
13/03/2014
Nouvelles approches exp
Par Philippe BABILOTTE, candidat poste MdC
Les dispositifs d'?évaluation quantitative du niveau de d?egradation ou de caract?erisation
de donn?ées physico-bio-chimiques de tissus sont d'un int?erêt majeur, car ils permettent de
fixer les niveaux de traitement, d'?evaluer les dommages au sein de tissus vivants et de faire
progresser les connaissances fondamentales sur ces tissus et en optique. De nombreuses
techniques exp?erimentales ou approches optiques peuvent être propos?ées. Les approches
optiques bas?ées sur des moyens optiques polarim?etriques proposent ainsi des voies d'ana-
lyses quantitatives fort judicieuses en ?evaluation biom?edicale.
Le formalisme polarim?etrique de Mueller consiste en un codage en longueur d'onde ? de
l'information physique, via la mesure d'intensit?e I?(?) de spectres p?eriodiques cannel?és.
L'application de la Transform?ee de Fourier ?a I?(?) permets l'acc?és ?a la matrice de Mueller
globale mij ? M de l'?echantillon test?é, qui est d?écomposable en un produit ordonn?é de
trois sous-matrices sp?éci?ques : la matrice de diatt?énuation M?, la matrice de retardance
MR et la matrice de d?épolarisation MD, selon M = M? ? MR ? MD (d?ecomposition
de Lu et Chipman [1]). L'angle azimuthal ?, la d?epolarisation Pd, la diatt?enuation D,
la retardance R et l'ellipticit?e ? sont des scalaires extraits des di??erentes matrices du
produit de d?ecomposition. Le contenu informationnel relatif ?a l'?echantillon ?etudi?e est
donc enti?erement disponible dans les coe?cients de sa matrice de Mueller M.
Un polarim?etre de Mueller en con?guration [e; e; 5e; 5e] est utilis?e pour la mesure de
I?(?), moyennant une calibration soigneuse (d?ecrite dans la litt?erature et revalid?ee in-situ)
et un temps de mesure d?eclar?e court devant la variation temporelle des sources d'erreurs.
Des biopsies chirurgicales de 16 ?m d'?epaisseur sont ainsi ?etudi?ees par cette m?ethodologie
polarim?etrique [2]. Les coe?cients scalaires R et Pd permettent la discrimination de stades
de d?et?erioration de tissus h?epatiques humains, et de clairement di??erencier le collag?ene
brillaire du colag?ene li?e ?a la cirrhose.
Cette discrimination est bas?ee sur une analyse statistique de distribution en retardance
(fr?equence d'occurence de valeur de retardance R) [2]. Une concordance avec les r?esultats
d'?echelles usuelles d'observation simple METAVIR sera constat?ee, validant l'approche
optique polarim?etrique comme outil de diagnostic ?able [3].
[1] "Interpretation of Mueller matrices based on polar decomposition", S.Y. Lu and R.A. Chipman, J. Opt. Soc. Am. A
13 (5), 1106-1113, (1996)
[2] "Snapshot Mueller polarimetry for biomedical diagnostic related to human liver ?brosis : evaluation of the method
for biomedical assessments", P. Babilotte, M. Dubreuil, S. Rivet, Y. Lijour, D. Sevrain, L. Martin, G. Le Brun, Y. Le Grand
and B. Le Jeune, Complex Optical Systems, Proc. of SPIE 817206-1, 0277-786X, (2011)
[3] "Mueller matrix polarimetry for improved liver ?brosis diagnosis", M. Dubreuil, P. Babilotte, L. Martin, D. Sevrain,
S. Rivet, Y. Le Grand, G. Le Brun, B. Turlin and B. Le Jeune, Optics Lett. 37 (6), (2012)