Traduction clinique de la chirurgie guidée par fluorescence (FGS)
De l’évaluation préclinique des marges à la navigation chirurgicale peropératoire en lumière ambiante
L’évaluation précise des marges est la pierre angulaire de la résection oncologique, où l’identification et l’élimination complètes des cellules malignes résiduelles dictent directement la survie du patient et préviennent la récidive. La chirurgie guidée par fluorescence (FGS) traditionnelle repose historiquement sur des longueurs d’onde du visible ou du premier proche infrarouge (NIR-I, 700–950 nm) à l’aide d’agents de contraste cliniques comme le vert d’indocyanine (ICG). Cependant, les méthodes NIR-I standard sont intrinsèquement limitées par une diffusion photonique intense des tissus, une pénétration en profondeur sous-surface limitée et une autofluorescence tissulaire élevée, masquant souvent les petits dépôts tumoraux profonds. Faire passer le diagnostic dans la deuxième fenêtre du proche infrarouge (NIR-II/SWIR, 1000–1700 nm) représente un changement de paradigme profond. En opérant là où la diffusion des tissus biologiques chute de manière vertigineuse, la fluorescence NIR-II libère une résolution spatiale sous-millimétrique à des profondeurs de plusieurs millimètres sous la surface.
Domaine d'application
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Fig. 1 – Contraste des vaisseaux pour l’ICG en détection NIR-I versus NIR-II. (a) Images représentatives d’un fantôme de vaisseaux contenant des canaux remplis d’ICG (haut) et un canal vide (bas) acquises à quatre temps d’exposition (0,002, 0,01, 0,05, 0,25 s ; de haut en bas) avec des filtres d’émission NIR-I (gauche) et NIR-II LP1000 (droite). La ligne rouge indique la position de l’analyse du profil de ligne ; (b) Haut : Profils d’intensité NIR-I le long de la ligne rouge. L’augmentation de l’exposition amplifie le signal de l’ICG (pics), mais élève également le fond et induit un faux signal dans le vaisseau vide (région la plus à droite). Bas : Profils LP1000 correspondants. Les pics d’ICG restent bien séparés tandis que la ligne de base et le vaisseau vide restent au niveau du bruit du détecteur pour toutes les expositions, préservant un rapport signal sur fond (SBR) élevé sur toute la plage d’intégration.
Transposer ces avantages photophysiques dans un flux de travail chirurgical actif exige un équilibre minutieux entre une sensibilité optique extrême et une adaptabilité mécanique. L’imagerie des spécimens sur table d’appoint (back-table) et le suivi peropératoire exigent des systèmes capables d’identifier des sondes moléculaires ciblées ou les faibles émissions de queue de l’ICG avec un contraste signal/fond exceptionnel. Bien que des conditions d’obscurité totale hautement contrôlées soient idéales pour cartographier les émissions à faible rendement, un bloc opératoire clinique nécessite des plateformes capables de fonctionner de manière transparente sous l’éclairage ambiant standard. Les architectures matérielles avancées contournent les contraintes de lumière environnementale en employant des cycles d’acquisition synchronisés rapides et une soustraction active du fond en temps réel. Ce cadre analytique permet aux équipes chirurgicales de délimiter clairement les réseaux vasculaires sous-cutanés, les ganglions lymphatiques sentinelles et les bordures tumorales sans interrompre les flux de travail normaux ni exiger des environnements de chambre noire totale.
Écosystème d’imagerie infrarouge dédié
L’écosystème d’imagerie infrarouge dédié de Photon etc. comble ce fossé critique entre la découverte en laboratoire et l’exécution clinique au point de service.
Ancrées par le capteur de caméra ultra-sensible Alizé 1.7 InGaAs, nos solutions répondent de manière unique à chaque étape de la filière translationnelle. La plateforme pour petits animaux IR VIVO™ sert de moteur de recherche fermé ultime, offrant la sensibilité à la profondeur haute vitesse et haute fidélité ainsi que la résolution structurelle inférieure à 100 µm nécessaires pour valider rigoureusement les nouveaux agents de contraste NIR-II et cartographier la biodistribution organique à long terme. En parallèle, la plateforme LightIR™ apporte cette même technologie de détection haut de gamme directement dans les environnements ouverts. Utilisant une tête optique portable non blindée et une configuration intégrée en mode pulsé, le LightIR™ élimine les artefacts de la lumière artificielle ambiante pour offrir un suivi numérique pur et à haut contraste au cœur des champs chirurgicaux ouverts. Ensemble, ces plateformes garantissent que, du profilage préclinique macroscopique aux résections peropératoires dynamiques, aucune marge n’est laissée au hasard.
[1] Isuri, R. K., Williams, J., Rioux, D., Dorval, P., Chung, W., Dancer, P. A., & Delikatny, E. J. (2025). Clinical Integration of NIR-II Fluorescence Imaging for Cancer Surgery: A Translational Evaluation of Preclinical and Intraoperative Systems. Cancers, 17(16), 2676.
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