Un processus d’imagerie qui est aujourd’hui principalement utilisé dans les laboratoires de recherche pourrait potentiellement détecter une maladie pulmonaire à un stade précoce s’il était développé pour être utilisé dans les hôpitaux et les cliniques, selon une nouvelle étude de recherche.
Des chercheurs du KTH Royal Institute of Technology de Stockholm ont testé comment un processus appelé imagerie par rayons X à contraste de phase pouvait être utilisé sur les poumons humains, en utilisant un modèle développé à l’Université Duke pour simuler la poitrine humaine.
Ils ont rapporté que la radiographie thoracique en contraste de phase peut visualiser les plus petites voies respiratoires – mesurant moins de 2 mm – et leurs obstructions liées à la maladie. Les principaux auteurs de l’étude, Ilian Häggmark et Kian Shaker, chercheurs au KTH Royal Institute of Technology, affirment que ce sont des détails qui n’apparaissent pas dans la radiographie conventionnelle.
Les chercheurs ont rapporté leurs découvertes dans les Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS) des États-Unis d’Amérique.
L’imagerie par contraste de phase est utilisée dans les laboratoires de recherche avec un équipement qui est aujourd’hui limité à l’imagerie d’échantillons de tissus mous à l’échelle centimétrique. Mais, dit Häggmark, l’étude montre clairement qu’il est possible de faire plus avec l’imagerie par rayons X à contraste de phase, si les exigences techniques pour une utilisation clinique peuvent être conçues.
La radiographie thoracique que les cliniques et les hôpitaux utilisent aujourd’hui joue un rôle important dans la détection des maladies respiratoires, mais elle est fondamentalement limitée par la manière dont elle génère des images, explique Häggmark.
Il dit que la technique de contraste de phase prometteuse utilisée dans l’étude pourrait montrer des changements pathologiques subtils qui sont autrement invisibles avec l’imagerie par rayons X conventionnelle, ce qui est important lors du dépistage de maladies comme l’asthme ou la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).
L’imagerie par rayons X à contraste de phase peut extraire plus d’informations à une résolution plus élevée en utilisant la même quantité de dose de rayonnement que dans la radiographie conventionnelle. »
Ilian Häggmark, chercheur au KTH Royal Institute of Technology
En radiographie conventionnelle, le faisceau de rayons X traverse le corps, où il est absorbé en cours de route dans différents tissus en quantités différentes. De l’autre côté, un détecteur mesure l’intensité du faisceau – ou ce qu’il en reste – après qu’il a été filtré à travers le corps. Ce processus est connu sous le nom d’atténuation, et c’est le mécanisme de base pour fournir le contraste qui rend les images radiographiques utiles.
La technique de contraste de phase est un moyen d’obtenir plus d’informations de chaque faisceau de rayons X. C’est parce qu’il est possible de mesurer les différences dans les formes d’onde des rayons X qui traversent un échantillon. Les faisceaux de rayons X rencontrent des atomes et d’autres structures qui peuvent changer la position de l’onde à tout moment – la phase – par rapport à une onde de référence. Ces informations de phase sont utilisées pour générer une image qui améliore les structures de l’échantillon, ce qui, dans la poitrine humaine, met en évidence les limites des parois bronchiques et des petites voies respiratoires avec un contraste plus élevé et une meilleure résolution.
Häggmark dit que l’une des clés de la méthode consiste à éloigner le détecteur du patient.
Le développement d’équipements pour l’imagerie d’échantillons plus grands prendra du temps, dit-il. « Vous avez besoin d’une source de rayons X avec à la fois une puissance élevée et une petite tache d’émission », dit-il. « En gros, vous avez besoin de sources de rayons X brillantes. »
Il dit que des développements prometteurs sont en cours, mais il faudra du temps pour que cela atteigne des tests à usage humain », dit-il.
« Pour l’instant, les simulations et les essais cliniques virtuels sont les outils parfaits pour explorer ce que nous pouvons faire lorsque la technologie source est prête. »
