Un procédé d’imagerie innovant est utilisé pour la première fois dans un prototype de scanner. Les résultats obtenus en recherche préclinique sur des modèles animaux ont été très prometteurs. Ces appareils devraient bientôt être également utilisés en médecine.
La radiographie classique mesure l’intensité des rayons X qui traversent un objet ou un tissu. Ce procédé d’imagerie présente toutefois des limites lorsqu’il est appliqué à certains tissus mous. Il ne permet de représenter certains cartilages ou certaines tumeurs que de façon restreinte.
Une équipe de chercheurs dirigée par l’Université technologique de Munich a développé un nouveau procédé de radiographie, dite technologie de radiographie à contraste de phase. Elle n’enregistre pas le niveau d’absorption des rayons par un tissu, mais la force avec laquelle les rayons sont déviés par des structures présentes dans l’organisme. L’image du tissu mou obtenue par ce procédé est ainsi de bien meilleure qualité.
La déviation est toutefois un effet extrêmement faible. Pour le rendre visible, les scientifiques utilisent dans leur procédé à contraste de phase sur réseau plusieurs structures optiques à rayons X (le réseau) qui sont disposées de façon précise sur la trajectoire des rayons X.
L’équipe de chercheurs de la chaire de physique biomédicale de l’Université technologique de Munich travaille depuis des années sur cette nouvelle technologie pour améliorer le diagnostic en imagerie médicale. Jusqu’à présent, elle a permis d’étudier des tissus prélevés sur le corps à l’aide de superstructures à rayons X expérimentales dans des laboratoires techniques. Une première étape importante a été récemment franchie dans l’utilisation de cette technologie en génie biomédical, car elle a été intégrée à un micro-scanner qui va désormais faire l’objet d’études approfondies. Cette technologie devrait donc à terme être utile aux patients.
Deux prototypes de ce nouveau scanner ont été créés en coopération avec des partenaires industriels, Bruker MicroCT et Skycan, et l’Institut technologique de Karlsruhe (KIT) qui a mis au point un réseau à contraste de phase de haute précision. L’un des appareils est utilisé par un partenaire de coopération en Belgique et le second a été installé à l’Institut central de technologie médicale de l’Université technologique de Munich sur le campus de recherche de Garching.
La stabilité mécanique et les parasites à l’image dans le contraste de phase ont constitué les points noirs de la mise en œuvre de cette nouvelle technologie dans le micro-scanner. Des algorithmes logiciels ont permis de corriger ces parasites. Les chercheurs ont montré que l’effet recherché avait été atteint en mesurant un « fantôme » à l’aide de fluides chimiques. Les possibilités offertes par cette nouvelle technologie en imagerie biomédicale ont été étudiées sur des tissus biologiques et il est possible de représenter différentes zones tissulaires bien plus distinctement qu’auparavant. Les partenaires du projet y voient le début d’une nouvelle génération de scanners.
Informations complémentaires Les conclusions de l’étude sont présentées par les partenaires de l’industrie dans le numéro actuel de la revue spécialisée PNAS. La Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) a soutenu ces travaux dans le cadre du pôle d’excellence Centre pour la photonique avancée de Munich (MAP). Le Conseil européen de la recherche a également apporté son soutien financier (CER, FP7, subvention de démarrage n°240142).
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