Développent et évaluation de méthodes de CT spectral pour la détection précoce de l'arthrose – SALTO

L’arthrose, notamment du genou, est un grave problème de santé publique, qui concerne un grand pourcentage de patients et devrait augmenter au cours des 10 prochaines années. Il est associé à des douleurs, altère la qualité de vie et peut conduire à des handicaps. La pertinence de l'imagerie diagnostique pour évaluer l'intégrité de l'articulation est bien reconnue, en particulier pour le dépistage précoce de l'arthrose (OA). La radiographie conventionnelle est toujours une méthode d’imagerie diagnostique standard mais ne permet de détecter que les états avancés.
A l’heure actuelle, il n'existe pas de méthodes d’imagerie permettant de détecter les cas d’arthrose précoces avec une résolution et une qualité d'image suffisamment élevées pour visualiser en même temps la structure interne de l'os, le ménisque et les détails du cartilage. Une nouvelle génération de systèmes de tomodensitométrie (CT) X appelés CT spectral (SP-CT) ou CT couleur permettant d’acquérir des informations résolues en énergie devrait permettre d’obtenir des informations quantitatives sur les différents constituants des tissus. Toutefois, ces systèmes ne sont actuellement disponibles qu'au stade des prototypes et leur développement doit être poursuivi ainsi que leur évaluation et leur validation approfondie.
Les objectifs de ce projet sont d'étudier la capacité de systèmes SP-CT basés sur des détecteurs à comptage de photons et associés à de nouvelles méthodes de traitement des données à caractériser l'intégrité du cartilage et du ménisque, afin d'étudier les biomarqueurs possibles qui pourraient améliorer le diagnostic de l’arthrose, en particulier pour sa détection précoce. Pour atteindre ces objectifs, les questions suivantes seront étudiées: 1) Vérification de la faisabilité théorique du SP-CT pour l'imagerie des tissus mous des articulations (cartilage, ménisque et ligaments) permettant de donner des contraintes sur r le contraste et le rapport signal sur bruit, en utilisant des études basées sur la simulation. 2) Validation de la résolution en énergie des images SP-CT en utilisant comme référence des images monochromatiques acquise en tomographie par rayonnement synchrotron. 3) Amélioration de la qualité d'image de SP-CT en développant de nouveaux algorithmes de décomposition/reconstruction. 4) évaluation des images SP-CT en vue du diagnostic de l'arthrose en utilisant comme référence l’histopathologie du ménisque et du cartilage. 6) Si la qualité des images le permet, étude de biomarqueurs possibles pour la détection de l'arthrose précoce.
Ce projet associera le développement de méthodes de simulation et de traitements des données à des expérimentations sur des systèmes de l’état de l’art (incluant un prototype de SP-CT unique en France, un dispositif de CT synchrotron et un système de tomographie haute résolution (HR-pQCT)) ainsi que des compétences spécifiques sur l'imagerie de l’arthrose.
La stratégie développée dans ce projet a un fort potentiel pour contribuer au développement des nouvelles générations de dispositifs SP-CT et leur évaluation dans le diagnostic d'OA,