​A L'imagerie au chevet du patient - L'analyse cellulaire et la détection de pathologies

Qu'est-ce que l'imagerie sans lentille ?

Grâce à son champ de vision extra large et sa compacité, l'imageur sans lentille du CEA-Leti donne aux professionnels de santé la possibilité de pratiquer des analyses au chevet du patient plutôt qu'en laboratoire.

De plus, cette technologie est au moins dix fois moins chère qu'un microscope optique et peut analyser jusqu'à 10 000 objets biologiques à la fois. Cette innovation est protégée par 25 brevets.

Comment cela fonctionne-t-il ?

La lumière émise par une LED dans le proche infrarouge est diffractée par l'objet biologique analysé et produit un motif holographique enregistré par un capteur d'image CMOS. Des algorithmes de reconstruction holographique reconstituent l'image de l'objet sur un écran. Les logiciels de traitement d'image issus de l'intelligence artificielle peuvent alors détecter, analyser et même classifier les objets biologiques observés grâce au suivi d'indicateurs spécifiques. Ces opérations sont automatisées et non dépendantes d'un opérateur.

 L'imagerie sans lentille @CES 2020

Testez la puissance de l'imagerie sans lentille pour compter et identifier divers objets biologiques.

Placez la lame sous le microscope sans lentille et regardez l'image numérisée se reconstruire en temps réel sous l'effet des calculs algorithmiques.

Observez en temps réel le travail de comptage et de classification des objets observés effectué par l'algorithme intelligent (cellules eucaryotes, spermatozoïdes, tissus du colon ou du poumon, plancton, neurones, etc.).

 Applications

Au chevet du patient :

Cette technique utilise du matériel informatique générique, elle peut être adaptée à plusieurs types de diagnostics médicaux en développant une chaîne dédiée de traitement des données acquises, par exemple :

• Numération de formule sanguine : globules rouges, globules blancs et sous-catégories de globules blancs, plaquettes (développé en partenariat avec la société Horiba)
• Diagnostic de la méningite à partir du liquide céphalo-rachidien (développé en partenariat avec l'IHU Marseille-Méditerranée infection)
• Mesure du temps de coagulation du sang (développé en partenariat avec la startup Avalun)

Autres applications en santé :

• Suivi de bioprocédés en bioréacteur dans l'industrie pharmaceutique : numération cellulaire, viabilité des cellules (en partenariat avec la startup Iprasense)
• Imagerie 2D pour la biologie fondamentale et le criblage de médicaments : numération cellulaire, migration, viabilité et masse sèche des cellules, durée du cycle cellulaire, etc.
  

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 Nouveautés

Compact, robuste, prix bas, automatisé, utilisable au chevet du patient. Large champ de vision d'environ 30 mm² couvrant plus de 10 000 cellules par image. Observation à différentes échelles des principales caractéristiques morphologiques des tissus cellulaires (> 100 µm), des cellules (> 5 µm) et détection des bactéries (1 µm).

"J'aimerais offrir ça à mes patients. Ce petit microscope serait très utile pour les pré-diagnostics."

Professeur M. Drancourt, chef de service, laboratoire de microbiologie, hygiène, épidémiologie, hôpital de la Timone, Marseille, France.

 Imagerie sans lentille et mobilité

Les patients (ou leurs prélèvements) doivent encore aller en laboratoire pour leurs tests. Dans le futur, avec l'imagerie sans lentille, c'est le laboratoire qui ira au patient. Ces nouveaux laboratoires compacts et portables seront utilisés par des médecins spécialistes à l'hôpital, par des médecins généralistes, par des infirmières et des aides-soignantes en maisons de retraite ou en visite à domicile. Le diagnostic au chevet du patient permettra d'administrer les traitements appropriés plus rapidement.

 Perspectives

• Miniaturisation et développement d'un kit d'autodiagnostic utilisable par le patient.
  
• Microscopie 3D pour la biologie fondamentale et le criblage de médicaments : organisation spatiale des cellules, interactions des matrices cellulaires et extracellulaires à grande échelle, migration des cellules.
  
• Couplage avec la micro fluidique pour l'imagerie d'organes sur puce.