Des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (NTU Singapour) ont développé le prototype d'un dispositif d'imagerie médicale portable qui peut produire des images jusqu'à des résolutions de 1 à 2 micromètres.
Elle est suffisamment détaillée pour détecter les premiers signes de tumeurs dans des cellules spécifiques et offre une résolution environ 100 fois plus élevée que ce que les appareils de radiographie, de tomodensitométrie (CT) et d'imagerie par résonance magnétique (IRM) peuvent fournir.
La technologie derrière l'appareil est le résultat de six années de recherche en imagerie optique et a été développée conjointement par une équipe de NTU avec des chercheurs de la Harvard Medical School et de l'Université d'Alabama, aux États-Unis.
S'appuyant sur une nouvelle technologie d'imagerie connue sous le nom de micro «tomographie par cohérence optique» (OCT), l'appareil émet un spectre de lumière compris entre 700 et 950 nanomètres, connu sous le nom de lumière infrarouge proche. Cela pénètre sans danger dans les tissus et les organes humains, et l'appareil mesure ensuite le temps de retard de «l'écho» de ses ondes lumineuses lorsqu'elles frappent différentes structures tissulaires. Ces informations seront ensuite utilisées pour construire des images en coupe de ce qui est numérisé.
Les résultats sont envoyés en temps réel à un système informatique exécutant un logiciel développé à NTU, qui aide au diagnostic en assemblant les images en coupe 2D en une image tridimensionnelle et en rendant différentes parties en couleur.
Les chercheurs de NTU disent que leur prototype a été conçu pour être utilisé par des professionnels de la santé qui ne sont pas spécialisés en imagerie ou en pathologie, ce qui leur permet de scanner des patients à l'aide du nouveau dispositif dans des cliniques ou au chevet du patient. Les patients n'auraient pas l'inconvénient d'attendre la disponibilité de l'IRM ou du scanner et d'avoir besoin de se rendre dans un établissement spécialisé.
Le professeur agrégé de la NTU, Liu Linbo, qui dirigeait l'équipe de recherche, a déclaré:
Notre appareil est une fraction de la taille des machines existantes et produit des images claires et haute résolution en temps réel. Il utilise la lumière pour pénétrer sans danger dans la peau, et il n'implique pas d'équipement spécialisé de radiographie à blindage de plomb ou de scanners IRM. Il est assez petit pour être tenu dans la main, de sorte que les images pourraient être capturées par le chevet. «
Le dispositif prototype a fait l'objet d'essais cliniques au centre endoscopique de l'Université de Wuhan et s'est révélé prometteur dans la détection de polypes du côlon anormaux avec le même niveau de précision que les pathologistes qualifiés.
Au cours de l'essai préliminaire à l'hôpital Renmin de l'Université de Wuhan, les endoscopistes ont utilisé l'appareil sur 58 échantillons de tissus de patients connus pour avoir des polypes du côlon – une croissance anormale dans le côlon ou le rectum. Les échantillons ont été imagés en temps réel par l'appareil, et son évaluation de leur caractère malin ou bénin s'est avérée précise à 95% après comparaison avec une évaluation des mêmes échantillons par des pathologistes expérimentés. Ces résultats ont été publiés dans Clinical and Translational Gastroenterology en juin 2019.
L'appareil est actuellement commercialisé par une société chinoise de technologie médicale, Suzhou Sai Luo Er Medical Imaging Technology Co. Ltd.
Une promesse clé du dispositif micro-OCT est sa capacité potentielle à repérer les premiers signes de cancers du côlon, de l'estomac et de la peau, qui commencent dans les noyaux des cellules épithéliales mesurant environ 1-2 micromètres. Les cellules épithéliales font partie de la barrière entre l'intérieur et l'extérieur du corps (c'est-à-dire la doublure à l'intérieur de la gorge, des intestins, des vaisseaux sanguins et des organes) et sont presque impossibles à imaginer à l'aide de machines actuelles qui ne peuvent pas pénétrer au-delà d'un demi-millimètre.
« Nous espérons qu'à l'avenir, les médecins pourront utiliser un appareil comme le nôtre pour identifier avec précision les maladies au fur et à mesure qu'elles se développent au niveau cellulaire, en temps réel et en haute résolution », a déclaré l'Assoc Prof Liu. « Grâce à une détection plus précoce, nous pensons que les patients recevront un diagnostic plus tôt et, si nécessaire, recevront un traitement plus rapidement. »
Ne participant pas à l'étude, le Dr Eng Soo Yap, consultant hématologue au National University Hospital de Singapour, a déclaré:
Il s'agit d'une technologie révolutionnaire qui pourrait avoir de vastes applications cliniques. Celles-ci vont de l'imagerie en temps réel des tissus à un niveau microscopique à la détection même de cellules cancéreuses en circulation dans le sang. Tout cela pourrait conduire à une détection précoce et plus précise du cancer. Un avantage supplémentaire est qu'en tant qu'appareil portable, il pourrait être utilisé au chevet du patient, dans les cliniques et même au domicile des patients, ce qui augmenterait l'accessibilité de cette technologie et réduirait le temps d'attente. «
Le professeur Liu et son équipe mènent des recherches plus approfondies sur les technologies OCT, afin d'améliorer encore l'appareil et d'étendre la collaboration de l'industrie avec d'autres entreprises de soins de santé.
La source:
Université technologique de Nanyang
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