Puissance-mètre in situ pour la microscopie optique : outil de diagnostic instrumental et de normalisation pour l¿imagerie scientifique et médicale – Lumesure

La microscopie optique est indispensable en biologie et bénéficie maintenant au diagnostic cellulaire en anatomopathologie. L'analyse quantitative de ces images pose avec une acuité grandissante le problème de la fiabilité des processus de production de ces images. La comparaison quantitative fine entre images requiert beaucoup de précautions, car il est aujourd'hui très délicat d'assurer la stabilité du processus de production d'images, ou son identité entre deux instruments qu'on pense identiques. Sur le plan médical, l'analyse quantitative et la prise de décision rigoureuse, par exemple sur le niveau d'expression d'un marqueur fluorescence signant une pathologie donnée, pose les mêmes questions. Deux microscopes différents donneront-ils des images identiques, avec la même décision ? Comment normaliser des images acquises à différents moments, ou sur des microscopes différents ? Notre projet concerne la métrologie et la normalisation des procedures d'imagerie microscopique.
Les images fournies par la microscopie optique sont une représentation attendue fildèle de la façon dont les différentes région de l'échantillon interagissent avec la lumière d'excitation- absorption, fluorescence, phase, ... Cette représentation est-elle quantitative et utilisable pour des comparaisons fiables ? Cette question renvoi au fonctionnement des organes du microscope : source lumineuse, optique de formation des images, et capteur d'image. Les éléments de cette chaine sont bien caractérisés par leur fournisseurs pour leur performances individuelles, mais l'ensemble est très délicat à caractériser. Aucune spécification quantitative n'est donnée en termes de qualité d'images, de comparaison inter-instruments, ou de fiabilité.
Malgré la complexité de la chaine de production d'images microscopiques, nous savons par notre expérience que la mesure directe et précise de la puissance apportée à l'échantillon représente un contôle très efficace des conditions d'imagerie, et un moyen très utile de valider un dispositif ou d'opérer un premier diagnostic en cas de dysfonctionnement. Nous avons pour cela développé et utilisé pour nos propres besoins un dispositif miniaturisé, permettant de mesurer la puissance lumineuse à la pupille arrière de nos microscope, et ceci avec une perturbation minimal de la procédure d'imagerie. Ce dispositif, nommé Lumesure , a été breveté, et l'intérêt qu'il suscite auprès de nos collègues scientifiques et médecins, ou d'industriels de l'imagerie, nous incite à proposer ce projet.
Notre but est de :
1- construire une première série de prototypes du dispositif Lumesure , adaptés à un nombre restreint de microscopes de recherche et de diagnostic histologique.
2- mettre en test ces prototypes dans quelques laboratoires (recherche et anapath), et auprès d'industriels de l'imagerie (microscopes, caméras, sources).
3- mettre sur pied une méthodologie de normalisation et engager une stratégie d'industrialisation.
Nous pensons grâce à ce projet apporter un premier outil efficace pour aborder le problème de la normalisation des pratiques d'imagerie microscopique. Cette conviction s'appuie sur notre expérience passée en cytométrie en flux, où nous avons assisté à l'introduction graduelle d'outils de standardisation, sous la pression des nécessités du diagnostic médical. Cet enjeu représente la motivation essentielle de ce projet, et les retombées sont attendue autant en recherche qu'en médecine.
La standardisation intéresse tout autant les pratiquants de la microscopie (contrôle régulier des microscopes), que les insdustriels de la microscopie qui auront progressivement à répondre à la demande de specifications certifiées, au contrôle des installations. Enfin, le dispositif Lumesure permettra aux ingénieurs industriels et aux chercheurs de diagnostiquer les dysfonctionnements d'un microscope (source, chemin optique,