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50 défis

Une imagerie médicale parfaite

[Défi 07] Chaque année, au Canada, on effectue plus de 1,6 million d’endoscopies. La tomographie par cohérence optique permettra de raffiner cette technique.
26/09/2012

Caroline Boudoux
Génie physique, laboratoire d’optique diagnostique et d’imagerie de l’École polytechnique de Montréal

Caroline Boudoux
© Yves Beaulieu

La médecine des lumières

Plus qu’un simple outil pour voir à l’intérieur du corps, la tomographie par cohérence optique permettrait de guérir un patient avant même qu’il ne se sache malade.
Par Yanick Villedieu
Le Laboratoire d’optique diagnostique et d’imagerie de l’École polytechnique de Montréal déborde de lasers, d’appareils électroniques, de miroirs, de lentilles, de câbles, de tubes et d’autres structures complexes avec lesquels semblent s’amuser une bonne douzaine d’étudiants. De cet univers d’in­gé­nieurs et de physiciens sortira peut-être un outil qui révolutionnera les méthodes diagnostiques et le traitement de certaines maladies.

L’équipe de Caroline Boudoux travaille en effet à perfectionner une technique d’imagerie – la tomographie par cohérence optique (TCO) – à l’avenir… lumineux. La jeune femme tente de mettre au point un «microscope» qui marie le laser et la fibre optique, et permet de voir avec une précision inouïe – pratiquement cellule par cellule –, en trois dimensions, des organes et les anomalies qui les affectent. La lumière qu’il diffuse peut pénétrer jusqu’à une profondeur de 2 mm à 3 mm à l’intérieur des tissus.

«Le premier article sur cette technique est paru dans Science en 1991, raconte l’ingénieure physicienne. Il provenait du Massachusetts Institute of Technology, où elle fera son doctorat plusieurs années plus tard, conjointement avec la Harvard Medical School. Au début, l’appareil fournissait quatre images par seconde. Il en produit aujourd’hui plus de 1 000. Aux États-Unis, on commence à l’utiliser en clinique. En laryngologie, pour visualiser les cordes vocales. En ophtalmologie, pour les affections de la rétine. En cardiologie, pour analyser les plaques d’athérosclérose. En gastrologie, pour explorer l’œsophage en quelques minutes.»

Le prototype mis au point à Polytechnique fait actuellement 1,8 mm de diamètre. Mais l’appareil sur lequel travaille la chercheuse est encore bien plus précis et, surtout… beaucoup plus petit. C’est un micro-endoscope de un demi-millimètre de diamètre qui produirait, en fluorescence, des images haute définition d’un méga­pixel. «L’outil pourrait alors être inséré dans une aiguille et être utilisé pour voir des organes ou des tissus autrement inaccessibles.» Et, surtout, pour pratiquer des biopsies «virtuelles» là où les biopsies classiques sont impossibles, dans le larynx ou dans le fond de l’œil, par exemple.

«Il nous faudra deux ans pour atteindre le demi-millimètre», estime la chercheuse. À moins que d’autres y parviennent avant elle, car la course à la miniaturisation est lancée. En compétition: Polytechnique et deux autres équipes, l’une de Boston, l’autre d’Israël.
Caroline Boudoux a beaucoup d’ambition pour sa petite machine. Car si l’endoscopie a constitué l’un des grands progrès de la médecine du XXe siècle en permettant de voir à l’intérieur du corps humain, d’y prélever des tissus (par biopsie) ou même de pratiquer certains traitements, la TCO, plus rapide, plus précise, plus légère et moins invasive, représentera une immense avancée pour le XXIe siècle.

La chercheuse imagine ainsi pouvoir coupler des dispositifs miniatures avec lesquels on pourrait faire, au cours d’une même intervention, du dépistage (avec l’endoscope TCO), du diagnostic (grâce à la microscopie dite confocale) et du traitement (au laser): «La personne passerait un examen de routine sans savoir qu’elle est malade. Le médecin diagnostiquerait une maladie. Il la traiterait immédiatement. Et le patient sortirait guéri.»


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