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Une imagerie 3D sensible aux caractéristiques chimiques et associant deux modes d'imagerie

L'association de deux technologies de pointe en imagerie pourrait renforcer la sensibilité et la résolution de l'imagerie médicale, en dépassant ses limitations actuelles.
Une imagerie 3D sensible aux caractéristiques chimiques et associant deux modes d'imagerie
Les techniques sophistiquées d'imagerie sont très importantes en médecine, pour diagnostiquer des maladies et pour faciliter l'administration de médicaments. Il est possible de perfectionner deux techniques majeures d'imagerie, la tomographie en cohérence optique (OCT) et la spectroscopie Raman à rayonnements anti-Stokes cohérents (CARS), pour améliorer les capacités d'imagerie. C'était l'objectif du projet 3D3CSI («Three-dimensional clinical coherent chemically-sensitive imaging»), financé par l'UE.

La technologie CARS sert généralement pour l'imagerie non invasive des lipides sur les patients ou pour des tests de laboratoire, alors que l'OCT est utilisée pour générer des images en trois dimensions en ophtalmologie et cardiologie. L'équipe du projet a travaillé à créer une technologie d'imagerie 3D multimodale, sensible à la chimie, en associant une OCT à très haute résolution axiale avec la sensibilité de la CARS.

L'OCT apporte déjà une sensibilité et une rapidité très élevées, mais elle ne peut distinguer aisément les substances chimiques. Au contraire, la CARS peut obtenir des informations biochimiques, mais s'intègre très difficilement avec l'OCT. Cependant, de nouveaux développements dans la technologie CARS pourraient faciliter l'utilisation des lasers à très large bande, également utilisés dans l'OCT à très haute résolution axiale.

C'est dans ce contexte que l'équipe du projet envisageait un unique instrument médical, économique et compact. Il pourrait enregistrer simultanément des informations morphologiques et de profondeur, au niveau cellulaire et en clinique. Cette nouvelle méthode de détection non invasive des informations métaboliques et tissulaire améliorerait considérablement la compréhension des processus physiologiques et pathologiques, dans leur propre environnement en 3D.

L'équipe a réussi à associer ces deux technologies, et à extraire toutes les informations chimiques et morphologiques de structures inconnues dans des échantillons complexes. Les chercheurs ont adapté un laser saphir-titane, utilisé pour la CARS et l'OCT, offrant ainsi à la médecine cette imagerie de nouvelle génération. Sa commercialisation pour un usage clinique devrait améliorer le diagnostic et le traitement de plusieurs maladies.

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