Double-Clad Fiber-Based Systems and Devices as a Therapeutic and Diagnostic Tool for Barrett's Esophagus

L'oesophage de Barrett est une pathologie pré-cancéreuse caractérisée par la présence d'épithélium gastrique au niveau du segment inférieur de l'oesophage. La détection précoce ainsi qu'une surveillance périodique de cette pathologie sont critiques d'autant plus qu'un risque élevé de développer un adénocarcinome oesophagien, une forme cancéreuse avec un taux de survie après 5 ans de 13%, y est associé. Les patients atteints de l'oesophage de Barrett doivent subir une surveillance périodique impliquant la collection d'échantillons de biopsie dans chaque quadrant et à tous les 2 cm le long du segment affecté, une procédure réalisée sous guidage gastroscopique. Étant donné la nature aléatoire et le taux d'échantillonnage faible, cette procédure est typiquement associée avec un taux élevé de résultats faux-négatifs. L'amélioration de l'efficacité ainsi que la diminution des coûts de la surveillance de l'œsophage de Barrett aurait un impact significatif sur la gestion clinique de ces patients. La tomographie par cohérence optique (optical coherence tomography ou OCT) a été proposée pour le guidage de la collection d'échantillons de biopsie afin d'en augmenter le rendement et de réduire le taux de faux-négatif. L'OCT est une technique d'imagerie optique basée sur l'interférométrie à faible cohérence permettant d'obtenir des coupes transversales de tissus biologiques jusqu'à quelques millimètres en profondeur et avec une résolution de l'ordre de 10 μm. L'OCT de l'oesophage est typiquement réalisée à l'aide d'une sonde fibrée en rotation incluse dans un cathéter à ballonet. Afin d'identifier la région d'intérêt pour la biopsie, un laser à haute puissance est utilisé, à travers la même fibre optique, afin de produire une marque superficielle de coagulation visible à la gastroscopie. Cette procédure est appelée le marquage par laser. Ce concept a d'abord été démontré à l'aide d'un laser continu avec une durée d'illumination qui, pour obtenir un marquage avec un contrast sufficient, nécessite l'arrêt de la rotation de la sonde. En plus d'allonger la durée de la procédure, le marquage et l'imagerie ne peuvent pas être faits simultanément. Nous proposons ainsi un système permettant le marquage par laser dynamique, c'est-à-dire que le marquage est réalisé avec la sonde en rotation, simultanément à l'OCT. L'utilisation d'une puissance crête élevée et de pulses courts pourraient permettre le marquage par laser dynamique en tirant avantage du confinement thermique de l'énergie.