Première radiographie couleur 3D d'un être humain

Publié par Redbran le 10/08/2018 à 12:00
Source: Cristina Agrigoroae - Copyright CERN
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...) 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,...) 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...) médical couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) 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...) 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...) dix ans à construire et à paufiner leur produit.

Medipix est un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de puces de lecture créées pour l'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) 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,...) de détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change...) 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...) 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...) 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...) 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...) précise en font un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son...) 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...) 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...) 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...), l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), le calcium (Le calcium est un élément chimique, de symbole Ca et de numéro atomique 20.) 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...), la santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) 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...) à venir, des patients en orthopédie (L'orthopédie est une spécialité chirurgicale pratiquée par un chirurgien...) 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...) – une première mondiale – ouvrant la voie à une potentielle utilisation quotidienne de cet équipement nouvelle génération.
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