Une sonde miniature de tomographie par cohérence optique prend des images à l'intérieur des artères cérébrales

Une équipe internationale de microtechnologues, de technologues médicaux et de neurochirurgiens a conçu, construit et testé un nouveau type de sonde qui peut être utilisée pour prendre des images de l'intérieur des artères du cerveau.

Dans leur article publié dans la revue Science Translational Medicine, le groupe décrit comment la sonde a été conçue et construite, ainsi que ses performances lors des tests initiaux.

Lorsque les patients présentent des problèmes médicaux cérébraux, tels que des caillots sanguins, des anévrismes ou un durcissement des artères, les outils diagnostiques dont disposent les médecins se limitent aux technologies d'imagerie qui prennent des images des veines et des artères depuis l'extérieur du cerveau. Ces images servent ensuite de cartes pour guider des dispositifs de type cathéter à travers les veines et les artères jusqu'à certaines parties du cerveau afin d'y effectuer des réparations.

Imagerie intravasculaire par tomographie par cohérence neuro-optique (nOCT). La sonde nOCT est compatible avec les microcathéters neurovasculaires standards et s'intègre ainsi au flux de travail utilisé en pratique clinique. La nOCT capture des données optiques 3D haute résolution, permettant une microscopie volumique des artères cérébrales tortueuses, des structures environnantes et des dispositifs thérapeutiques. Source: Science Translational Medicine (2024). DOI: 10.1126/scitranslmed.adl4497

Le problème de cette approche est que les images utilisées ne sont pas toujours claires ni précises. Elles ne permettent pas non plus au chirurgien de visualiser l'intérieur de la veine ou de l'artère pendant sa réparation, ce qui conduit à des interventions réalisées presque à l'aveugle.

Dans cette nouvelle étude, l'équipe a créé une sonde de caméra suffisamment petite pour tenir à l'intérieur d'un cathéter, lui permettant de capturer des images en temps quasi réel de l'intérieur des veines et des artères du cerveau.

La nouvelle sonde repose sur la tomographie par cohérence optique, une technologie d'imagerie utilisée par les chirurgiens ophtalmologistes et cardiaques pour traiter les patients. Elle génère des images en traitant la rétrodiffusion de la lumière proche infrarouge. Jusqu'à présent, ces dispositifs étaient trop encombrants et rigides pour être utilisés à l'intérieur du cerveau.

Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a remplacé les composants par des pièces plus petites, comme un câble à fibre optique aussi fin qu'un cheveu humain. Ils ont également utilisé un type de verre modifié pour fabriquer la lentille distale, qui constitue la tête de la sonde et lui permet de se courber.

La sonde ainsi obtenue est essentiellement creuse et en forme de ver. Elle effectue également des rotations à 250 reprises par seconde, ce qui facilite son déplacement dans les veines et les artères. La caméra prend des images à une fréquence proportionnelle aux besoins. La sonde s'insère facilement dans le cathéter, facilitant ainsi sa mise en place, son déplacement et son retrait dans les artères et les veines cérébrales.

Après des tests sur des animaux, la sonde a été transférée vers des essais cliniques sur deux sites, l'un au Canada et l'autre en Argentine. À ce jour, 32 patients ont été traités avec la nouvelle sonde. L'équipe indique que, jusqu'à présent, la sonde s'est avérée sûre, bien tolérée et efficace dans tous les cas. Elle conclut que sa nouvelle sonde est prête à être utilisée à grande échelle.