Analyse du muscle par étude de la matrice Chi des non linéairité – ChiMAlMa

Une connaissance approfondie de l'ultrastructure microscopique fine des muscles est impérative pour le diagnostic précis de diverses maladies caractérisées par un dysfonctionnement musculaire. À l'heure actuelle, la biopsie est la seule méthode clinique fiable qui offre un diagnostic concluant de la pathologie. La dystrophie de Duchenne, la myosite à corps d'inclusion ou les neuropathies périphériques, par exemple la maladie de Charcot-Marie-Tooth, sont quelques exemples de pathologies musculaires qui nécessitent une biopsie musculaire. Mais une biopsie musculaire est une procédure invasive qui peut être pénible à la fois pour le tissu musculaire et pour le patient. Les solutions optiques offrent des informations sans étiquette compatibles avec l'imagerie clinique in vivo. Mais les solutions actuelles ne sondent qu'un nombre limité de substances biomédicales d'intérêt, ce qui n'est pas suffisant pour un diagnostic fiable des pathologies musculaires.

Le projet ?-MAlMa introduit une approche instrumentale innovante pour caractériser les cibles biomédicales sur la base de leur contraste dans les non-linéarités caractérisées par quatre paramètres non-linéaires. Un dispositif supercontinuum sert d'excitation laser, permettant la stimulation sélective de chacun d'entre eux. Les spectres émis sont enregistrés dans cinq zones spectrales, constituant la matrice ? de l'échantillon testé. Le traitement des données hyperspectrales est entrepris pour identifier les caractéristiques distinctives au sein de cette matrice ? (15 spectres pour chaque pixel de l'image) en utilisant d'abord l'intelligence artificielle (IA) et ensuite des méthodes chimiométriques. La solution de l'IA vise à identifier la présence de biomarqueurs discriminants en utilisant une base de données d'entraînement. La solution chimiométrique vise à identifier les signatures spectrales discriminantes à partir d'un ou deux paramètres ?ij. Cette étape joue un rôle important dans le test de l'utilisation d'une fibre optique pour l'envoi des faisceaux d'excitation et d'émission. Cette approche innovante devrait déboucher sur un nouveau dispositif médical et une nouvelle pratique qui pourraient améliorer la fiabilité du diagnostic, l'orientation de la thérapie, les soins aux patients et l'espérance de vie en bonne santé.