ANALYSIS OF HIGHLY DEPOLARIZING MEDIA BY MUELLER POLARIMETRY AND OPTICAL COHERENT METHODS. APPLICATION TO THE STUDY OF THE CUTANEOUS RADIATION SYNDROME.
ANALYSE DE MILIEUX FORTEMENT DIFFUSANTS PAR POLARIMETRIE DE MUELLER ET METHODES OPTIQUES COHERENTES. APPLICATION A L'ETUDE DU SYNDROME CUTANE D'IRRADIATION AIGUE.
Résumé
THIS STUDY WAS AIMED AT SHOWING THAT OPTICAL METHODS CAN BE USED IN NON-INVASIVE, BIOPHYSICAL INVESTIGATIONS TO ASSESS THE EXTENT OF ACUTE CUTANEOUS RADIATION SYNDROME FURTHER TO EXPOSURE TO g RADIATIONS.
THE FIRST PART EXPLAINS WHY WE CHOSE POLARIZATION AS CONTRAST AGENT WITHIN THE FRAMEWORK OF THIS STUDY. THE SKIN BEING A HIGHLY SCATTERING MEDIUM, IT LED US TO SELECT THE MUELLER POLARIMETRY, WELL-SUITED FOR SUCH INVESTIGATIONS.
THE SECOND PART INTRODUCES THE THEORETICAL FOUNDATIONS USED IN THE ANALYSIS OF THE EXPERIMENTAL RESULTS FROM MEASUREMENT OF THE MEDIUM MUELLER MATRIX. BUT, THE MATRIX INTERPRETATION IS NOT IMMEDIATE. WE, THUS, DEVELOPED A DEPOLARIZING AND NON-DEPOLARIZING MUELLER MATRICES DECOMPOSITION AND CLASSIFICATION ALGORITHM, WHICH WAS VALIDATED WITH A SET OF SAMPLES WITH DIFFERENT POLARIMETRIC PROPERTIES.
THE THIRD PART DESCRIBES THE POLARIMETER ALONG WITH THE ANGULAR AND SPECTRAL RESULTS OBTAINED WITH IRRADIATED SKIN SAMPLES FREE FROM VISIBLE CLINICAL SIGN. THE ABOVE ALGORITHM ALLOWED US TO EVIDENCE TWO POLARIMETRIC CONTRAST AGENTS, WHICH ALONE OR TOGETHER PERMITTED US TO DIFFERENTIATE AN IRRADIATED SKIN FROM A HEALTHY ONE. THE GOOD CORRELATION OF OUR RESULTS WITH HISTOLOGICAL STUDIES MADE BY BIOLOGIST SCIENTISTS DEMONSTRATES THAT POLARIZATION CAN BE USED AS CONTRAST AGENT AT LOW IRRADIATION RATES.
THE LAST PART HIGHLIGHTS THE INTEREST OF COMPLEMENTING POLARIMETRY WITH A COHERENT OPTICAL METHODOLOGY (SPECKLE, OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY) IN ORDER TO LOCALIZE CUTANEOUS LESIONS.
THE FIRST PART EXPLAINS WHY WE CHOSE POLARIZATION AS CONTRAST AGENT WITHIN THE FRAMEWORK OF THIS STUDY. THE SKIN BEING A HIGHLY SCATTERING MEDIUM, IT LED US TO SELECT THE MUELLER POLARIMETRY, WELL-SUITED FOR SUCH INVESTIGATIONS.
THE SECOND PART INTRODUCES THE THEORETICAL FOUNDATIONS USED IN THE ANALYSIS OF THE EXPERIMENTAL RESULTS FROM MEASUREMENT OF THE MEDIUM MUELLER MATRIX. BUT, THE MATRIX INTERPRETATION IS NOT IMMEDIATE. WE, THUS, DEVELOPED A DEPOLARIZING AND NON-DEPOLARIZING MUELLER MATRICES DECOMPOSITION AND CLASSIFICATION ALGORITHM, WHICH WAS VALIDATED WITH A SET OF SAMPLES WITH DIFFERENT POLARIMETRIC PROPERTIES.
THE THIRD PART DESCRIBES THE POLARIMETER ALONG WITH THE ANGULAR AND SPECTRAL RESULTS OBTAINED WITH IRRADIATED SKIN SAMPLES FREE FROM VISIBLE CLINICAL SIGN. THE ABOVE ALGORITHM ALLOWED US TO EVIDENCE TWO POLARIMETRIC CONTRAST AGENTS, WHICH ALONE OR TOGETHER PERMITTED US TO DIFFERENTIATE AN IRRADIATED SKIN FROM A HEALTHY ONE. THE GOOD CORRELATION OF OUR RESULTS WITH HISTOLOGICAL STUDIES MADE BY BIOLOGIST SCIENTISTS DEMONSTRATES THAT POLARIZATION CAN BE USED AS CONTRAST AGENT AT LOW IRRADIATION RATES.
THE LAST PART HIGHLIGHTS THE INTEREST OF COMPLEMENTING POLARIMETRY WITH A COHERENT OPTICAL METHODOLOGY (SPECKLE, OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY) IN ORDER TO LOCALIZE CUTANEOUS LESIONS.
