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Lutte contre la cécité
Matrox Imaging utilisé dans la détection de la rétinopathie diabétique
Par Sarah Sookman, Matrox Imaging
Les personnes dont l'organisme est incapable de produire une quantité ou une qualité d'insuline suffisante ont un diabète. Cette maladie chronique présente plusieurs effets graves à long terme qui sont bien connus : défaillance rénale, maladie cardiaque, maladie du pied susceptible d'entraîner l'amputation, neuropathie (perte sensorielle) et cécité. La perte de la vue due aux diabètes est appelée rétinopathie diabétique. La rétinopathie est définie comme des troubles non-inflammatoires de la rétine. Chez les sujets diabétiques, cet état se manifeste sous forme de lésions, déchirures ou éraflures de la rétine. Au cours des dernières années, le Dr Michael Flanders, ophtalmologiste à Montréal, a remarqué une augmentation du nombre de patients présentant cette pathologie. « Le nombre de patients qui passent par mon cabinet et les consultations à l'hôpital et qui présentent une rétinopathie diabétique est plus important que par le passé », déclare-t-il.
Il s'agit de l'observation d'un médecin, dans une ville, dans un pays mais, selon l'Organisation Mondiale pour la Santé, le nombre de personnes qui seront atteintes de diabètes en 2025 atteindra 300 millions. Cette maladie peut potentiellement prendre des proportions épidémiques avec de vastes conséquences sociales. La rétinopathie diabétique est une complication sérieuse et la cause la plus fréquente de cécité parmi la population d'âge actif dans le monde occidental.
Sur le plan positif, il faut noter qu'une détection précoce permet d'éviter la cécité chez de nombreux patients. Dans la majorité des cas, la chirurgie ou les traitements au laser peuvent corriger les dégâts de la rétine ; toutefois, les patients présentant une rétinopathie mineure ne remarquent pas toujours de différence dans leur vision. D'où l'importance d'un dépistage précoce. « Les patients diabétiques doivent être examinés au moins une fois par an. Toutefois, en présence d'un degré de rétinopathie diabétique important, ils devraient être examinés à intervalles plus fréquents, par exemple tous les six mois ou moins, » recommande le Dr Flanders.
De tels examens dépendent énormément de la photographie ophtalmique, une forme extrêmement spécialisée d'imagerie médicale dédiée à l'étude et au traitement des troubles de la vue. Toutes les parties de l'œil, la cornée, l'iris, le nerf optique et la rétine, sont photographiées à l'aide d'un équipement sophistiqué connu sous le nom de caméra de fond d'œil.
Il y a quatre ans environ, un groupe de chercheurs au sein des sociétés danoises RETINALYZE et Visiopharm, a déterminé la nécessité d'un équipement de diagnostic médical fondé sur l'analyse d'image. Johan Doré, PDG de Visiopharm, déclare « D'après nos antécédents dans le domaine de l'analyse d'image et notre expérience dans le développement d'équipements basés sur l'analyse d'image, il était évident qu'un besoin restait à satisfaire. » Il en résulte le Système RetinaLyze®, une méthode exclusive qui analyse les images de fond de l'œil dans le contexte de la rétinopathie diabétique. RetinaLyze® « est dorénavant installé dans plusieurs hôpitaux et représente un outil important dans le dépistage de la rétinopathie chez les patients diabétiques, » ajoute M. Doré. Couramment utilisé au Royaume-Uni, au Danemark et en Allemagne, RetinaLyze® est un système complet d'analyse et d'administration d'images du fond de l'œil ; l'hôpital de Wokingham au Royaume-Uni examine plus de 19 000 patients par an. Grâce à sa fonctionnalité exclusive de détection de lésion, RetinaLyze® présente de nombreux avantages par rapport au dépistage traditionnel.
Méthode traditionnelle
L'extraction des résultats d'examens du fond de l'œil traditionnels est à la fois longue et fastidieuse. Plusieurs caméras de fond d'œil photographient la gamme d'angles complète à l'arrière de l'œil, mais le film doit être développé avant qu'un ophtalmologiste puisse établir un diagnostic. Le nombre et l'emplacement des lésions sont estimés manuellement par le physicien ; les patients diabétiques présentant des lésions de la rétine présentent une rétinopathie diabétique et courent un risque plus grand de cécité.
