Tomographie optique diffusive de fluorescence pour le petit animal A. da Silva, A. Koenig, L. Hervé, M. Berger, J. Boutet, J.-M. Dinten, Ph. Peltié, Ph. Rizo Département des micro-Technologies pour la Biologie et la Santé (DTBS) LETI-CEA Recherche Technologique, Grenoble Le projet « Imagerie Optique Moléculaire en 3D » (IMO3D), démarré au LETI mi 2003 en collaboration avec une équipe de l’INSERM, nous a conduit au développement de deux tomographes optiques et de méthodes de modélisation et de reconstructions associées. L’objectif est une caractérisation non invasive de tumeurs (principalement du poumon) marquées par une molécule fluorescente à partir d’images ou de signaux optiques. Les méthodes optiques permettent en effet de recueillir des informations fonctionnelles sans dommage pour l’animal. Elles sont potentiellement moins coûteuses et d’une mise en œuvre plus légère que les méthodes basées sur des radiotraceurs ou sur l’IRM. Nous détaillerons les spécificités de chacun des tomographes mais de manière générale, les dispositifs de mesure sont composés (i) d’un système d’éclairage, dont la longueur d’onde est centrée sur la longueur d’onde optimale pour l’excitation des molécules fluorescentes ; (ii) et d’un système de détection (une caméra CCD) couplé à un filtre chromatique centré sur la longueur d’onde de fluorescence. La mesure de la répartition du signal fluorescent émis à la surface de la souris pour un ensemble de positions relatives source/détecteur permet, via une technique de reconstruction algébrique standard (ART par exemple), de reconstruire la biodistribution en marqueur dans le corps de la souris. Nous exposerons les possibilités d’imagerie, les choix instrumentaux et théoriques que nous exploitons. En particulier, nous nous sommes intéressés à différentes approches pour traiter d’une part la répartition des propriétés optiques inhomogènes des différents organes internes, et d’autre part la géométrie propre de l’animal. Ces points spécifiques ont nécessité des aménagements expérimentaux et théoriques que nous exposerons. Les résultats d’une première campagne pré-clinique, réalisée en 2005, seront également présentés. La collaboration étroite INSERM/LETI a ainsi permis de prendre en compte certains paramètres liés à l’utilisation en routine de l’instrument et notamment en matière de calibration, d’optimisation du temps d’acquisition des données expérimentales, de quantification et de visualisation des résultats.