Les chercheurs de l'Université Purdue développent un nouveau système d'imagerie biomédicale qui combine la technologie optique et ultrasonore pour améliorer le diagnostic des maladies potentiellement mortelles.

La tomographie photoacoustique est une technique non invasive qui fonctionne en convertissant l'énergie optique absorbée en signal acoustique. La lumière pulsée est envoyée dans les tissus corporels, créant une petite augmentation de la température qui provoque l'expansion du tissu et crée une réponse acoustique qui peut être détectée par un transducteur à ultrasons. Les données échographiques sont utilisées pour visualiser le tissu.

"Ce qui est bien avec la tomographie photoacoustique, ce sont les informations de composition, " a déclaré Craig Goergen, professeur adjoint à la Weldon School of Biomedical Engineering de Purdue. "Il fournit des informations sur l'emplacement du sang et des lipides, ainsi que d'autres informations essentielles."

L'objectif ultime est d'améliorer la prise en charge clinique des patients.

Les résultats d'une étude décrivant une sonde photoacoustique réglable avec une diffusion de lumière et une qualité d'image améliorées ont été publiés mardi 28 août dans la revue Photoacoustique .

Le système fournit des informations de composition en temps réel sur les tissus corporels sans avoir besoin d'agents de contraste et avec une meilleure pénétration en profondeur par rapport aux techniques optiques conventionnelles.

La tomographie photoacoustique peut être utilisée pour détecter ou surveiller une myriade de maladies, y compris les maladies cardiovasculaires, Diabète, et cancéreux. Ce sont des maladies que les Centers for Disease Control and Prevention classent parmi les plus courantes, cher, et évitables de tous les problèmes de santé. Les maladies cardiaques et le cancer représentent chacun un décès sur quatre par an aux États-Unis, et plus de 30 millions d'Américains, ou plus de 9 pour cent de la population, avoir du diabète. Le coût de ces trois maladies par an aux États-Unis est de plus de 718 milliards de dollars par an, D'après le CDC.

« Cela signifie qu'il y aura un grand besoin d'imagerie médicale. Essayer de diagnostiquer ces maladies plus tôt peut conduire à une meilleure prise en charge des patients, " a déclaré Goergen. " Nous sommes en train d'essayer d'utiliser cette approche d'imagerie améliorée pour une variété d'applications différentes pour voir à quoi elle peut être utilisée. "

Parmi les autres utilisations potentielles de la tomographie photoacoustique, citons la cartographie des dépôts de lipides dans une paroi artérielle qui peuvent causer d'autres problèmes de santé, mesurer les lésions des tissus cardiaques et les biopsies tumorales. L'utilisation de la tomographie photoacoustique pour les biopsies tumorales peropératoires pourrait aider les chirurgiens à s'assurer qu'ils retirent tout le cancer d'un patient, dit Goergen.

L'un des défis de la tomographie photoacoustique est d'améliorer la profondeur de pénétration et le rapport signal/bruit au-delà des absorbeurs optiques. Les chercheurs pensent que la création de techniques de manipulation optique pour maximiser la densité de photons pourrait apporter une solution. Par conséquent, ils ont créé un support photoacoustique motorisé qui permet aux utilisateurs de manœuvrer facilement l'objectif de l'appareil et de régler la profondeur où la lumière est focalisée, améliorer la profondeur de pénétration de la lumière et le rapport signal/bruit.