Les caméras de nouvelle génération peuvent mieux localiser les tumeurs


photon

Crédit : CC0 Domaine public

Il y a quelques années, Edoardo Charbon, professeur à l’EPFL et responsable du Laboratoire d’architecture quantique avancée, présentait une caméra ultra-puissante appelée Swiss SPAD2. Son appareil a été le premier à capturer et à compter la plus petite forme de particule lumineuse : le photon. Il peut également générer des images 3D et calculer la profondeur de champ en mesurant le temps qu’il faut à un photon pour se rendre de la caméra à un objet.

Depuis, Charbon a encore optimisé son invention. Il l’a envoyé à un collègue du Dartmouth College dans le New Hampshire afin qu’ils puissent travailler ensemble sur la technologie. En unissant leurs efforts, ils ont pu photographier, identifier et des tumeurs dans tissus humains.

Leur méthode consiste à utiliser un laser pour projeter une lumière rouge sur une de tissu malade tandis que la caméra prend simultanément une image de la zone. «Le rouge est une couleur qui peut pénétrer profondément dans les tissus humains», explique Charbon. De plus, le tissu est injecté avec un agent de contraste fluorescent qui ne se fixe qu’aux cellules tumorales.

Un délai de moins d’une nanoseconde

Lorsque les particules de lumière rouge atteignent une tumeur, elles se comportent un peu différemment que lorsqu’elles pénètrent dans les tissus sains. Plus précisément, il leur faut plus de temps pour retourner d’où ils ont été envoyés. Et ce décalage horaire donne aux scientifiques les informations dont ils ont besoin pour reconstruire la tumeur. « Le délai est inférieur à une nanoseconde, mais c’est suffisant pour créer une image 2D ou 3D », explique Charbon. Grâce à cette approche, leur nouveau système peut identifier avec précision la forme d’une tumeur, y compris son épaisseur, et la localiser dans le corps d’un patient. Le décalage temporel est dû au fait que lorsque la lumière rouge entre en contact avec une tumeur, elle perd une partie de son énergie. « Plus la lumière pénètre profondément dans une tumeur, plus elle met de temps à revenir. Cela nous permet de construire une image en trois dimensions », explique Charbon. Jusqu’à présent, les scientifiques devaient décider s’il fallait déterminer la profondeur d’une tumeur ou son emplacement. Mais avec cette nouvelle technologie, ils peuvent avoir les deux.

De nos jours, les chirurgiens peuvent utiliser l’IRM pour localiser une tumeur, mais la tâche devient beaucoup plus difficile lorsqu’ils sont en salle d’opération. La technologie de Charbon est conçue pour aider les chirurgiens dans la tâche délicate d’enlever les tumeurs. « Avec les images générées par notre système, ils peuvent garantir que tous les tissus cancéreux ont été retirés et qu’il ne reste aucun petit morceau », explique Claudio Bruschini, scientifique au laboratoire de Charbon. L’étude a été publiée récemment dans optique et pourrait également être utilisé en imagerie médicale, en microscopie et en métrologie.


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Fourni par l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne

Citation: La caméra de nouvelle génération peut localiser les tumeurs (2021, 23 septembre), consulté le 27 septembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-09-next-generation-camera-tumors.html

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