Les yeux ne sont pas seulement les fenêtres de l’âme, mais aussi la fenêtre permettant de détecter les traumatismes crâniens. Des chercheurs de l'Université de Birmingham ont développé un appareil portatif non invasif qui envoie un laser sûr dans l'œil pour détecter les biomarqueurs de dommages au tissu cérébral après une commotion cérébrale ou un autre traumatisme crânien. Le dispositif peut être utilisé sur place au moment de la blessure, garantissant ainsi un diagnostic précoce, essentiel pour améliorer les résultats du traitement.
Un traumatisme crânien (TCC) peut survenir après un impact violent, un coup ou une secousse à la tête ou au corps, provoquant des dommages pouvant aller de légers à graves. Une commotion cérébrale est un type de traumatisme crânien courant dans les sports de contact. Bien que les traumatismes crâniens puissent se développer immédiatement après le traumatisme initial, de nombreuses personnes présentent peu de symptômes cliniques aux premiers stades, ce qui rend difficile le diagnostic au moment de la blessure. Les outils de diagnostic tels que les IRM et les tomodensitogrammes sont coûteux et lents à fonctionner.
Pola Goldberg Oppenheimer, auteur correspondant de l'étude, a déclaré : « Un diagnostic précoce d'un traumatisme crânien est crucial car les décisions critiques concernant le traitement doivent être prises dans la première « heure d'or » après la blessure. Cependant, les procédures de diagnostic actuelles reposent sur les observations du personnel ambulancier et sur les IRM ou les tomodensitogrammes dans les hôpitaux, qui peuvent être éloignés.
Estimant qu'il existe un besoin urgent de développer de nouvelles technologies pour garantir un diagnostic précoce des lésions cérébrales traumatiques, les chercheurs ont développé un appareil portatif non invasif qui utilise un laser sans danger pour les yeux pour détecter rapidement les biomarqueurs connus des lésions cérébrales.
Au fond de l’œil se trouvent la rétine et le nerf optique. Le nerf optique est une projection du tissu cérébral et une fenêtre optique transparente permettant d'observer les processus biochimiques du cerveau. Le dispositif développé par les chercheurs utilise un laser de protection oculaire (EyeD) basé sur la spectroscopie Raman pour cibler des biomarqueurs protéiques et lipidiques spécifiques produits par des lésions localisées des tissus cérébraux.
La spectroscopie Raman est une technique analytique hautement spécifique qui peut identifier avec précision les changements dans les biomarqueurs diagnostiques spécifiques à une maladie en mesurant les réponses subtiles des molécules à la lumière diffusée, fournissant ainsi des informations diagnostiques quantitatives en temps réel. Des recherches antérieures ont montré que la technologie peut détecter avec précision les changements dans les tissus cérébraux et oculaires chez les animaux présentant différents degrés de lésions cérébrales et capturer les changements les plus subtils.
EyeD utilise l'appareil photo d'un smartphone et les chercheurs l'ont testé sur un « œil prothétique ». Un « œil prothétique » qui se rapproche d'un œil réel est souvent utilisé dans le développement et l'évaluation de l'imagerie rétinienne pour garantir sa capacité à aligner et à focaliser l'arrière du globe oculaire. Ils l’ont ensuite testé sur des yeux de porc, et l’appareil a pu clairement différencier les traumatismes crâniens des témoins sains. L'intégration de l'algorithme de réseau neuronal auto-optimisé Kohonen Index Network (SKiNET) dans EyeD peut interpréter automatiquement les données sans l'assistance d'un expert, améliorant ainsi considérablement la vitesse et le coût du diagnostic.
Les chercheurs affirment que l'utilisation des caméras des smartphones améliorera la convivialité de l'appareil. Le système basé sur la caméra du smartphone est facile à utiliser, associé à la prise en charge du diagnostic AI, produit une sortie lorsqu'il reçoit suffisamment de signal. L'expérience de l'utilisation de smartphones pour capturer des images est omniprésente, de sorte que l'acceptation des utilisateurs est élevée.
Des recherches plus approfondies détermineront dans quelle mesure les ambulanciers paramédicaux et les cliniciens s'appuient sur l'appareil pour piloter leur prise de décision, mais les chercheurs envisagent qu'EyeD soit incorporé dans la pratique actuelle.
"Les lectures EyeD feront partie d'un arbre de décision protocolisé, par exemple : un EyeD normal + aucun symptôme ou signe de "drapeau rouge" classerait le traumatisme crânien comme un traumatisme crânien léger et ne nécessiterait pas d'évaluation hospitalière ; un EyeD anormal nécessiterait une évaluation supplémentaire au service des urgences", ont déclaré les chercheurs.
Le dispositif de validation de principe est prêt pour une évaluation plus approfondie, y compris des études de faisabilité clinique et d'efficacité.
La recherche a été publiée dans la revue Science Advances.