Voir où le corps est malade

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juin 2015
Les physiciens transforment la lumière, qui circule à travers les endoscopes, pour révéler des contrastes invisibles à l’œil nu.
© Mauna Kea Technologies

En imaginant un endoscope qui révèle des contrastes, les physiciens apportent leur lumière aux médecins.

Si on changeait la lumière, pour mieux voir la surface et l’intérieur de nos corps ? Aujourd’hui, pour distinguer les zones malades des zones saines, les médecins utilisent parfois des imageurs polarimétriques. Ces outils innovants réalisent jusqu’à seize images avec plusieurs filtres polarisants. En recombinant les images d’une même zone, des contrastes invisibles à première vue apparaissent ! Cela permet déjà d’établir des diagnostics précoces du cancer de la peau, ou du col de l’utérus.

Mais il y a un souci. Le patient doit rester parfaitement immobile, pour que tous les clichés soient superposés avec une précision absolue. En outre, cette méthode est incompatible avec l’endoscopie : impossible d’utiliser l’imagerie polarimétrique pour observer de l’intérieur les bronches, les intestins ou l’estomac. « La fibre optique, qui guide la lumière dans un endoscope, perturbe la polarisation de la lumière qui la traverse », explique Julien Fade, maître de conférences à l’Institut de physique de Rennes (IPR).

Sans filtres

Ce blocage pourrait être levé, grâce aux recherches menées au département Optique et photonique de l’IPR. Les physiciens sont ici des spécialistes de lasers, appelés bifréquences. Ces sources de lumière émettent deux ondes, décalées en fréquence et orthogonales en polarisation. L’intérêt ? Quand deux faisceaux de lumière sont ainsi superposés, ils circulent de manière contrôlée à travers les fibres optiques. Avec cette méthode, grâce aux lasers bifréquences et sans filtres polarisants, des contrastes invisibles aux caméras sont repérés à distance, depuis l’autre bout d’une fibre.

C’est l’objectif du projet de recherche Radio Libre(1), qui se termine en juin 2016. « Nous cherchons à mieux comprendre l’origine des contrastes, explique Julien Fade. L’an dernier, nous avons obtenu nos premières images avec un laser bifréquence et une fibre optique. Sur des objets simples, comme une aile de papillon, une seule prise de vue apporte une richesse d’informations supérieure à celle obtenue avec deux filtres. » C’est un premier résultat.

Un endoscope standard

L’avantage de cette approche, c’est qu’elle s’adapterait à un endoscope standard. « Ce n’est pas la peine d’ajouter des filtres ou des composants optiques à son extrémité. » Le projet Radio Libre, financé par la DGA, peut aussi avoir des applications dans le secteur de la Défense. Plutôt que de prendre plusieurs images du théâtre d’opérations, avec plusieurs filtres, c’est plus rapide et discret de balayer la campagne d’un seul rayon laser, pour détecter les objets métalliques camouflés, comme les chars ou les mines.

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Nicolas Guillas

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