La médecine moderne s'appuie sur l'imagerie pour explorer l'intérieur du corps, mais chaque technique présente des contraintes. Si l'échographie est rapide et peu coûteuse, elle révèle peu sur la fonction des vaisseaux sanguins. En revanche, des méthodes comme l'IRM offrent des détails anatomiques précis, mais au prix d'un examen long et onéreux. Une équipe de chercheurs a peut-être trouvé une piste pour fusionner les avantages de ces approches en combinant deux technologies.
Nommée RUS-PAT, cette nouvelle méthode a été élaborée par des scientifiques de Caltech et de l'USC. Elle associe l'échographie rotationnelle à la tomographie photoacoustique pour produire des images en trois dimensions et en couleurs. Ces dernières montrent à la fois la forme des tissus mous et l'activité des vaisseaux sanguins en temps réel. Les premiers essais sur des volontaires humains ont confirmé sa capacité à illustrer diverses régions du corps avec netteté.
L'hybride RUS-PAT combine une échographie rotationnelle rapide avec la tomographie photoacoustique pour une imagerie 3D quasi simultanée de la structure des tissus mous et de la vasculature. Le système a été utilisé pour imager plusieurs régions anatomiques humaines. Crédit: Yang Zhang L'échographie conventionnelle utilise des ondes sonores pour créer des images des structures internes, mais elle se limite souvent à des vues en deux dimensions. De son côté, l'imagerie photoacoustique émet de la lumière laser absorbée par les molécules dans le sang, générant alors des ondes sonores détectables. Cette approche permet d'observer la circulation sanguine avec des couleurs optiques, mais elle offre peu de renseignements sur les tissus avoisinants. Chaque technique possède donc des atouts et des lacunes propres.
Pour contourner ces limitations, les chercheurs ont imaginé un système qui simule l'excitation lumineuse de la tomographie photoacoustique avec des ultrasons. Un petit nombre de détecteurs en forme d'arc tournent autour d'un point central, reproduisant l'action d'un détecteur hémisphérique à moindre coût. Cette configuration allégée capture simultanément les données structurelles et fonctionnelles, évitant ainsi les difficultés des approches traditionnelles nécessitant de nombreux transducteurs.
Les applications médicales de RUS-PAT sont nombreuses. Par exemple, en imagerie mammaire, elle pourrait aider à localiser avec exactitude les tumeurs et à examiner leur physiologie. Pour la neuropathie diabétique, elle constitue un moyen de contrôler l'apport en oxygène et les lésions nerveuses en un seul examen. Dans le domaine neurologique, elle permettrait d'observer à la fois l'architecture cérébrale et la dynamique sanguine, offrant de nouvelles possibilités pour l'étude des maladies du cerveau.
Actuellement, le système peut scanner jusqu'à 4 centimètres de profondeur en moins d'une minute. Bien que prometteur, son adoption en clinique exigera des validations complémentaires, mais il matérialise un progrès vers des examens médicaux plus complets et accessibles, comme le rapporte l'article publié dans
Nature Biomedical Engineering.