Une nouvelle technologie de l'Université de Tel-Aviv va permettre, pour la première fois au monde, d'identifier les changements de la taille de la pupille et de la direction du regard du patient à travers ses yeux fermés pendant l'anesthésie, grâce à une surveillance par imagerie infrarouge, a rapporté l'Université dans un communiqué. Elle a été développée par le doctorant Omer Ben Barak-Dror, sous la direction conjointe du Professeur Yuval Nir du département de physiologie, de l'Ecole des neurosciences, et du Département de génie biomédical de l'Université de Tel-Aviv, et le Professeur Israel Ganot du Département de bio-ingénierie médicale. Selon les chercheurs, la méthode permettra de détecter les états de veille et la profondeur de l'anesthésie, les cauchemars et les convulsions, et même la douleur ou la réactivité des patients dans les services de soins intensifs et de traumatologie, et elle a le potentiel de devenir un outil important pour les soins cliniques.
« La taille de la pupille change fréquemment, s'agrandissant ou se contractant pour réguler l'intensité de la lumière qui la traverse, et fournissant ainsi des informations significatives sur le plan clinique », explique le Professeur Nir. « On sait que nos pupilles se contractent à la lumière vive et se dilatent lorsque l'environnement est sombre. Mais l'exposition à la lumière n'est que l'une des raisons du changement de la taille de nos pupilles. Elles se dilatent également lorsque nous réagissons à un problème, un événement surprenant ou quand nous ressentons de la douleur. Le système nerveux autonome nous alerte alors et nous prépare à l'action. Le suivi des changements de la taille de la pupille et la surveillance des mouvements oculaires peuvent donc être des indicateurs cliniques dans diverses situations. Cependant, la capacité de surveiller ces indicateurs est actuellement limitée aux situations dans lesquelles nos yeux sont ouverts. En fait, jusqu'à présent, il n'existait aucune méthode permettant de mesurer ces changements en continu, sans contact et lorsque nos yeux sont fermés. Des mesures de ce type n'étaient donc pas possibles dans les domaines de la médecine du sommeil, de l'anesthésie et des soins intensifs ».
La nouvelle étude porte sur une technologie innovante qui combine l'imagerie infrarouge à ondes courtes (SWIR) et des méthodes d'apprentissage en profondeur, permettant ainsi de surveiller les changements de la taille et de la position de la pupille même lorsque nos yeux sont fermés. « Afin de mettre au point notre technologie et de la valider, nous avons utilisé le mécanisme de réflexes des pupilles en réponse à un éclair lumineux. Dans un tel cas, elles se contractent rapidement, puis reviennent progressivement à leur taille d'origine. Chez les personnes en bonne santé, ce réflexe est caractérisé par une réponse symétrique des deux yeux. Sur cette base, nous avons planifié des expériences qui testent notre nouvelle technologie sur un œil fermé, en comparant les résultats avec l'œil ouvert du même patient », décrit Omer Ben Barak-Dror.
« La méthode permet de suivre en temps réel et de manière exacte les changements de la taille de la pupille en réaction à une stimulation lumineuse lorsque les yeux sont fermés, de sorte qu'on l'on peut identifier la réaction à chaque fois que le réflexe se produit. Elle peut également évaluer la direction du regard avec une précision de quelques degrés et à une résolution de quelques fractions de seconde », ajoutent les Professeurs Nir et Ganot. « Le système fonctionne dans une gamme de longueurs d'onde qui permet une pénétration maximale dans la profondeur du tissu biologique et l'analyse des informations obtenues à l'aide de méthodes algorithmiques d'apprentissage profond, permettant d'identifier des changements qui ne peuvent pas être détectés par les méthodes d'imagerie courantes dans le spectre de la lumière visible ».
Le Docteur Michal Tepper ajoute que les informations qui seront collectées grâce à une surveillance continue et sans contact constitueront une partie essentielle du dossier médical électronique du patient, et aideront à prendre des décisions éclairées concernant la poursuite du traitement médical jusqu'à son rétablissement.
Ramot, la société de transfert de technologie de l'Université de Tel-Aviv, a déposé un brevet et travaille actuellement à la commercialisation de cette technologie révolutionnaire. « Nous croyons au potentiel de cette technologie pour révolutionner le diagnostic et le traitement des troubles neurologiques », a déclaré le Docteur Ronan Kreizman, PDG de Ramot. « La technologie que nous développons et sommes en train de faire breveter, ouvre la voie au développement d'équipements ayant des applications cliniques et commerciales dans divers domaines de la médecine du sommeil, pour le suivi de la profondeur de l'anesthésie et de la conscience pendant une intervention chirurgicale, et pour détecter la douleur ou la réactivité chez les patients inconscients dans les services de soins intensifs et de traumatologie », concluent les chercheurs.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
