Des scientifiques de l’Institut des sciences et technologies de Gwangju mettent en lumière pour mesurer le flux sanguin dans le cerveau en temps réel

GWANGJU, Corée du Sud, 21 octobre 2021 /PRNewswire/ — Le flux sanguin cérébral (CBF), qui fournit de l’oxygène et des nutriments à notre cerveau, est un indicateur crucial de la santé du cerveau. Les informations du CBF peuvent donc nous aider à diagnostiquer les troubles cérébraux. Bien que ces informations soient généralement obtenues à partir de l’imagerie de speckle, la technique ne peut pas fournir d’informations à la fois sur la vitesse et la direction du flux. Désormais, les scientifiques de GIST font passer les choses au niveau supérieur avec une nouvelle technique qui estime quantitativement le CBF en temps réel à grande vitesse.

Le cerveau est sans doute l’aspect le plus crucial de notre existence. La santé de notre cerveau détermine notre bon fonctionnement. À son tour, notre santé cérébrale est déterminée par l’apport sanguin à notre cerveau via « le flux sanguin cérébral » (CBF), qui régule l’apport d’oxygène et de nutriments et élimine les sous-produits métaboliques. Un déséquilibre du CBF peut entraîner des troubles cérébraux tels que des maux de tête, des convulsions, la maladie d’Alzheimer‘maladie de s (MA) et accident vasculaire cérébral.

L’observation du CBF local pendant l’activité neuronale pourrait donc aider à démêler les origines des troubles cérébraux. L’imagerie du chatoiement, une technique basée sur l’analyse d’un grand nombre d’expositions courtes, est particulièrement populaire à cet égard car elle est non invasive, sans étiquette, simple et offre une résolution temporelle élevée. Cependant, il ne peut pas fournir d’informations à la fois sur la direction et la vitesse du flux sanguin, ce qui rend difficile l’analyse et le suivi des changements dans le flux sanguin.

Dans une étude récente, des chercheurs dirigés par le professeur Euiheon Chung de l’Institut des sciences et technologies de Gwangju (GIST) en Corée ont trouvé une solution innovante à ce problème. L’équipe a développé une technique appelée « vélocimétrie d’image de speckle optique » (OSIV) qui crée une carte de flux absolu en temps réel avec des informations sur la vitesse et la direction et une résolution temporelle supérieure. Le professeur Chung explique : « Nous avions l’intention de créer une nouvelle technique qui, contrairement à ses prédécesseurs, permet une analyse quantitative du CBF et ne nécessite pas de modélisation mathématique complexe pour les mesures de débit. » Ce document a été mis en ligne sur 13 août 2021 et a été publié dans le volume 8, numéro 8 de la revue Optique.

OSIV utilise la vélocimétrie par image de particules et les corrélations croisées de speckle pour détecter des vitesses de flux sanguin jusqu’à 7 mm/s et peut mesurer des cartes de flux jusqu’à 190 Hz. Pour tester l’OSIV, l’équipe l’a utilisé pour imager le flux sanguin lors d’un accident vasculaire cérébral dans le cerveau d’une souris in vivo, en obtenant des mesures quantitatives de débit sans avoir besoin d’un traceur ou d’une caméra à grande vitesse.

La technique peut être déployée avec succès pour diagnostiquer les cerveaux sains et malades. « Notre étude peut être utilisée pour comprendre les mécanismes vasculaires et tester de nouveaux médicaments pour traiter les maladies vasculaires telles que les accidents vasculaires cérébraux, la MA et le diabète », spécule le professeur Chung, avec enthousiasme.

Nous espérons certainement que cela sera bientôt réalisé!

Référence

Titre de l’article original : Estimation quantitative du débit sanguin in vivo par vélocimétrie optique par image de speckle
Journal: Optique
DOI : https://doi.org/10.1364/OPTICA.422871

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SOURCE Institut des sciences et technologies de Gwangju

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