Développement de technologies à ultrasons non invasives guidées par imagerie servant au diagnostic et au traitement ciblant les tissus profonds comme le cerveau, la prostate, le foie et le cœur.
Le groupe de recherche en ultrasons focalisés de l’Institut de recherche Sunnybrook, dirigé par les docteurs Kullervo Hynynen et David Goertz et la docteure Meaghan O’Reilly, se consacre à l’amélioration des soins de santé grâce au développement de technologies diagnostiques et thérapeutiques non invasives et novatrices utilisant des ultrasons focalisés. Dans le cadre de la plateforme des sciences physiques de l’Institut de recherche Sunnybrook, le groupe explore le potentiel des ultrasons focalisés à fournir une énergie précise et maîtrisable en profondeur dans les tissus.
Cette énergie acoustique à haute fréquence peut être utilisée pour diagnostiquer ou traiter des affections de manière non invasive. Elle offre ainsi une alternative plus sûre à la chirurgie conventionnelle, en particulier pour les zones difficiles d’accès, comme le cerveau, le foie, la prostate et le cœur. Les ultrasons focalisés peuvent également être intégrés à d’autres technologies d’imagerie, telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM), afin de rehausser la précision diagnostique et assurer le suivi de l’efficacité du traitement.
Les recherches du groupe portent principalement sur trois initiatives principales :
- Le développement de systèmes à ultrasons à réseau phasé à haute puissance guidés par imagerie, comprenant la modélisation théorique, les réseaux de transducteurs, les logiciels de contrôle et l’électronique.
- La création de systèmes pour le traitement transcrânien par ultrasons à travers le crâne intact, à l’aide d’applications dans le domaine de la thérapie cérébrale.
- La conception d’applicateurs intracavitaires et d’approches guidées par imagerie pour le traitement des tissus situés à proximité des cavités corporelles.
Les ultrasons focalisés représentent une technologie prometteuse en pleine évolution, susceptible de transformer à la fois le diagnostic et le traitement dans tout un éventail d’applications cliniques.
⦁ Isolation d’échantillons propres à un type cellulaire
⦁ Dissection de tissus spécifiques à une région du corps
⦁ Imagerie en champ clair et en fluorescence haute résolution
⦁ Numérisation automatisée de lames et création de montages en haute résolution
⦁ Imagerie par fluorescence de type confocale
⦁ Visualisation de la structure des tissus à l’aide de jeux de filtres fluorescents sur mesure
⦁ Caractérisation et test de la performance des transducteurs acoustiques
⦁ Cartographie des vibrations de surface avec analyse d’amplitude et de phase
⦁ Étalonnage des sources acoustiques à l’aide d’un réservoir d’eau et d’un film cible réglable
- Sciences de la vie, produits pharmaceutiques et équipement médical
Laboratoires et équipements spécialisés
| Équipement | Fonction |
|---|---|
| Microscope droit AxioImager M2 de Zeiss muni d’une caméra couleur, d’une caméra monochrome de Hamamatsu et du logiciel Stereo Investigator de MBF Bioscience (microscope muni d’un système de stéréologie) | Quantifier le nombre, la longueur, la surface et le volume des cellules ainsi que des structures subcellulaires et macrocellulaires dans les tissus. Effectuer l’imagerie en champ clair et par fluorescence d’échantillons de tissus fixés à l’aide de deux caméras pour la collecte d’images et d’une platine motorisée 3D avec logiciel permettrent la capture d’images en montage haute résolution. |
| Système de microscope Apotome de Zeiss | Améliorer l’imagerie par fluorescence grâce à la section optique. |
| Vibromètre laser à balayage PSV-400 de PolyTec | Caractériser les transducteurs, et ce, sans contact. |
| Système de microdissection par capture laser PALM MicroBeam de ZEISS | Couper et prélever des zones d’un tissu à l’aide d’un faisceau de coupe UV. Effectuer l’imagerie en champ clair et en fluorescence. Analyser en aval des échantillons, notamment pour la réaction de polymérisation en chaîne quantitative (PCRq) et le séquençage de l’ARN (ARN-seq). |