Imagerie polarimétrique de speckle statique pour l’étude de matériaux et dynamique pour la détection de micro-vascularisation tumorale

Lors de la diffusion d’une onde electromagnetique sur une surface de rugosite aleatoire ou dans un volume, un champ de speckle, dont les caracteristiques dependent du diffuseur considere, se forme. Les diffusions au sein de materiaux impactent l’etat de polarisation d’une lumiere incidente. Ainsi, la polarisation est un parametre sensible pour la caracterisation et l’etude de materiaux. Une technique de polarimetrie resolue spatialement, permettant une mesure de precision en champs de speckle, est proposee. Cette technique est utilisee pour etudier l’impact de differents parametres d’imagerie sur la mesure polarimetrique, notamment les phenomenes de depolarisation des champs dus au mode d’observation. Un modele de simulation de champs de speckle polarises, valide par comparaison avec l'experimentation pour differents regimes de diffusions, est developpe. Par ailleurs, les proprietes dynamiques de l’echantillon peuvent etre mesurees par une analyse de contraste du speckle qu’il diffuse. Un dispositif d’imagerie de micro-vascularisation par mesure de contraste de speckle dynamique polarise est optimise, puis applique a l’etude in-vivo de l’angiogenese tumorale du melanome murin, ainsi que l’evolution de la vascularisation apres traitement des tumeurs par electrochimiotherapie. Le potentiel de la technique pour la detection et l'etude du melanome murin, sans contact ni marqueur, est demontre, avec comme perspective la detection et l'etude du melanome humain, dont l'efficacite reste a etre caracterisee pour une utilisation en imagerie biomedicale.