Conception, mise en oeuvre et caractérisation d'un nouveau dispositif d'imagerie polarimétrique par fibre optique pour l'aide au diagnostic médical in vivo in situ

• Auteur / Autrice : Jérôme Desroches
• Direction : Dominique Pagnoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique des Hautes Fréquences, Photonique et systèmes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : XLIM
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Pagnoux, François Lacombe, Alain Barthélémy, Frédéric Louradour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Le Jeune, Mehdi Alouini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie pour le diagnostic

Résumé

Ces travaux de thèse portent sur la conception et la caractérisation d'un nouveau dispositif d'imagerie polarimétrique déporté par la fibre optique pour l'aide au diagnostic médical in vivo in situ. L'association d'une technique d'imagerie par voie endoscopique avec une analyse polarimétrique a été rendue possible grâce à l'emploi d'un rotateur Faraday miniaturisé réalisant une compensation passive et en temps réel de la biréfringence de la fibre optique. Le dispositif a permis d'extraire certains paramètres utiles en polarimétrie tels que le retard de phse induit par une cible d'intérêt ou le degré de polarisation du faisceau lumineux renvoyé par cette cible. Pour la première fois, des images polarimétriques ont pu être obtenues à travers une fibre optique, en particulier celles d'échantillons biologiques riches en collagène de type I biréfringent (tendon de porc. . . ). Ces images permettent de distinguer clairement les régions saines de régions dénaturées, potentiellement pathologiques.

The aim of this PhD thesis was to conceive and characterize a new fiber optic device for in vivo in situ endoscopic polarization imaging. The association of an endoscopic imaging technique with a polarization analysis process was made possible thanks to the use of a miniaturized Faraday rotator real-time comensates the birefringence of the optical fiber. This device allows to extract useful polarization parameters such as the phase delay induced by a target of interest of the degree of polarization of the light relected by this target. For the first time, polarization images were obtained through a flexible optical guide, in particular those of biological samples containing type I collagen (pork's tendon). These images allow to clearly discriminate healthy regions from spoiled ones, wich could potentially be pathological regions.