Selon une étude publiée dans IEEE Transactions on Medical Imaging, un examen mammaire visant à détecter un cancer prend moins d’une minute grâce à un système expérimental qui combine l’imagerie photoacoustique et l’échographie.
Ce système ne nécessite pas de compression douloureuse comme la mammographie. Au lieu de cela, les patientes se tiennent debout et appuient doucement leur sein contre une fenêtre d’imagerie.
Lors de tests réalisés sur quatre personnes en bonne santé et 61 patientes atteintes d’un cancer du sein, il a produit des images 3D claires, alimentées par l’intelligence artificielle, de sous-types courants de cancer du sein tels que le cancer luminal A, le cancer luminal B et le cancer du sein triple négatif.
« Notre système, appelé OneTouch-PAT, combine imagerie avancée, automatisation et intelligence artificielle, tout en améliorant le confort des patientes », déclare l’auteur correspondant de l’étude, Jun Xia, PhD, professeur au département d’ingénierie biomédicale de l’université de Buffalo.
Il souligne que « des travaux supplémentaires sont nécessaires avant de pouvoir l’utiliser en milieu clinique, mais nous sommes enthousiasmés par le potentiel de OneTouch-PAT pour améliorer les méthodes d’imagerie actuelles et aider à lutter contre cette terrible maladie ».
Parmi les autres auteurs figurent des chercheurs du département de biostatistique de l’UB, du département d’informatique et d’ingénierie de l’UB, du département d’imagerie mammaire et du département de chirurgie, tous deux situés au Roswell Park Comprehensive Cancer Center, ainsi que de Windsong Radiology.
Ces travaux ont été soutenus par les National Institutes of Health.
Le cancer du sein est l’une des principales causes de décès chez les femmes dans le monde. Le dépistage précoce, le plus souvent par mammographie et échographie, a permis de sauver d’innombrables vies.
Mais chaque technique a ses limites. La mammographie est largement accessible et relativement peu coûteuse, mais elle est moins précise chez les femmes ayant des tissus mammaires denses, implique une exposition aux rayonnements et est douloureuse. L’échographie, souvent utilisée en complément de la mammographie, est plus efficace avec des tissus mammaires denses, mais elle peut produire des faux positifs et sa qualité dépend des compétences de l’échographiste.
D’autres outils, tels que l’IRM, sont efficaces mais coûteux, longs et peu accessibles.
Xia et ses collègues ont étudié l’imagerie photoacoustique, qui fonctionne en émettant des impulsions laser qui provoquent l’échauffement et l’expansion des molécules absorbant la lumière. Cela crée à son tour des ondes ultrasonores qui permettent aux professionnels de la santé de détecter les vaisseaux sanguins qui se développent souvent davantage dans les tissus cancéreux.
En général, ces systèmes nécessitent qu’un échographiste scanne manuellement le sein, ou ils reposent sur des appareils distincts pour l’imagerie photoacoustique et l’imagerie ultrasonore.
OneTouch-PAT combine automatiquement les deux types de scan, ce qui élimine tout risque d’erreur de la part de l’opérateur, le patient restant dans la même position debout. L’appareil effectue d’abord un scan photoacoustique, puis un scan ultrasonore, et répète ce processus de manière entrelacée jusqu’à ce que l’ensemble du sein soit couvert.
Le système traite ensuite les données à l’aide d’un réseau d’apprentissage profond afin d’améliorer la clarté de l’image. En fonction de la puissance de calcul utilisée à cette étape, cela peut ne prendre que quelques minutes. Au final, l’équipe de recherche a constaté que OneTouch-PAT offre une vue plus approfondie et plus claire des tumeurs mammaires que les systèmes d’imagerie photoacoustique et échographique qui dépendent de l’opérateur.
Par exemple, ses images 3D ont montré des schémas vasculaires uniques selon le sous-type de cancer. Cela inclut des vaisseaux sanguins associés à la tumeur plus riches et plus proéminents dans les cancers Luminal A et Luminal B, et des points de haute intensité qui correspondent à l’irrigation sanguine chaotique et anormale souvent observée dans les cancers du sein triple négatifs.
OneTouch-PAT pourrait être particulièrement utile pour les femmes ayant des tissus mammaires denses, qui sont souvent plus difficiles à diagnostiquer et présentent un risque plus élevé. En effet, le composant échographique du système excelle dans la détection des lésions suspectes et l’imagerie photoacoustique capture la croissance des vaisseaux sanguins autour de ces lésions afin de fournir des informations supplémentaires sur la malignité potentielle et le type de tumeur. Ces deux techniques sont moins affectées par la densité des tissus.
Bien que les résultats soient prometteurs, Xia affirme que des études supplémentaires sont nécessaires sur une population plus large afin de continuer à valider OneTouch-PAT. L’équipe prévoit de mener des études supplémentaires afin d’inclure les lésions bénignes et d’améliorer les méthodes d’extraction des données. Les chercheurs souhaitent également ajouter davantage de capteurs et des outils d’imagerie plus robustes afin d’améliorer la précision et la vitesse.
Article : « OneTouch Automated Photoacoustic and Ultrasound Imaging of Breast in Standing Pose » – DOI : 10.1109/TMI.2025.3578929
Source : U. Buffalo
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