8 novembre 2019 – Grâce à une technologie révolutionnaire, des chercheurs de l’Université du Maryland, Baltimore County (UMBC) et de l’Université de Baltimore (UMB) testent une nouvelle méthode d’imagerie radiographique qui utilise la couleur pour identifier les microfractures dans les os. Les microfractures étaient auparavant impossibles à voir avec l’imagerie radiographique standard. Les résultats associés à cette avancée dans l’imagerie CT (tomographie par ordinateur) en couleur (spectrale) sont publiés dans Advanced Functional Materials.

Depuis la découverte des rayons X en 1895, les bases de la technologie sont restées constantes. Les médecins et les scientifiques les utilisent pour voir les matériaux denses, comme les os, mais les capacités de la technologie ont été limitées. Dipanjan Pan, professeur de génie chimique, biochimique et environnemental à l’UMBC et professeur de radiologie à l’UMB, est l’auteur correspondant de cette nouvelle étude. Se projetant dans la prochaine génération de technologie à rayons X, il s’est demandé :  » Comment pouvons-nous détecter une microfissure osseuse, quelque chose qui n’est pas visible avec l’imagerie à rayons X ? « 

Pan explique que pour examiner cette question, son laboratoire a développé des nanoparticules qui naviguent et se fixent spécifiquement aux zones où les microfissures existent. Il aime les appeler « particules GPS ». Ils ont commencé à mener ces recherches à l’université de l’Illinois Urbana-Champaign. Les chercheurs ont programmé les particules pour qu’elles s’accrochent à la bonne zone de la microfissure. Une fois que les particules se fixent aux microfissures, elles y restent, ce qui est crucial pour le processus d’imagerie.

Les particules contiennent l’élément hafnium. Une nouvelle technique basée sur les rayons X, développée par une société néo-zélandaise MARS, permet ensuite de prendre des images CT du corps et les particules d’hafnium apparaissent en couleur. Cela permet d’obtenir une image très claire de l’emplacement des microfissures osseuses.

L’hafnium est utilisé car sa composition le rend détectable aux rayons X, générant un signal qui peut ensuite être utilisé pour imager les fissures. Le laboratoire de Pan a montré que l’hafnium est suffisamment stable pour être utilisé dans des tests impliquant des créatures vivantes, et qu’il peut être excrété sans danger du corps. Le laboratoire n’a pas encore commencé les tests sur les humains, mais la technologie pour le faire pourrait être disponible dès 2020.

Concernant les autres applications de l’imagerie par tomographie spectrale avec cette percée de l’hafnium, la recherche suggère que cette méthodologie pourrait être utilisée pour détecter des problèmes beaucoup plus graves. Par exemple, pour déterminer si une personne a un blocage cardiaque, les médecins effectuent souvent un test d’effort pour détecter les anomalies, ce qui comporte un risque important. Un jour, dans un avenir proche, les médecins pourraient être en mesure d’utiliser la tomographie spectrale pour déterminer s’il y a un blocage dans les organes.

« La tomographie ordinaire n’a pas de contraste pour les tissus mous. Il ne peut pas vous dire où se trouvent vos vaisseaux sanguins. La tomographie spectrale peut aider à résoudre ce problème », a expliqué M. Pan. Il note que, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour commencer à utiliser la tomodensitométrie spectrale de cette manière, il prévoit qu’il s’agira d’un nouvel outil « formidable » pour les radiologues. Fatemeh Ostadhossein, docteur en médecine, récemment diplômée du laboratoire de Pan, est le premier auteur de cette étude.