Imageur tep à ultra-haute résolution : une innovation qui repousse les limites de l’imagerie cérébrale

Le cerveau est un organe extrêmement complexe, dont certains mécanismes demeurent difficiles à saisir avec précision. Il renferme une multitude de structures très fines, dont l’observation exige des outils d’imagerie d’une grande précision. Bien que très performants, les appareils actuellement commercialisés ne permettent pas de visualiser les structures sous-corticales où la maladie d’Alzheimer prendrait naissance. Mais une équipe composée d’une cinquantaine de personnes, issue de l’écosystème technologique de Sherbrooke, a réalisé une véritable prouesse en développant un imageur TEP à ultra-haute résolution précisément conçu pour le cerveau humain. Cette première mondiale pourrait, à terme, ouvrir des perspectives prometteuses pour faire progresser les connaissances sur les maladies neurodégénératives et en améliorer le dépistage.

Carte tridimensionnelle lumineuse

L’imageur TEP à ultra-haute résolution est le fruit du savoir-faire d’ingénieures et d’ingénieurs, de scientifiques et d’entreprises québécoises qui ont mis leur expertise en commun pour développer cet équipement de pointe. Il s’agit d’un véritable tour de force dans un univers où des multinationales comme Siemens, GE et Philips dominent le marché.

Après l’injection, le patient devient, pendant quelques heures, une constellation vivante de lumières : des millions d’étincelles naissent chaque seconde lorsque l’antimatière rencontre la matière, puis s’échappent du corps. Leur concentration est plus importante dans les cellules ayant une affinité avec le produit radiopharmaceutique.

Cette lumière, invisible à l’œil nu, correspond à un rayonnement gamma. Grâce à son anneau composé d’une centaine de milliers de pixels détecteurs à base d’un matériau scintillant et dense, l’imageur peut capter ces émissions de lumière et la rendre visible. Par la suite, l’électronique encode leur position et leur temps d’arrivée, et un algorithme transforme tous les événements enregistrés en une carte tridimensionnelle de la distribution de lumière dans le corps. Cette image est finalement interprétée par un médecin nucléiste, qui peut s’en servir pour établir son diagnostic. La principale avancée tient à la résolution spatiale, huit fois supérieure à celle des appareils actuels. Composé de plus de 129 000 pixels de détection répartis autour de la tête, l’imageur peut visualiser des structures sous-corticales d’à peine 1,25 millimètre. Il a même permis de découvrir, dans le cervelet, de minuscules structures dont on ne connaissait pas l’existence jusque-là.

Pour en arriver là, il a toutefois fallu des années de travaux de recherche afin de relever les nombreux défis technologiques que représente la mise au point d’un tel imageur. Mais le jeu en valait la chandelle puisque sa conception modulaire, sa faible consommation énergétique et sa durabilité en font un outil exceptionnel pour l’étude des maladies neurodégénératives.

Examen des processus métaboliques

Bien qu’un imageur TEP puisse produire des images donnant de l’information anatomique sur la structure du corps, il excelle surtout dans l’examen des processus métaboliques. Ainsi, il est possible d’évaluer la santé du muscle cardiaque ou encore de déceler la présence de tumeurs dans l’organisme du patient. Grâce à son niveau supérieur de détail, l’imageur créé par l’équipe de Sherbrooke permettra de mesurer avec précision une tumeur au cerveau, ce qui facilitera le travail des neurochirurgiens lorsqu’ils la retireront, et limtera les effets sur cet organe.

Enfin, rappelons que, de façon générale, les imageurs constituent un précieux composant de l’arsenal de la médecine nucléaire. Ce sont de véritables boîtes à outils, puisqu’en changeant simplement le vecteur et l’isotope selon les besoins, ils sont susceptibles de répondre à de nombreux objectifs diagnostiques, thérapeutiques et de recherche. La découverte de nouvelles molécules radiopharmaceutiques ouvrira aussi la voie à d’autres types d’examens et traitements, des avancées dont l’imageur TEP à ultra-haute résolution pourra aussi profiter.