Le laser pour la chirurgie cérébrale
Les opérations médicales sont devenues très courantes mais la délicatesse avec laquelle les procédures médicales doivent être menées lors d'opérations sur le cerveau et la moelle épinière obligent les médecins et les patients à envisager d'autres solutions. Les chercheurs européens pourraient cependant changer le cours des choses grâce au développement d'un laser pour la chirurgie cérébrale mini-invasive. Ces résultats sont le fruit d'un projet interdisciplinaire de l'UE qui impliquait des partenaires de sept pays européens, et qui portait sur la création d'un système de laser sur plateau à l'état solide qui permet de découper le tissu cérébral avec une précision sans précédent. Ces résultats sont le fruit du projet MIRSURG («Mid-infrared solid-state laser systems for minimally invasive surgery») financé par l'UE, qui s'est assuré 2,8 millions d'euros au titre du thème Technologies de l'information et de la communication (TIC) du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. L'inspiration de ce projet a pris forme en 1999, lorsque des scientifiques de l'université Vanderbilt aux États-Unis ont retiré une tumeur au cerveau d'un patient à l'aide d'un laser à électrons libres à une longueur d'ondes de 6,45 microns. La longueur d'onde est un facteur important car dans la région spectrale en infrarouge moyen, elle avait été reconnue dans un certain nombre d'expériences avec différents tissus mous comme la formule la plus appropriée pour ce genre de chirurgies. Malgré tout, ce savoir-faire technologique n'a pas été transféré au bloc opératoire car l'équipement nécessaire était trop imposant. Les lasers à électrons libres, par exemple, sont immenses et les installations basées sur des accélérateurs sont coûteuses et en général peu appropriées pour une utilisation routinière dans des conditions cliniques. En 2008, le projet MIRSBURG a été lancé dans l'objectif de développer une source laser qui pourrait émettre une longueur d'onde proche de 6,45 microns et fournir une énergie unique haute impulsion et une puissance moyenne permettant la neurochirurgie mini-invasive. Les partenaires du projet pensaient qu'une telle réussite pourrait éliminer le besoin de lasers à l'état solide pompés par diode dans la gamme spectrale d'infrarouge moyen autour de 6,45 microns. «Nous ne disposions pas jusqu'à présent de lasers compacts et fiables à l'état solide à la longueur d'ondes en infrarouge moyen désiré», expliquait le Dr Valentin Petrov du Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI), qui dirigeait le projet. Lors d'une rencontre à Saint-Louis, en France, l'équipe de MIRSURG a présenté un prototype relativement compact état tout solide qui n'est pas plus grand qu'un panneau de table. La longueur d'ondes optiques désirée de 6,45 microns est générée par conversion de la fréquence. Un faisceau laser ayant une longueur d'ondes de près de 2,0 microns est converti à l'infrarouge à l'aide de cristaux optiques non linéaires. Le nouveau laser émet de courtes impulsions à exactement 6,45 microns avec un taux de répétition de 100-200 hertz (Hz) qui garantit une puissance moyenne ciblée de plus de 1,0 watt. Le dommage collatéral considérablement réduit à cette longueur d'ondes est dû à l'absorption combinée d'eau et de réchauffement par laser des composants non aqueux (protéines). La profondeur de pénétration à cette longueur d'ondes est de l'ordre de plusieurs microns, ce qui est comparable à la taille d'une cellule et est donc proche de la valeur optimale, qui ne peut être atteinte par aucun autre laser de pointe. Les partenaires de MIRSURG prévoient d'optimiser ce nouveau laser sur panneau, d'évaluer ses capacités d'ablation des tissus et peut-être dans le cadre d'un projet de suivi, de démontrer la faisabilité d'une véritable chirurgie par laser à l'état solide à 6,45 microns. «J'espère que dans un futur proche, un laser de la sorte pourra devenir un outil chirurgical pratique dans chaque bloc opératoire spécialisé», déclarait le Dr Petrov.Pour de plus amples informations, consulter: Projet MIRSURG: http://www.mirsurg.eu Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (MBI): http://www.mbi-berlin.de/en/organization/divisions/c/
Pays
Allemagne, États-Unis