Imagerie Optique Médicale

L’imagerie optique médicale regroupe les moyens d’acquisition et de restitution d’images du corps humain à différentes échelles à partir de différents phénomènes physiques tels que l’absorption, la réflexion, la diffusion et l’émission de photons. Tous les tissus ont des propriétés optiques. Par exemple toutes les molécules absorbent une ou plusieurs longueurs d’onde ; en choisissant les longueurs d’onde utilisées on sélectionne les molécules ou les tissus que l’on veut imager. Les images sont obtenues à partir du traitement d’informations données par les propriétés optiques des tissus. Ces techniques d’imagerie ont pour but d’acquérir des informations anatomiques et morphologiques, fonctionnelles, moléculaires et métaboliques pour contribuer à la compréhension des tissus et organes vivants sains ou pathologiques dans un but diagnostic ou interventionnel.

Nous nous intéressons à la gamme de longueur d’onde qui comprend l’UV, le visible, les infrarouges proche, moyen et lointain, le TeraHerz). Dans ce domaine spectral l’imagerie optique présente beaucoup d’avantages. Car en plus de la sélectivité mentionnée plus haut, elle n’utilise pas de rayonnements ionisants ou d’éléments radioactifs, emploie des procédés non invasifs que l’on peut répéter sans danger et permet de distinguer des structures biologiques en se basant sur leur composition chimique… De plus les technologies utilisées conduisent à des instruments de tailles plus petites et de coûts nettement plus faibles comparés aux scanner, IRM, PET…Certains sont bien adaptés à l’utilisation « au lieu d’intervention » (« point of care »).

L’imagerie optique médicale est en pleine évolution depuis quelques années et de nouvelles technologies sont apparues avec des dispositifs médicaux déjà commercialisés et beaucoup d’autres en développement avancé.

Depuis la lampe à fente des ophtalmologistes, le laryngoscope des ORL, les premiers endoscopes rigides des urologues, d’énormes progrès ont été accomplis, notamment avec l’avènement et l’utilisation des fibres optiques, des lasers, des caméras miniaturisées, des écrans de visualisation et des algorithmes de traitement d’images.

Parmi les évolutions récentes les plus remarquables on peut citer : l’imagerie de fluorescence, la tomographie optique cohérente (OCT, OCTA), l’endomicroscopie confocale, l’imagerie photo acoustique, l’imagerie polarimétrique, la spectroscopie Raman, la spectroscopie de réflectance diffuse, l’imagerie bi ou multiphotonique, la tomographie optique diffuse (DOT), l’imagerie hyperspectrale…

La biopsie optique est devenue une réalité dans certains domaines médicaux.
L’imagerie optique est aujourd’hui une des composantes importantes de la chirurgie guidée par l’image et du développement du théragnostic.
La réalité augmentée et le deep learning sont les avancées technologiques d’aujourd’hui qui conduisent et conduiront à des images et des perceptions améliorées.

Référent : Marc Faucheux – marc.faucheux@l-mdc.fr