CE TRAVAIL AVAIT POUR OBJECTIF DE MONTRER LA POSSIBILITE D'UTILISER DES METHODES OPTIQUES DANS L'INVESTIGATION BIOPHYSIQUE NON INVASIVE DU SYNDROME CUTANE D'IRRADIATION AIGUË, POUR DES DOSES D'IRRADIATION RELATIVEMENT FAIBLES.
LA PREMIERE PARTIE REVIENT SUR LES MOTIVATIONS QUI ONT ABOUTI AU CHOIX DE LA POLARISATION COMME AGENT DE CONTRASTE DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE. NOUS AVONS ALORS OPTE POUR LA POLARIMETRIE DE MUELLER, TECHNIQUE ADAPTEE A L'ETUDE D'UN MILIEU DEPOLARISANT TEL QUE LA PEAU.
LA DEUXIEME PARTIE POSE LES BASES THEORIQUES DANS L'INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS A PARTIR DE LA MESURE DE LA MATRICE DE MUELLER D'UN MILIEU. LA LECTURE DE CETTE DERNIERE N'ETANT PAS IMMEDIATE, UN ALGORITHME DE DECOMPOSITION ET DE CLASSIFICATION DES MATRICES DE MUELLER DEPOLARISANTES ET NON DEPOLARISANTES A ETE DEVELOPPE. CELUI-CI EST VALIDE SUR UNE SERIE D'ECHANTILLONS DE NATURES TRES DIVERSES.
LA TROISIEME PARTIE PRESENTE LE POLARIMETRE ET LES RESULTATS, ANGULAIRES ET SPECTRAUX, OBTENUS SUR DES ECHANTILLONS DE PEAU IRRADIES OU IL N'Y A AUCUN SIGNE CLINIQUE VISIBLE. EN UTILISANT L'ALGORITHME PRECEDENT NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE DEUX AGENTS DE CONTRASTE POLARIMETRIQUE QUI SEULS OU COMBINES APPORTENT UNE INFORMATION SUR LE TAUX D'IRRADIATION. CES RESULTATS SONT CONFORTES PAR UNE ETUDE HISTOLOGIQUE MENEE EN PARALLELE PAR L'IRSN. NOUS AVONS AINSI MONTRE QUE LA POLARISATION PEUT ETRE UN AGENT DE CONTRASTE POUR DE FAIBLES DOSES D'IRRADIATION.
LA DERNIERE PARTIE MONTRE L'INTERET D'UTILISER EN COMPLEMENT A LA POLARIMETRIE UNE METHODOLOGIE D'OPTIQUE COHERENTE (SPECKLE, TOMOGRAPHIE PAR COHERENCE OPTIQUE) POUR LOCALISER LES ALTERATIONS CUTANEES.
LA PREMIERE PARTIE REVIENT SUR LES MOTIVATIONS QUI ONT ABOUTI AU CHOIX DE LA POLARISATION COMME AGENT DE CONTRASTE DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE. NOUS AVONS ALORS OPTE POUR LA POLARIMETRIE DE MUELLER, TECHNIQUE ADAPTEE A L'ETUDE D'UN MILIEU DEPOLARISANT TEL QUE LA PEAU.
LA DEUXIEME PARTIE POSE LES BASES THEORIQUES DANS L'INTERPRETATION DES RESULTATS OBTENUS A PARTIR DE LA MESURE DE LA MATRICE DE MUELLER D'UN MILIEU. LA LECTURE DE CETTE DERNIERE N'ETANT PAS IMMEDIATE, UN ALGORITHME DE DECOMPOSITION ET DE CLASSIFICATION DES MATRICES DE MUELLER DEPOLARISANTES ET NON DEPOLARISANTES A ETE DEVELOPPE. CELUI-CI EST VALIDE SUR UNE SERIE D'ECHANTILLONS DE NATURES TRES DIVERSES.
LA TROISIEME PARTIE PRESENTE LE POLARIMETRE ET LES RESULTATS, ANGULAIRES ET SPECTRAUX, OBTENUS SUR DES ECHANTILLONS DE PEAU IRRADIES OU IL N'Y A AUCUN SIGNE CLINIQUE VISIBLE. EN UTILISANT L'ALGORITHME PRECEDENT NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE DEUX AGENTS DE CONTRASTE POLARIMETRIQUE QUI SEULS OU COMBINES APPORTENT UNE INFORMATION SUR LE TAUX D'IRRADIATION. CES RESULTATS SONT CONFORTES PAR UNE ETUDE HISTOLOGIQUE MENEE EN PARALLELE PAR L'IRSN. NOUS AVONS AINSI MONTRE QUE LA POLARISATION PEUT ETRE UN AGENT DE CONTRASTE POUR DE FAIBLES DOSES D'IRRADIATION.
LA DERNIERE PARTIE MONTRE L'INTERET D'UTILISER EN COMPLEMENT A LA POLARIMETRIE UNE METHODOLOGIE D'OPTIQUE COHERENTE (SPECKLE, TOMOGRAPHIE PAR COHERENCE OPTIQUE) POUR LOCALISER LES ALTERATIONS CUTANEES.
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