La Tomographie Optoacoustique Multi-Spectre (TOMS ou MSOT : Multi-Spectrum Optoacoustic Tomography)

Le projet EUPHORIA repose sur la technologie MSOT. Elle permet à l’opérateur, comme avec les rayons X ou l’IRM, de «voir à l’intérieur» d’un corps humain, d’un animal de laboratoire ou d’autres choses. Mais au lieu d’utiliser des Rayons X ou une onde magnétique, la technologie MSOT tire parti d’un phénomène totalement différent : l’effet photoacoustique. Cet effet se produit lorsqu’un tissu, tel que la paroi intestinale, est illuminé par des impulsions laser dont la longueur d’onde lui permet de pénétrer dans la peau. Les molécules de sang dans le tissu absorbent l’énergie lumineuse; ce qui provoque une petite expansion du tissu (trop petite pour que le patient puisse le ressentir), conduisant à la génération de minuscules ondes de pression qui génèrent alors des ondes ultrasonores. Celles-ci sont détectées à l’aide d’un détecteur à ultrasons permettant la reconstruction d’une image.

Les différentes molécules constituant les tissus répondent de manières spécifiques aux différentes longueurs d’ondes de la lumière incidente. Lors de l’enregistrement des signaux ultrasonores générés après une illumination présentant plusieurs longueurs d’onde (c’est-à-dire une illumination multispectrale), un logiciel intelligent peut distinguer la composition moléculaire du tissu. Le dispositif MSOT présente notamment l’avantage de détecter spécifiquement le sang, l’oxygénation du sang, les graisses, le collagène ou d’autres substances que les autres technologies ne peuvent pas différentier, offrant ainsi de nouvelles perspectives et de nouvelles façons de visualiser l’intérieur du corps.

Illustration of the MSOT in action. Inflamed regions are highlighted when using the MSOT.


Principe des mesures MSOT chez les patients atteints de MICI.
Le dispositif MSOT
permet une imagerie trans-abdominale temps réel du stade de la maladie au
niveau du colon chez les patients atteints de MICI. Les régions où sont
présentes des inflammations montrent une perfusion accrue qui donne lieu à des signaux MSOT sans avoir besoin d’agents de contraste exogènes.

Le principe de cette nouvelle technique d’imagerie MSOT est basé sur des recherches effectuées au Centre Helmholtz pour la Santé Environnementale (HMGU) de Munich par l’équipe de recherche de Vasilis Ntziachristo. iThera Medical est une entreprise issue des travaux menés au HMGU.

Color-coded figure showing IBD in remission, moderate IBD, and severe IBD.

Color-coded optoacoustic contrast of haemoglobin concentration overlaid on an
ultrasound image of the colon wall.

Les premiers systèmes MSOT ont été principalement utilisés dans le domaine de la recherche chez la souris pour étudier la réponse à différents médicaments. Lorsque la puissance de la technologie est devenue évidente, iThera et l’UHE ont convenu de mener une étude de faisabilité afin de déterminer si ce principe pouvait offrir une alternative viable à l’endoscopie chez les patients atteints de MICI. Les résultats ont été très positifs. Cependant, il est également apparu que la technologie et le logiciel d’imagerie devaient encore être améliorés afin que cette solution puisse devenir un outil clinique de routine. Cela a conduit à la création du projet EUPHORIA.

Sensitivity / specificity of MSOT in comparison to established  non-invasive procedures
(adapted from N Engl J Med. 2017 Mar 30;376(13):1294-6)

La technologie MSOT fait déjà l’objet de nombreuses publications scientifiques. Plus de détails sur la technologie et sur l’étude de faisabilité à l’UHE sont disponibles en suivants les liens ci-dessous: