OCT spatialement décalé : un schéma contre-intuitif offre une imagerie à contraste élevé en profondeur – Physics World

La tomographie par cohérence optique (OCT) est devenue un outil de diagnostic puissant pour capturer des images morphologiques 2D et 3D à une résolution à l'échelle du micron dans les tissus biologiques. Jusqu’à présent, l’histoire est celle d’une première acceptation clinique – pensez aux applications révolutionnaires de l’OCT en ophtalmologie et en imagerie rétinienne – fournissant la plate-forme pour de nouveaux flux de recherche appliquée, d’innovation technologique et d’application clinique dans des spécialités aussi diverses que la dermatologie, la cardiologie et l’oncologie ( pour la détection précoce des lésions cancéreuses).

En termes fondamentaux, l'OCT exploite la cohérence de la lumière rétrodiffusée par la microstructure de l'échantillon, avec des effets d'interférence permettant une détermination précise de l'origine spatiale des signaux récupérés. Il n’y a qu’un seul hic : la capacité de résolution en profondeur. Alors que les systèmes OCT de pointe utilisent la lumière proche infrarouge pour résoudre ce problème, l'opacité et la turbidité inhérentes aux tissus biologiques signifient qu'il est souvent impossible de récupérer des signaux optiques perceptibles (au-dessus du niveau de bruit) à des profondeurs supérieures à environ 1 mm.

Quel consensus ?

Pendant ce temps, la sagesse conventionnelle parmi les scientifiques en optique est que le signal OCT est dominé par la lumière diffusée balistiquement (lumière qui a subi un seul événement de rétrodiffusion), alors que la lumière diffusée de manière multiple et la lumière diffuse sont préjudiciables à la formation de l'image. Ce n’est pas le cas, affirme une étude anticonsensuelle publiée dans Science Advances, dans lequel les chercheurs présentent un point de vue alternatif selon lequel la collecte sélective de lumière multidiffusée peut produire un contraste d'image OCT amélioré en profondeur - et, en particulier, pour les échantillons hautement diffusants.

«Nous avons mis au point une toute nouvelle façon de pratiquer l'OCT», explique Peter Andersen, chef de groupe imagerie biophotonique à DTU Health Tech, le département des technologies de la santé au Université technique du Danemark (DTU) à Kongens Lyngby, au nord de Copenhague. L'approche, baptisée OCT à décalage spatial (SO-OCT), découple les chemins de lumière incidente et de collecte, de sorte qu'il est possible de régler respectivement entre les composantes de lumière diffusées balistiquement et multipliées.

"Il convient également de noter que nos premières expériences s'appuient sur une modélisation basée sur les ondes du système SO-OCT", ajoute Andersen, "et confirment que nous pouvons améliorer le contraste en profondeur en utilisant exclusivement la lumière multidiffusée."

L’impératif clinique ici va de soi, la délimitation en profondeur étant un paramètre clé dans la stadification des lésions cancéreuses – et, par conséquent, dans la détermination du traitement approprié. "Lorsque le contraste de l'imagerie en profondeur est amélioré, cela signifie que la délimitation des différents tissus est également améliorée", note Andersen. « Avec SO-OCT, nous avons démontré que nous pouvons mieux identifier les limites des tissus et l’épaisseur changeante des couches de tissus en profondeur et, par extension, relier tout cela à la détection de maladies. »

Tout est question de traduction

De plus, la traduction clinique est déjà à l'ordre du jour pour Andersen et ses collègues. Le démonstrateur SO-OCT actuel, par exemple, est construit comme un complément à un instrument commercial standard, tandis que des travaux sont en cours pour intégrer l'installation du laboratoire avec des sondes à fibre optique, un précurseur des études d'endoscopie où la profondeur d'imagerie accrue prendra tout son sens.

L'imagerie optique multimodale prête à briller dans la détection précoce du cancer colorectal

« La technologie SO-OCT présente un énorme potentiel pour compléter les applications d'endoscopie OCT conventionnelles et nous visons à franchir les prochaines étapes dès que possible », conclut Andersen.

La recherche sur SO-OCT fait partie d'une collaboration continue entre l'équipe d'Andersen au DTU Health Tech et Kishan Dholakia et des collègues de l'Université d'Adélaïde, en Australie, et de l'Université de St Andrews, en Écosse – travaillant tous sous les auspices de l'Union européenne. Projet PROSCOPE, qui exploite des technologies innovantes de fibre optique en tandem avec l'administration endoscopique pour diagnostiquer le cancer colorectal à ses premiers stades.

• Contenu propulsé par le référencement et distribution de relations publiques. Soyez amplifié aujourd'hui.
• PlatoData.Network Ai générative verticale. Autonomisez-vous. Accéder ici.
• PlatoAiStream. Intelligence Web3. Connaissance Amplifiée. Accéder ici.
• PlatonESG. Automobile / VE, Carbone, Technologie propre, Énergie, Environnement, Solaire, La gestion des déchets. Accéder ici.
• PlatoHealth. Veille biotechnologique et essais cliniques. Accéder ici.
• GraphiquePrime. Élevez votre jeu de trading avec ChartPrime. Accéder ici.
• Décalages de bloc. Modernisation de la propriété des compensations environnementales. Accéder ici.
• La source: https://physicsworld.com/a/spatially-offset-oct-counter-intuitive-scheme-delivers-high-contrast-imaging-at-depth/