Ce scanner 3D associé à la scintigraphie permet de voir le parcours d’un médicament à travers le corps. © UC Davis and Zhongshan Hospital, Shanghai

Santé

Un scanner 3D permet de voir à l'intérieur du corps humain tout entier

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L'appareil combine la scintigraphie et la tomographie à rayons X pour générer de stupéfiantes images en 3D. Quarante fois plus rapide qu'un scanner traditionnel, il ouvre la voie à de multiples applications dans le domaine médical.

Ses premières images sont impressionnantes. L'Explorer - un scanner XXL combinant la tomographie par émission de positons (TEP), permettant de visualiser le fonctionnement d'un organe, et la tomographie par rayons X (CT), qui reconstruit des images en coupe à 360° - vient d'être présenté par l'université de Californie-Davis (UC Davis). Cet appareil est le premier à pouvoir capter en temps réel ce qui se passe à l'intérieur du corps humain entier en une seule image, par exemple le trajet d'un médicament à travers les différents organes.

L’Explorer génère une visualisation en 3D et simultanée de l’ensemble du corps humain en moins d’une seconde. © UC Davis and Zhongshan Hospital, Shanghai

Diviser par 40 l’exposition aux radiations

« J'ai passé des années à imaginer à quoi pourraient ressembler les images. Le niveau de détail est encore plus époustouflant que ce que j'avais anticipé », raconte Simon Cherry, un des deux ingénieurs à l'origine du projet. « La combinaison entre la vue 3D et la séquence dynamique dessinée par l'agent de contraste est saisissante », s'enflamme le chercheur. L'Explorer est capable de délivrer une image en moins d'une seconde, 40 fois plus rapidement que les scanners PET actuels. En moins de 20 à 30 secondes, on obtient ainsi une image intégrale du corps humain, ce qui permet de diviser par 40 l'exposition aux radiations. Les médecins pourront ainsi prescrire plus d'examens, notamment chez les enfants qui ne doivent pas être exposés à de trop fortes doses cumulées. « L'appareil offre un équilibre parfait entre qualité de l'image, rapidité et temps d'exposition aux rayons », atteste Simon Cherry.

Cette vidéo montre le trajet d’une injection intraveineuse de F-18 fluorodesoxyglucose (un sucre marqué par agent de contraste fluorescent) vue avec le scanner Explorer. Durant les premières secondes, le sucre est dirigé vers le cœur puis distribué aux autres organes via les artères. Après trois minutes, il passe par le rein puis dans la vessie. Après 30 minutes, une partie du sucre reste cependant accumulée dans le corps, notamment au niveau du cœur et du cerveau. © UC Davis and Zhongshan Hospital, Shanghai

Suivre l’évolution d’une infection en temps réel

Ce type d'imagerie ouvre la voie à de vastes possibilités. On va ainsi pouvoir visualiser précisément comment chaque organe est touché lors de l'administration d'un médicament. Il sera aussi possible de suivre l'évolution d'un cancer et de ses métastases, d'étudier la propagation d'une inflammation ou d'une infection ou encore de mieux comprendre les anomalies métaboliques. Le scanner permettant d'avoir une vision d'ensemble du corps humain, on découvrira peut-être aussi de nouvelles interactions encore inconnues, par exemple entre le cerveau et d'autres organes.

Un équipement qui devrait séduire de nombreux hôpitaux

L'Explorer, en gestation depuis plus de 13 ans, a été développé par Simon Cherry et Ramsey Badawi, de l'UC Davis, en partenariat avec le département de médecine nucléaire de l'hôpital Zhongshan de Shangaï. Le projet a reçu 17 millions de dollars du National Cancer Institute, qui leur a également ouvert l'accès à un consortium de chercheurs. Avec les fonds levés, les deux ingénieurs ont pu nouer un partenariat pour construire et commercialiser l'appareil. Ce dernier devrait entrer en opération dans un hôpital au mois de juin 2019. « Je ne serais pas étonné de voir cet équipement se multiplier rapidement à de nombreux hôpitaux à travers le monde », conclut Simon Cherry.

  • L’Explorer allie la tomographie par émission de positons (TEP) et la tomographie par rayons X pour donner de stupéfiantes images.
  • Il permet par exemple de suivre à la trace le parcours d’un médicament à travers le corps.
  • De quoi faire progresser la cancérologie ou les troubles du métabolisme.
Pour en savoir plus

Imagerie médicale : le corps vu par radiographie 3D couleur, une première !

Article de AFP-Relaxnews publié le 16/07/2018

Réalisée pour la première fois par des scientifiques néo-zélandais, la radiographie couleur en trois dimensions (3D) utilise une technologie développée au Cern. Cette innovation pourrait aider au diagnostic médical.

Le nouveau dispositif, basé sur la radiographie en noir et blanc traditionnelle, intègre la technologie de suivi des particules développée pour le grand accélérateur de particules LHC (le grand collisionneur de hadrons) du Cern, qui a permis de découvrir, en 2012, la fameuse particule élémentaire insaisissable, le boson de Higgs.

« Cette technique d'imagerie par rayons X couleur pourrait produire des images plus claires et plus précises et aider les médecins à donner des diagnostics plus précis à leurs patients », indique le Cern dans un communiqué. Selon le Cern, les images montrent très clairement la différence entre l'os, le muscle et le cartilage, mais aussi la position et la taille des tumeurs cancéreuses, par exemple.

Une imagerie de haute résolution inégalée

La technologie du Cern, baptisée Medipix, fonctionne comme un appareil photo détectant et comptant des particules subatomiques individuelles lorsqu'elles entrent en collision avec des pixels alors que son obturateur électronique est ouvert. Cela permet des images à haute résolution et à fort contraste.

Ainsi, ce nouvel outil d'imagerie permet d'obtenir des images qu'aucun autre appareil d'imagerie ne peut atteindre, selon le développeur Phil Butler de l'université de Canterbury (Nouvelle-Zélande). La société néo-zélandaise MARS Bioimaging Ltd commercialise ce scanner 3D, baptisé Spectral CT. Dans les mois à venir, ce scanner, équipé d'une puce de lecture Medipix, fera l'objet d'un premier essai clinique sur des patients en orthopédie et rhumatologie en Nouvelle-Zélande, ouvrant la voie, d'après le Cern, à une utilisation potentiellement routinière de cet équipement de nouvelle génération.

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