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Posté par Redbran le Vendredi 10/08/2018 à 12:00
Première radiographie couleur 3D d'un être humain
Que se passerait-il si, au lieu d'une radio en noir et blanc, un médecin pouvait disposer d'images en couleur pour identifier les tissus à analyser chez un patient atteint d'un cancer  ? La technique de radiographie couleur qui le permettrait produirait des images plus claires et précises et aiderait ainsi les médecins à délivrer à leurs patients des diagnostics plus fiables.


Timepix3, l'une des technologies Medipix (Image: CERN)

Cette technique existe aujourd'hui bel (Nommé en l’honneur de l'inventeur Alexandre Graham Bell, le bel est unité de mesure logarithmique du rapport entre deux puissances, connue pour exprimer la puissance du son. Grandeur sans dimension en dehors du système...) et bien. En effet, une entreprise de Nouvelle-Zélande (La Nouvelle-Zélande est un pays de l'Océanie, au Sud-Ouest de l'océan Pacifique, constitué de deux îles principales (l'île du Nord et l'île du Sud), et de nombreuses îles beaucoup plus petites,...) a scanné, pour la première fois, le corps d'un être humain à l'aide d'un scanner (Un scanneur, ou numériseur à balayage est l'équivalent du terme anglais scanner, qui vient du verbe anglais to scan, signifiant « balayer »...) médical couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) révolutionnaire utilisant la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) Medipix3 développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la...) au CERN. Les professeurs Phil et Anthony Butler, respectivement le père et son fils, des Universités de Canterbury et d'Otago ont passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée sur le présent. L'intuition du...) dix ans à construire et à paufiner leur produit.

Medipix est un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) de puces de lecture créées pour l'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par...) et la détection des particules. L'originalité du dispositif Medipix est qu'il fonctionne comme un appareil-photo : il détecte et comptabilise chaque particule en percutant les pixels lorsque l'obturateur électronique est ouvert. Il est ainsi possible d'obtenir des images très fiables, d'une résolution et d'un contraste élevés, ce qui est inédit en imagerie, en particulier dans le domaine médical.

À la base, la technologie hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement...) de détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour...) à pixels a été développée pour répondre aux besoins de trajectographie des particules auprès du Grand collisionneur (Un collisionneur est un type d'accélérateur de particules mettant en jeu des faisceaux dirigés de particules élémentaires.) de hadrons (LHC). Les générations successives de puces Medipix ont, sur plus de 20 ans, démontré leur grand potentiel en dehors de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...) des hautes énergies.

L'entreprise MARS Bioimaging Ltd, qui commercialise le scanner 3D, est associée aux Universités d'Otago et de Canterbury. Cette dernière et plus de 20 instituts de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) constituent la troisième génération de la collaboration Medipix. La puce Medipix3 est aujourd'hui la plus évoluée ; selon le professeur Phil Butler, " cette technologie permet de démarquer la machine sur le plan diagnostic car ses petits pixels et sa résolution en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) précise en font un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par une plus grande rentabilisation de...) d'imagerie capable d'obtenir des images qu'aucun autre outil d'imagerie ne peut obtenir ".

Le dispositif de l'entreprise MARS associe les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) spectroscopiques générées par le détecteur Medipix3 à de puissants algorithmes pour produire des images 3D. Les couleurs représentent les différents niveaux d'énergie des photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) des rayons X enregistrés par le détecteur ; elles permettent d'identifier les différents composants des parties du corps, tels que la graisse (La graisse est un corps gras se présentant à l'état solide à température ordinaire. Le terme s'oppose aux huiles qui se présentent sous forme liquide. On distingue les graisses des cires, de composition...), l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), le calcium et les marqueurs de maladies.


Image 3D d'un poignet. On peut y voir une montre, une partie des os des doigts (en blanc) et les tissus mous (en rouge). (Image: MARS Bioimaging Ltd)

Jusqu'à présent, les chercheurs utilisaient une version limitée du scanner de MARS pour étudier le cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier est menacée. Ces cellules...), la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.) des os et des articulations et les maladies vasculaires, souvent à l'origine de crises cardiaques et d'accidents vasculaires cérébraux (AVC). " Dans toutes ces études, les premiers résultats encourageants indiquent que, lorsque l'imagerie spectrale est couramment utilisée dans les cliniques, elle permet d'établir un diagnostic plus précis et de personnaliser le traitement ", souligne le professeur Anthony Butler.

Le groupe Transfert de connaissances du CERN bénéficie d'une longue expérience dans le transfert des technologies du Laboratoire, en particulier pour les applications médicales. En ce qui concerne le scanner 3D, un accord de licence a été conclu entre le CERN, au nom de la collaboration Medipix3, et l'entreprise MARS Bioimaging Ltd. Comme l'indique Aurélie Pezous, chargée du transfert de connaissances au CERN : " Il est toujours gratifiant de constater que notre travail profite aux patients du monde entier.Des applications réelles comme celle-ci nous encouragent à aller encore plus loin. "

Dans les mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) à venir, des patients en orthopédie et rhumatologie de Nouvelle-Zélande seront examinés au moyen du scanner de l'entreprise MARS dans le cadre d'un essai clinique (Un essai clinique est une étude scientifique réalisée en thérapeutique médicale humaine pour évaluer l'innocuité et l'efficacité d'une méthode diagnostique ou d'un traitement. L'objectif d'un essai...) ? une première mondiale ? ouvrant la voie à une potentielle utilisation quotidienne de cet équipement nouvelle génération.

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Source: Cristina Agrigoroae - Copyright CERN
 
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