Des chercheurs de l’Université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et de l’Institut Helmholtz de Mayence (HIM) ont développé une nouvelle technologie pour rendre la chirurgie des tumeurs cérébrales plus sûre.
L’ablation d’une tumeur au cerveau est une opération difficile pour les chirurgiens. Ils doivent retirer la tumeur sans endommager les tissus cérébraux sains. Il est donc très important que les chirurgiens surveillent de près le cortex moteur, qui est responsable du mouvement.
Par exemple, si la voie nerveuse menant du cerveau au bras est sectionnée, le patient ne pourra plus bouger ce bras après l’opération. De nouveaux diagnostics aident à identifier ces voies nerveuses et ces régions cérébrales pour rendre la chirurgie des tumeurs cérébrales plus sûre.
Développer la technologie des capteurs quantiques
La technologie des capteurs quantiques devrait être un élément clé de l’amélioration de la chirurgie des tumeurs cérébrales à l’avenir. Les chercheurs de JGU et LUI ont travaillé sur un nouveau projet de technologie de capteur quantique appelé DiaQNOS, qui affinera la neuro-navigation.
Le projet de cinq ans a débuté en octobre 2022 et est financé par le ministère fédéral allemand de l’éducation et de la recherche (BMBF).
La base du projet DiaQNOS a été fournie par BrainQSens, un projet collaboratif avec JGU qui a développé des capteurs magnétiques très sensibles qui permettent d’améliorer les diagnostics médicaux.
« Dans ce projet phare de capteur quantique, nous avons déjà pu améliorer la technologie des capteurs de champ magnétique à un point tel que, en principe, les champs magnétiques du cerveau peuvent y être enregistrés », a expliqué le Dr Arne Wickenbrock de JGU et HIM, qui coordonne le projet.
« Il s’agit maintenant de franchir les prochaines étapes sur la voie de l’application médicale et de rendre la technologie des capteurs quantiques utile à la société », a-t-il ajouté.
Le consortium DiaQNOS a soutenu cet objectif d’application en incluant le fabricant de dispositifs médicaux Medizintechnik GmbH dans le projet. des neurochirurgiens de l’hôpital universitaire de Fribourg, qui utiliseront éventuellement la technologie, ont également été impliqués dans le projet. Les sociétés Sacher Lasertechnik GmbH et TTI GmbH ont été sollicitées pour développer la commercialisation de la technologie.
L’appareil pourrait être utilisé dans la chirurgie des tumeurs cérébrales d’ici trois ans
Le consortium vise à produire un dispositif adapté à une utilisation en chirurgie dans les trois prochaines années, suivi de deux années de recherche médicale supplémentaire. Des échantillons de tissus cérébraux provenant d’une banque de tissus à Fribourg seront examinés pour la première fois pour leurs propriétés médicales.
Le professeur Dmitry Budker du groupe de recherche de l’Université de Mayence a travaillé ces dernières années sur le renforcement de la magnétographie en tant que compétence de base et apportera son expertise au projet.
« Ces capteurs quantiques sont basés sur les lacunes d’azote dans les diamants, c’est-à-dire des capteurs de champ magnétique à l’échelle nanométrique confinés dans le diamant. Un grand nombre de ces capteurs de champ magnétique peuvent exister dans une fine couche de diamant. Cela nous permet de créer une image magnétique de l’objet que le capteur voit », a expliqué Wickenbrock.
La communication nerveuse dans le corps humain fonctionne via des charges électriques qui se déplacent à travers les voies nerveuses. Chaque charge génère un champ magnétique créant de nombreux champs magnétiques dans le corps, y compris dans le cerveau.
Le capteur sera capable de détecter et d’analyser ces charges, en informant les chirurgiens sur la fonction des zones cérébrales respectives. Cela permettra aux médecins de planifier plus précisément le chemin d’incision et d’augmenter la sécurité des patients atteints de tumeur cérébrale.
