Des solutions innovantes pour l'imagerie cérébrale
La tomodensitométrie (TDM, ou tomographie informatique), l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie par émission de positrons (PET) sont des techniques d'imagerie offrant des informations anatomiques et physiologiques de la plus haute importance pour le diagnostic et le traitement en pratiques cliniques. Toutefois, ces méthodes ne permettent pas d'évaluer les paramètres systémiques comme le rythme cardiaque ou la pression artérielle et ne peuvent être appliquées au chevet du patient. L'électro-encépholographie (EEG) est une technique non invasive de longue date capable de suivre continuellement le cerveau. Le consortium NEUROPT financé par l'UE («Non-invasive imaging of brain function and disease by pulsed near infrared light») souhaitait générer un instrument clinique pour le suivi continu des paramètres hémodynamiques de l'oxygénation et de la perfusion cérébrale. Cet instrument devrait également compléter les méthodes d'IRM/PET/TDM et parallèlement être compatible avec les techniques existantes de neurosurveillance telles que l'EEG et l'échographie Doppler. Pour ce faire, les partenaires ont dû améliorer la résolution spatiale des techniques d'imagerie actuelles, supprimer les artéfacts et permettre la quantification absolue des paramètres physiologiques. À cette fin, ils ont employé des techniques de résolution temporelle qui offrent une sensibilité renforcée par rapport aux méthodes optiques et distinguent les tissus de surface (la peau et le crâne) ainsi que les tissus cérébraux. Des dispositifs photoniques innovants ainsi que des prototypes d'appareils ont été construits pour une application dans un environnement clinique, notamment un casque spécialisé permettant de fixer des fibres optiques à la surface crânienne. Les chercheurs ont développé des logiciels qui leur ont également permis d'analyser des mesures par résolution temporelle sur le cerveau et de calculer les concentrations en oxy- et désoxyhémoglobine. De plus, les chercheurs de NEUROPT ont travaillé sur la modélisation et l'informatisation réalistes en vue d'améliorer la propagation lumineuse dans la boîte crânienne humaine. La faisabilité de cette approche combinatoire a été testée dans le cadre d'études visuelles et motrices distinctes chez des sujets en bonne santé. Cette dernière a ensuite été appliquée pour réaliser des prélèvements et des mesures chez les patients souffrant de maladies neurologiques sévères, d'AVC ou d'épilepsie photosensible. Étant donnée la nature non invasive de l'approche NEUROPT et son potentiel d'application au chevet du patient, elle devrait considérablement faciliter le diagnostic de déficience cérébrale fonctionnelle et permettre de suivre sa progression. Ainsi, l'approche devrait améliorer le pronostic des patients atteints de troubles neurologiques graves et pourrait être appliquée en médecine pédiatrique.
