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FP7

HIFI Résultat en bref

Project ID: 327391
Financé au titre de: FP7-PEOPLE
Pays: Allemagne

La mésoscopie opto-acoustique prête à révolutionner la médecine

La peau est un organe essentiel pouvant être affecté par de nombreuses maladies. La gamme moderne de techniques d'imagerie de la peau manque cependant de profondeur de pénétration (techniques optiques) et de contraste (ultrasons). Pour surmonter ces obstacles, nous avons développé la mésoscopie opto-acoustique clinique haut-débit, la seule technique capable de faire une imagerie de toute la profondeur de la peau à haute résolution et avec un niveau de contraste élevé. Cette technique ne parvient cependant pas à toucher en profondeur ce que nous savons et comment traiter les principales maladies.
La mésoscopie opto-acoustique prête à révolutionner la médecine
Les maladies de la peau ont un impact élevé tant au niveau socio-économique qu'au niveau sanitaire. Les dernières techniques d'imagerie optique – telles que la dermoscopie et la microscopie confocale – n'offrent qu'une vision partielle de la peau et souffrent énormément de la diffusion de lumière ce qui limite la profondeur de pénétration à quelques centaines de micromètres superficiels. Les techniques optiques évoquées ne sont pas capables de visualiser toute la profondeur de la peau qui est d'environ 1,5 mm. La structure vasculaire de la peau présentant les symptômes de nombreuses maladies de différents secteurs de la médecine, il serait très intéressant et important d'avoir à portée de main une modalité d'imagerie permettant de visualiser le système vasculaire de la peau. La tomographie par cohérence optique (OCT) peut visualiser un peu plus profondément que quelques centaines de microns par l'atténuation de la cohérence mais la nature du mécanisme de contraste ne permet pas de déterminer des composants biologiques importants tels que l'hémoglobine. Les ultrasons peuvent également pénétrer profondément dans les tissus mais nécessitent l'administration d'agents externes pour déterminer l'hémoglobine à haute résolution.

L'équipe HIFI (Hybrid fluorescence optoacoustic imaging) a bénéficié du soutien financier de l'UE pour évaluer les capacités d'un nouveau système de mésoscopie opto-acoustique pour l'imagerie de la peau. La propriété remarquable de cette technologie particulière est l'utilisation de détecteurs opto-acoustiques capables de détecter des signaux haut-débit dont la fréquence varie de quelques dizaines de MHZ à quasiment 180 MHz. De telles capacités de haut-débit permettent l'imagerie d'objets à différentes échelles allant de ~ 5 μm à ~ 100 μm de profondeur dans le tissu (~4mm). Autre fait important, le système a été miniaturisé pour un fonctionnement plus simple, appareil en main.

Les chercheurs ont utilisé des matériaux ressemblant aux tissus pour valider la capacité du système à représenter de petites structures identifiées comme les plus petits capillaires de la peau mais également des vaisseaux plus grands du derme profond. Les images reconstituées des expériences in vivo ont, de plus, également révélé toute la structure vasculaire de la peau ainsi que des éléments épidermiques tels que la couche basale de l'épiderme et la couche cornée, le système vasculaire étant dérivé de signaux opto-acoustiques puissants générés par l'hémoglobine. Il s'agissait de la première démonstration in vivo de la faisabilité de l'utilisation des structures vasculaires de la peau pour le diagnostic.

Des études pilotes sur des conditions de la peau telles que le psoriasis, l'eczéma, la vascularite et l'angiome laissent penser que le système dispose d'un énorme potentiel pour le diagnostic des maladies de la peau et les stratégies de traitement. Le système vasculaire de la peau ne reflétant pas uniquement les maladies liées à la peau mais également d'autres affectations (le diabète ou l'hypertension, par exemple), l'impact de la mésoscopie opto-acoustique devrait être utile au-delà du domaine de la dermatologie. Pour adapter la technologie aux applications cliniques, l'équipe HIFI a déjà commencé à modifier le prototype preuve de concept en système stable tout en explorant les limites de ses capacités d'imagerie, en identifiant les besoins cliniques spécifiques au-delà des maladies de la peau et en quantifiant l'impact réel du système dans des paramètres cliniques spécifiques.

Informations connexes

Mots-clés

Tomographie opto-acoustique, tissu humain, ondes ultrasoniques, maladies de la peau, imagerie
Numéro d'enregistrement: 188380 / Dernière mise à jour le: 2016-08-25
Domaine: TI, Télécommunications