Les chercheurs ont mis au point un moyen plus rapide d'acquérir des images de tomographie par cohérence optique (OCT) endoscopique 3D. Avec le développement ultérieur, la nouvelle approche pourrait être utile pour la détection précoce et la classification d'un large éventail de maladies.
La nouvelle méthode utilise des approches informatiques qui créent une image 3D complète à partir de données incomplètes. Dans la revue Optical Society Optique appliquée , les chercheurs rapportent que des images 3D utiles pourraient être construites en utilisant 40 % de données en moins que les approches OCT 3D traditionnelles, ce qui réduirait le temps d'imagerie de 40 pour cent.
L'OCT est une technique d'imagerie biomédicale qui a vu son utilisation clinique s'étendre ces dernières années grâce à sa capacité à fournir des images haute résolution des microstructures tissulaires. Aujourd'hui, L'imagerie OCT endoscopique est couramment utilisée pour classer les plaques et les lésions dans les vaisseaux sanguins et est de plus en plus utilisée dans le diagnostic des maladies gastro-intestinales.
"Bien que les images OCT 3-D soient très utiles pour le diagnostic médical, les quantités importantes de données d'imagerie dont ils ont besoin limitent la vitesse d'imagerie, " a déclaré le chef de l'équipe de recherche, Jigang Wu de l'Université Jiao Tong de Shanghai. "Notre nouvelle méthode résout ce problème en formant des images 3D à partir de beaucoup moins de données."
Obtenir une vue d'ensemble
La création d'images OCT 3D avec les méthodes actuelles nécessite un processus gourmand en données consistant à assembler une série d'images 2D prises à des mesures égales. Dans le nouveau travail, les chercheurs ont utilisé une méthode connue sous le nom d'échantillonnage épars pour acquérir considérablement moins d'images 2D, puis ont appliqué des algorithmes de détection compressifs pour combler les informations manquantes nécessaires à la création d'images 3D.
Les chercheurs ont testé la nouvelle méthode en utilisant une sonde OCT à balayage magnétique pour imager l'intérieur d'une trachée de pigeon extraite. L'enquête, que l'équipe a développé précédemment, utilise un petit aimant externe pour numériser à 360 degrés. La conception minimise suffisamment les mécanismes de numérisation OCT pour tenir à l'intérieur d'un appareil de seulement 1,4 millimètres de diamètre.
La création d'images 3D d'une partie de 2 millimètres de la trachée humaine nécessiterait généralement une imagerie tous les 10 microns pour obtenir 200 images. En utilisant un échantillonnage clairsemé, les chercheurs ont acquis 120 images à des positions aléatoires allant de 0 à 2 millimètres, puis ont utilisé les algorithmes de détection compressive pour créer des images 3D.
Se diriger vers la clinique
"Nos tests ont vérifié qu'une quantité considérablement réduite de données expérimentales peut être utilisée pour reconstruire des images OCT 3D raisonnables, " a déclaré Wu. " Après avoir effectué suffisamment d'expériences pour démontrer que notre sonde et notre méthode d'imagerie sont utiles pour observer les caractéristiques malignes, notre technique sera prête pour les essais cliniques."
Les chercheurs prévoient d'utiliser leur nouvelle approche pour imager des échantillons biologiques supplémentaires liés à des maladies spécifiques. Ils prévoient également d'améliorer la sonde endoscopique OCT afin qu'elle soit plus robuste dans diverses situations et dans le cadre de contacts répétés avec des tissus biologiques.
"Ce travail n'est qu'un exemple d'application de techniques informatiques aux applications d'imagerie, ", a déclaré Wu. "Nous nous attendons à ce que des approches similaires puissent être utiles pour améliorer les conceptions d'expérience et l'acquisition de données pour de nombreuses modalités d'imagerie."
