Des avancées dans l’imagerie du système cardiovasculaire

Résultat scientifique Bioingénierie

Des scientifiques du LAGEPP, du CREATIS et des Hospices civils de Lyon améliorent une technique d’imagerie médicale, permettant ainsi d’observer le système cardiovasculaire pendant de plus longues durées.

Les maladies cardio-vasculaires restent encore aujourd’hui la première cause de mortalité dans le monde d’après l’Organisation mondiale de la santé. A ce titre, le diagnostic constitue un enjeu de santé et de recherche. Dans cette optique, des scientifiques du Laboratoire d’automatique et de génie des procédés et de génie pharmaceutique (LAGEPP, CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/CNRS), du Centre de recherche en acquisition et traitement d’images pour la santé (CREATIS, CNRS/INSA Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1/INSERM) et des Hospices civils de Lyon, développent un nouveau type de scanner « spectral » pour la détection précoce et la caractérisation des maladies cardio- et neurovasculaires1.

Une nouvelle technique d’imagerie médicale en développement

Cette technologie repose sur la tomographie spectrale à comptage de photons (SPCCT). Cette technique d’imagerie en cours de recherche et de développement permet, à partir de l’absorption des rayons X par les tissus et les organes marqués par un agent de contraste adapté, de visualiser de manière spécifique et en haute définition ces derniers au cours du temps. Une des limites actuelles de la tomographie est le temps de visualisation, qui dépend lui-même des agents de contraste utilisés. Les agents de contraste actuellement commercialisés se présentent sous forme de molécules de petites tailles très rapidement éliminées de l’organisme.

Des nanoparticules au service de l’imagerie médicale

Dans une nouvelle étude, les scientifiques lyonnais, en collaboration avec le laboratoire Molécules bio-actives et chimie médicinale (B2MC, Université Claude Bernard Lyon 1) et l’entreprise VOXCAN, ont développé des suspensions concentrées de nanoparticules résidant plus longtemps dans le système circulatoire que des agents de contraste commerciaux. Les nouvelles nanoparticules conçues en polymère iodé bénéficient d’un temps de résidence de plusieurs heures, offrant la possibilité de visualiser le système circulatoire pendant la longue durée d’une intervention médicale. Un autre bénéfice est la possibilité d’accumulation de l’agent de contraste dans des zones pathologiques.

Ces résultats obtenus par des expérimentations sur des rats et publiés dans Biomaterials Science constituent la première étape vers de potentielles applications cliniques sur les humains.

Images scanner de rat après injection intraveineuse du produit de contraste iodé pour différents temps après injection.
Images scanner de rat après injection intraveineuse du produit de contraste iodé pour différents temps après injection. Il y a peu de contraste avant injection, l’image mesurée 3 heures après l’injection permet la visualisation du système circulatoire et des organes où le produit de contraste commence à s’accumuler, l’image après 120 heures montre l’accumulation du produit de contraste dans le foie et la rate.
© Yves Chelvalier

Références
Iodinated polymer nanoparticles as contrast agent for Spectral Photon Counting Computed Tomography
J. Balegamire, M. Vandamme, E. Chereul, S. Si-Mohamed, S. Azzouz Maache, E. Almouazen, L. Ettouati, H. Fessi, L. Boussel, P. Douek, Y. Chevalier.
Biomaterials Sciences (2020)
https://doi.org/10.1039/D0BM01046D

  • 1. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet européen H2020 SPCCT (Spectral PhotoCounting Computed Tomography), qui a pour objectif l’évaluation des capacités d’un nouveau type de scanner « spectral ». Il associe un fabricant (Philips), des médecins radiologues, une équipe qui évalue les aspects socio-économiques et des chimistes (dont le LAGEPP) qui développent de nouveaux agents de contraste. L’exemple démonstrateur est le diagnostic des maladies cardio-vasculaires.

Contact

Communication INSIS
Eyad Almouazen
Université Claude Bernard Lyon
Yves Chevalier
LAGEPP