Notre peau, véritable fenêtre sur la santé, si nous pouvons voir à travers elle!
L’imagerie opto-acoustique offre une fenêtre sur ce qui se passe à l’intérieur des tissus, ce que ne peut pas faire un microscope. Elle permet une imagerie optique tridimensionnelle à haute résolution jusqu’à 1 cm à l’intérieur des tissus. Le projet INNODERM, une initiative antérieure, a montré que la mésoscopie optoacoustique à balayage de trame(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (RSOM) peut imager des caractéristiques physiopathologiques, d’oxygénation et morphologiques de la peau jusqu’alors invisibles, à des profondeurs de 1 à 5 mm. Les millions de personnes souffrant d’affections cutanées pourraient en bénéficier, car actuellement, en dermatologie, l’examen visuel de la peau constitue l’étalon-or pour de nombreuses maladies. Il se limite à la face externe de la peau et dépend de l’évaluation visuelle du clinicien. Cependant, la gravité de la maladie ou les effets de la thérapie peuvent n’être visibles que dans les couches plus profondes de la peau, qui peuvent être visualisées et analysées avec la RSOM. Le projet WINTHER(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) s’est donc appuyé sur les réalisations d’INNODERM pour faire de la RSOM un outil clinique encore plus puissant. «En utilisant la peau comme fenêtre pour l’évaluation de la maladie, avec l’aide d’algorithmes informatiques modernes et de l’intelligence artificielle (IA), WINTHER vise à améliorer la précision clinique de la RSOM et à élargir son utilisation clinique pour évaluer la progression et le traitement des maladies cardiovasculaires et du diabète», explique Vasilis Ntziachristos(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), coordinateur du projet et titulaire de la chaire d’imagerie biologique au Centre pour la recherche translationnelle sur le cancer(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) de l’Université technique de Munich(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (TUM). «Alors qu’INNODERM se concentrait sur les maladies dermatologiques, nous avons étendu les applications de la mésoscopie optoacoustique aux conditions cardiométaboliques dans WINTHER et, en parallèle, nous avons amélioré la méthodologie et le matériel pour rendre la RSOM beaucoup plus rapide que ses versions précédentes», ajoute Vasilis Ntziachristos.
Une RSOM rapide combinée à l’IA pour des diagnostics de nouvelle génération
La RSOM rapide (F-RSOM) permet d’imager les processus dynamiques de la peau, tels que les changements de flux sanguin et d’oxygénation. Ceci est essentiel pour évaluer la fonction endothéliale et contrôler l’efficacité de la thérapie dans les maladies cardiovasculaires et le diabète. La possibilité de saisir ces changements en temps réel permet un diagnostic et des décisions thérapeutiques plus précis et plus rapides. En utilisant la peau comme une fenêtre sur le corps, les images générées sont ensuite interprétées par un cadre informatique moderne, basé sur des algorithmes déterministes et d’IA. Ces améliorations visaient à accroître la rapidité, la précision et l’utilité clinique de la RSOM. Les améliorations matérielles de la F-RSOM comprennent le développement de transducteurs à ultrasons à bande ultra large pour l’imagerie à haute résolution, l’introduction de nouveaux protocoles de balayage pour le contrôle dynamique de la zone balayée, et le développement d’un cadre de calcul moderne pour améliorer le traitement et l’analyse des images F-RSOM. Le projet, également soutenu par iThera Medical(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), a développé des modèles d’apprentissage profond entraînés pour reconnaître et segmenter les différentes caractéristiques des images F-RSOM.
Nouvelles applications pour la F-RSOM
Vasilis Ntziachristos est fier de la manière dont WINTHER a changé le paradigme du suivi thérapeutique du diabète, des maladies cardio-métaboliques et des affections cutanées inflammatoires. «En effet, dans notre article(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), publié dans la revue “Nature Biomedical Engineering”, la RSOM a démontré la capacité de quantifier les effets du diabète sur les caractéristiques de la peau et de les utiliser pour détecter la progression du diabète, à partir d’un simple balayage de la peau. Cette nouvelle capacité pourrait améliorer considérablement le suivi du diabète, répondant ainsi à un besoin essentiel de stratégies efficaces de prise en charge et de prévention d’une épidémie mondiale qui touche plus de 500 millions de personnes.»