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Le système RetinaLyze® utilise les mêmes caméras de fond d'œil, mais les images acquises par la caméra ou sous forme de diapositives numérisées (scannées) de 35mm, sont analysées par des algorithmes brevetés. Toute anomalie de la rétine, notamment hémorragie et micro-anévrismes, sont automatiquement annotés. Les résultats indiquent généralement le nombre, les zones et la distribution spatiale de ces lésions ; ainsi non seulement l'attention du médecin est immédiatement attirée par les lésions de la rétine, mais les patients présentant les troubles les plus importants sont identifiés et diagnostiqués rapidement. Il s'agit simplement de deux facteurs de gain de temps susceptibles d'augmenter l'efficacité d'un service médical chargé. Par ailleurs, le système RetinaLyze® intègre toutes les fonctions administratives, notamment la gestion des patients avec l'acquisition d'image, offrant ainsi un système vraiment complet. Par exemple, le système est capable d'assurer le suivi des examens, indiquant au service les patients qui doivent subir un contrôle.
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Le système RetinaLyze® en détails
Le système utilise une application Windows client-serveur fondée sur une base de données ODBC. La technologie est basée sur des composants COM et écrite en Microsoft Visual C++ et Microsoft VisualBasic. Les algorithmes d'activation sont fondés sur les utilitaires d'imagerie SDK développés par Visiopharm, alors que l'interface graphique utilisateur utilise la bibliothèque UltraSuite de Infragistics. La solution de bibliothèque d'imagerie Matrox MIL-Lite est utilisée pour l'acquisition des images par une carte d'acquisition Matrox Meteor-II /Standard ou /Multi-Canaux, en fonction de la caméra de fond d'œil utilisée.
Défis dans le développement des algorithmes de traitement d'images médicales
M. Doré explique que le développement d'équipements médicaux basés sur l'analyse d'image représente un formidable défi technologique. « Dans les sciences de la vie en général, les informations essentielles à la compréhension de relations compliquées au sein d'organismes vivants naturellement divers biologiquement se trouvent souvent dans des images obtenues par l'intermédiaire d'équipements de diagnostic tels que MRI, CT, PET, Rayons X, ultrasons ou microscopes. Les algorithmes qui analysent ces images doivent être capables de traiter cette diversité biologique de façon intelligente et solide. Par ailleurs, ces méthodes doivent être acceptées par la communauté médicale. »
L'analyse d'image médicale quantitative représente la clé qui libère les relations organiques complexes en transformant les images en connaissances objectives importantes pour l'évaluation de l'efficacité des médicaments, de la progression de la maladie ou de la toxicité. M. Doré ajoute, « La technologie de Visiopharm remplace les techniques de classification, de résultat et de classement dépendantes de l'opérateur par une technologie d'analyse d'image objective, sensible et quantitative. »
Le système RetinaLyze® surmonte très efficacement ces difficultés, en mettant en œuvre des algorithmes capables d'identifier tous les éléments anatomiques normaux de l'œil, notamment les vaisseaux sanguins, la tête du nerf optique et la fovéa. Ceci permet à d'autres algorithmes d'identifier les anomalies de la rétine, en termes de manifestations pathologiques. Bien que l'ensemble de ces composants technologiques représente des défis majeurs, le développement d'une technologie capable d'évaluer la qualité de l'image reste nécessaire. L'ensemble de ces technologies est intégré au système RetinaLyze®.
Une vision de l'avenir
RetinaLyze, en collaboration avec Visiopharm, prévoit à présent d'adapter le système à d'autres troubles de la rétine. Ceci comprend des applications spéciales destinées à la morphologie vasculaire, au glaucome, à la dégénérescence maculaire liée à l'âge (AMD) et à l'hypertension.
Les avantages sociaux présentés par le RetinaLyze® sont multiples. Les examens produisant des résultats très rapidement, les hôpitaux et cliniques peuvent mettre en place des programmes de dépistage de la rétinopathie diabétique très aisément. Le Dr Flanders remarque également que les diabétiques peuvent réduire leur risque de rétinopathie en maintenant un « niveau de sucre dans le sang à un taux aussi normal que possible. La réduction du poids et le contrôle de l'hypertension ainsi que d'autres facteurs de risque liés sont également importants. » A long terme, toutefois, la cécité peut être prévenue chez la plupart des diabétiques, améliorant ainsi la qualité de vie des patients et de leur famille. Dans ce cas, la prévention est de 20/20.
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