ARCHIVÉ - L'imagerie spectroscopique dans le proche infrarouge - Un appareil pour évaluer les brûlures
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Le 05 juin 2005 — Ottawa (Ontario)
Un appareil mis au point au CNRC pourrait aider les médecins à sauver des vies en dévoilant la profondeur des brûlures
L'explosion d'une conduite de gaz. Un jeune homme est précipité à l'urgence de l'hôpital. Médecins et infirmières savent qu'il faut opérer, car son corps est presque entièrement couvert d'horribles brûlures. Mais on s'interroge : quelles parties de la peau faut-il remplacer par une greffe et quelles parties guériront sans aide? Question cruciale, mais combien délicate pour un spécialiste, à plus forte raison pour un généraliste.
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| Brûlures aux premier, second et troisième degrés de la main. |
Heureusement, une nouvelle technologie primée du CNRC, en imagerie médicale, procurera bientôt aux médecins les renseignements dont ils ont besoin pour évaluer les brûlures et sauver des vies.
« Cet appareil pourrait révolutionner la chirurgie des brûlures », estime la Dre Karen Cross, chirurgienne plasticienne résidente au Ross Tilley Burn Centre du Sunnybrook and Women's College Health Science Centre, à Toronto.
L'appareil fonctionne dans le proche infrarouge et permet d'obtenir des images d'une manière non invasive. Il a été mis au point par le Groupe de spectroscopie de l'Institut du biodiagnostic du Conseil national de recherches (IBD-CNRC) en tandem avec le Ross Tilley Burn Centre, un des principaux centres canadiens de recherche sur les brûlures où sont soignés 85 pour cent des grands brûlés de l'Ontario.
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| Le système d'imagerie par spectroscopie dans le proche infrarouge servant à évaluer les brûlures |
Le système d'imagerie s'attaque à un problème primordial de l'évaluation et du traitement des brûlures : établir la profondeur de ces dernières. C'est que la peau comporte plusieurs couches (voir le diagramme). Les brûlures du premier degré, superficielles et rougeâtres, n'affectent que sa surface. Il reste donc assez de tissu pour que la peau se régénère seule. Les brûlures du troisième degré, en revanche, où la chair est carbonisée, affectent la peau jusqu'aux muscles et aux tissus qui la supportent. Elles réclament toujours une greffe.
La difficulté se situe au niveau des brûlures situées entre les deux, celles du deuxième degré, plus dures à diagnostiquer, donc à soigner. Ces brûlures affectent l'épiderme et le derme sur lequel il repose. La régénération naturelle de la peau dépend des dommages causés aux vaisseaux sanguins qui irriguent le derme.
« Pour que le tissu soit viable, le sang doit transporter l'oxygène et les éléments nutritifs jusqu'à la zone affectée pour lui permettre de guérir », explique Larry Leonardi, chef de l'équipe de l'IBD-CNRC responsable du projet d'imagerie dans le proche infrarouge. « Si le sang n'est pas oxygéné à cause des vaisseaux endommagés, le processus de guérison de la brûlure de s'enclenchera pas. »
Arrive l'appareil d'imagerie dans le proche infrarouge. Grâce à lui, on peut littéralement « voir » à quelle profondeur et sur quelle étendue les tissus sont endommagés. On le fait sans douleur et de manière non invasive en mesurant la lumière absorbée par l'hémoglobine et l'eau présentes dans les tissus. Pour l'instant, les médecins se fient surtout à des paramètres visibles à l'oeil nu pour évaluer la gravité des brûlures.
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| Image dans le proche infrarouge d'un fragment de peau normal et d'un fragment privé d'oxygène prise à la longueur d'onde de 650 nm |
Le prototype en train d'être mis au point comprend une source de rayonnement infrarouge et un appareil photo doté d'un dispositif à transfert de charge qui capte la lumière réfléchie.
Les rayonnements du proche infrarouge venant d'une ampoule halogène au tungstène traversent la peau jusqu'à une profondeur variant de plusieurs millimètres à quelques centimètres. Une partie est absorbée par les chromophores, molécules qui parsèment les couches de la peau et captent la lumière. En illuminant la peau d'un brûlé et en mesurant la lumière réfléchie, les chercheurs réussissent à quantifier l'hémoglobine dans les chromophores (oxygénés ou pas) et l'eau dans la peau et les tissus sous-jacents.
« Nous mesurons l'oxygénation et le volume sanguin dans les tissus pour savoir s'ils ont une chance de survivre ou pas », poursuit M. Leonardi en précisant que cette technologie avait d'abord été conçue pour jauger la vitalité des tissus durant la chirurgie plastique reconstructive.
Pour l'instant, les essais effectués au Ross Tilley Burn Centre montrent que l'appareil distingue rapidement et précisément les brûlures du premier et du troisième degré. Autre point à ne pas négliger, le système est aussi convivial pour le personnel hospitalier que pour le malade.
« Le patient n'a qu'à rester allongé, reprend M. Leonardi. L'appareil photo entre en action quand l'infirmière change le pansement. La tête de l'appareil photo pivote et se déplace, selon le patient. L'évaluation ne prend que 30 secondes, après quoi, on remballe le matériel. »
Les données sont ensuite transmises à l'IBD-CNRC pour y être traitées. Puisqu'on n'en est qu'aux essais préliminaires, les chirurgiens n'ont pas encore immédiatement accès aux données de l'appareil, qui ne sert pas à établir comment sera soigné le malade.
Tout cela pourrait cependant changer bientôt face au succès grandissant du prototype.
« Une seule brûlure nous procure une quantité phénoménale de données d'une qualité impressionnante, affirme la Dre Cross. Cette technologie a effectué un bond de géant en chirurgie des brûlures et nous en étudions maintenant le potentiel pour l'identification des brûlures partielles. »
Elle rappelle que le processus est complexe. En effet, une brûlure peut cacher en son centre une zone morte, non viable, qui ne guérira pas sans aide. Cette zone peut elle-même être entourée d'une autre, instable, et le tout, enveloppé d'un anneau extérieur susceptible de guérir seul. La nouvelle technologie pourrait vraiment aider les chirurgiens moins expérimentés à sauver des vies.
« Cinquante pour cent des brûlés de l'Ontario sont soignés dans des installations qui ne sont pas spécialisées dans ce genre de traitement, reprend la Dre Cross. Un appareil comme celui-ci s'avérerait d'une utilité précieuse pour les médecins manquant d'expérience dans l'évaluation de la gravité des brûlures. »
Larry Leonardi, quant à lui, croit que l'appareil servira éventuellement à établir des diagnostics et à vérifier la survie des greffes après transplantation. On pourrait aussi l'utiliser d'une manière plus générale pour surveiller la cicatrisation des plaies ou la teneur en eau des tissus.
L'équipe de l'IBD-CNRC est à la recherche d'entreprises pour exploiter sous licence cette technologie brevetée qui a déjà remporté plusieurs prix dont celui du jeune chercheur de la Wound Healing Society et le prix Johnson and Johnson.
Outre ses avantages inestimables en médecine, l'appareil de l'IBD-CNRC pourrait avoir une incidence majeure sur le système de santé en accélérant le rétablissement des malades et en améliorant l'issue du traitement. Soigner les quelque 200 000 brûlés qu'on rapporte chaque année au Canada représente un coût approximatif de 117 millions de dollars.
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