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Les aides Hyperspectral de représentation améliorent des résultats patients après la chirurgie de tumeur cérébrale

Les avances dans la représentation hyperspectral en temps réel donne à des neurochirurgiens la précision neuve en fonctionnant sur le cerveau, améliorant des résultats patients

Le recensement sain du tissu malade pose un seul problème pour des chirurgiens de cancer. Même les plus petits morceaux d'une tumeur laissée pendant la chirurgie peuvent regrow et s'écarter à d'autres organes, métastaser appelé de phénomène mortel.

Pour garder contre ceci, les chirurgiens retirent une zone tampon de tissu sain entourant une tumeur. Pour une tumeur cutanée ce n'est pas une préoccupation importante, mais pour des tumeurs cérébrales ce devient un problème grave parce que chaque pièce de tissu cérébral est importante.

Un outil novateur pour faire face au problème est représentation hyperspectral. La technologie permet à des centaines de longueurs d'onde de la lumière d'être vues de au delà du spectre visible avec une résolution spatiale très fine. Ainsi la fin, celle pour chaque pixel d'image un large spectre de couleur peut être trouvée.

« Elle te donne une cote supplémentaire dans une image, » explique Ilias Tachtsidis, professeur agrégé en génie biomédical au centre d'enseignement supérieur Londres. « Avec hyperspectral une image devient une carte couleur. » Et ce plan peut aboutir le moyen d'enlever les dégâts et laisser le tissu sain précieux intact.

Cette technique a très précieux prouvé dans le domaine de l'imagerie médicale, indique Lise Randeberg, professeur dans le bloc optique biomédical et Photonics à l'Université Polytechnique norvégienne. Il a été au premier rang d'adapter cette technologie au médicament depuis le 2000s tôt. Un collègue travaillant dans la représentation satellite l'a présentée à la représentation hyperspectral et à la possibilité de trouver ce qu'il appelle « les empreintes digital spectrales des composés et des types biologiques de tissu. »

Selon la propriété physique des objectifs être imagé une seule empreinte digital spectrale est indiqué. Cette caractéristique est ce qui produit la carte couleur mais le défi, Tachtsidis explique, « recense ce que cette carte couleur t'indique au sujet du tissu sain et malsain. »

Est ce ce que Gustavo Marrero Callicó, professeur de la microélectronique appliquée à l'université du Las Palmas de Gran Canaria, et le projet d'hélicoïde essayent de faire. « Ils, étant les neurochirurgiens, ont eu un problème et nous avons eu une technologie, » dit Callicó.

Supporté par le contrat à terme d'UE et le programme des technologies émergentes (FET), les chercheurs ont pris les appareils-photo hyperspectral, adaptés leur aux exigences de la suite de neurochirurgie et ont commencé à établir une base de données des images, confirmant ils pourraient distinguer entre la tumeur et le cerveau normal.

Mais la tumeur de chaque patient et le produit de cerveau une seule empreinte digital spectrale, et ainsi les premiers algorithmes pour effectuer des images utilisables ont pris une demi-heure. Pour traiter ce Callicó s'est tourné vers des techniques trouvées dans la superinformatique et l'apprentissage automatique. « Nous avons effectué l'accent particulier sur la parallélisation de l'algorithme, » il dit. « Maintenant le temps global est environ six secondes. »

Maintenant elles sont équipées pour fournir à des neurochirurgiens un outil pour traiter le plus mince des marges en temps réel. Le prochain objectif raffine la base de données pour lui inciter le général assez pour trouver des cancers dans beaucoup de situations.

Callicó voit également un contrat à terme par lequel la plupart de diagnose puisse être facilitée par cette technique, réduisant le besoin de biopsies, les teintures fluorescentes ou la souillure de tissu.

« Je pense que le médicament hyperspectral est ici pour rester, » indique Randeberg. « Il pourrait accélérer la diagnose médicale considérablement, aider la prise de décision et améliorer la qualité de la diagnose. »

Tachtsidis croit également que ces techniques « ont un contrat à terme très positif. » Il est particulièrement intéressé par les biomarqueurs potentiels qui peuvent être découverts utilisant la représentation hyperspectral.