Wide-Field Spatial Frequency Domain Imaging, Diffuse Reflectance and Endogenous Fluorescence Spectroscopy System for Quantitative Tissue Biomarkers in Radical Prostatectomy Specimens

La seule approche chirurgicale présentement utilisée pour le traitement du cancer de la prostate est le retrait complet de l'organe ; la prostatectomie radicale. Similairement à d'autres procédures de résection du cancer, une importante mesure du succès de l'opération est le degré auquel le cancer a été retiré du patient, car les chances de récurrence sont augmentées par la présence de cancer résiduel. Puisque la prostate est entourée de structures génito-urinaires importantes relativement à la qualité de vie du patient, retirer l'entièreté de la prostate tout en évitant d'impacter les structures avoisinantes est une tâche complexe. Par ailleurs, la navigation chirurgicale en prostate nécessite de grandes améliorations étant donné l'inexistence de modalités d'imagerie compatibles pour des méthodes de recalage avec ce cancer, et la faible précision et le peu d'informations spatiales fournies par les méthodes diagnostiques actuelles. Il y a un réel besoin de nouveaux outils permettant la différenciation de tissus lors de la prostatectomie radicale et ainsi la résection ciblée des tissus. La fluorescence endogène est une technique d'imagerie donnant accès à des informations moléculaires sur un échantillon et a été utilisée dans maintes applications pour la caractérisation de tissus. La méthode a été appliquée sur les tissus prostatiques avec des sondes ponctuelles, mais n'a pas trouvé d'usage en champ de vue macroscopique. Cependant, sans traitement, la fluorescence n'est pas un reflet direct du contenu moléculaire, puisqu'elle est en compétition avec d'autres processus comme l'absorption et la diffusion élastique. À cet effet, des méthodes corrigeant l'absorption et la diffusion ont été élaborées à partir de mesures de réflectance diffuse. Celles-ci étaient limitées aux géométries ponctuelles jusqu'au développement de l'imagerie dans le domaine des fréquences spatiales (spatial frequency domain imaging, SFDI), qui permet la reconstruction des coefficients d'absorption (ua) et de diffusion (u0s) en grand-champ. Toutefois, les techniques de correction de fluorescence dérivées du SFDI n'ont été appliquées qu'à des agents de fluorescence externes. Ainsi, ce projet présente un système multimodal grand-champ combinant fluorescence endogène, réflectance diffuse et SFDI pour obtenir des informations moléculaires quantitatives sur des spécimens de prostatectomie radicale. Premièrement, les modalités de fluorescence, réflectance et SFDI ont été intégrées dans un système d'imagerie avec des spécifications adaptées aux échantillons de prostates ; soit un champ de vue de 5.5 x 5.5 cm, résolution spatiale de 70 um et profondeur de champ de 1.5 cm.