Sous la direction de Kirill Larin, la tomographie par cohérence optique (OCT) à haute résolution connaît un moment prolongé. Au cours des 20 dernières années, le professeur UH de génie biomédical a orchestré sa croissance d’un outil qui examine uniquement la rétine à un outil capable de mesurer une variété incroyablement grande d’organes internes, allant des cœurs fœtaux aux tubes neuraux.
Avec l’OCT, aucune biopsie n’est nécessaire ; aucune mesure invasive n’est prise. Au lieu de cela, la technique d’imagerie utilise des ondes lumineuses pour prendre des photos en coupe et fournir des images 3D.
Et bien que Larin ait repoussé les limites des capacités de l’OCT pendant plus de deux décennies, il ne fait que commencer.
Plus de 5 millions de dollars de nouveaux investissements dans son travail l’ont amené à développer l’OCT pour scruter le cerveau du fœtus afin d’évaluer l’impact de la consommation d’alcool et du tabagisme maternel sur celui-ci. Il introduit également la technologie dans les milieux cliniques pour diagnostiquer et prévenir les maladies oculaires.
Le cerveau fœtal – prévenir et inverser l’impact de l’alcool et de la nicotine
Bien que la cause des anomalies congénitales de la croissance cérébrale soit complexe, l’exposition prénatale à l’alcool/éthanol et à la nicotine (PEE/PNE) est connue pour être des facteurs conduisant à de tels défauts. Jusqu’à présent, il existait un manque d’outils sensibles et à haute résolution pour visualiser les changements dynamiques de la physiologie fœtale.
Grâce à une subvention de 3,2 millions de dollars de l’Institut national de la santé infantile et du développement humain Eunice Kennedy Shriver, Larin et son équipe développeront une nouvelle plate-forme d’imagerie sensible à haute résolution pour l’imagerie in utero du cerveau fœtal qui comblera une lacune importante dans le compréhension de la genèse des déficits de croissance cérébrale dus aux PEE/PNE.
Larin a précédemment rapporté que l’exposition prénatale à l’éthanol produit des diminutions rapides et soutenues du flux sanguin dans l’artère cérébrale moyenne et le plexus vasculaire pial, péri-neural, qui alimente le cerveau fœtal en sang. Maintenant, il va explorer cela encore plus loin.
« Nous allons développer une nouvelle plateforme d’imagerie combinant les avantages complémentaires de l’OCT et de la microscopie à feuille de lumière à deux photons (2pLSM) pour l’imagerie in utero du cerveau fœtal. Les outils nous permettront – ; pour la première fois – ; d’obtenir des , évaluation résolue dans le temps de la perméabilité capillaire et de l’invasion des précurseurs de monocytes », a déclaré Larin.
« Ces études nous permettront également de commencer à évaluer l’efficacité de nouvelles stratégies d’intervention pharmacologique visant à prévenir ou à inverser les effets de l’exposition à l’alcool, à l’éthanol et à la nicotine sur les fœtus. »
Aperçu de la cornée
Avec une subvention de 2,9 millions de dollars du National Eye Institute, Larin emmènera l’OCT dans une autre direction, en créant une version qui peut facilement être adaptée au bureau d’un clinicien.
« Nous proposons une nouvelle méthode pour une évaluation » sans contact « des propriétés élastiques de la cornée. Une telle technologie, appelée élastographie par cohérence optique des battements cardiaques (hbOCE), pourrait révolutionner les méthodes d’examen cornéen de routine, apportant des informations mécaniques supplémentaires et justifiant une adaptation clinique rapide « , a déclaré Larine. « Nous mettrons en œuvre des analyses OCT volumétriques sensibles à la phase à grande vitesse de la cornée pendant plusieurs phases du rythme cardiaque pour mesurer les déformations cornéennes et, par conséquent, la biomécanique. »
Une mesure précise de la biomécanique de la cornée avec une résolution spatiale élevée influencerait non seulement l’interprétation clinique des tests de diagnostic, par exemple en mesurant la pression intraoculaire ou en évaluant les effets des thérapies médicamenteuses, mais prédirait également le développement de maladies oculaires postérieures comme le glaucome. Actuellement, il n’existe aucune méthode disponible et fiable pour effectuer une mesure quantitative de l’élasticité cornéenne in vivo et avec une haute résolution.
Nos études accéléreront la transition de l’élastographie oculaire vers les cliniques, influenceront notre sélection et l’application de traitements chirurgicaux cornéens, et nous aideront à comprendre les conséquences structurelles des maladies cornéennes et de la cicatrisation des plaies. »
Kirill Larin, professeur UH de génie biomédical
Larin qualifie son travail de « technologie de pointe », car il repousse les limites de l’OCT, permettant une meilleure vision du corps humain.
