Novel Raman Spectroscopy Fiber Optics System Design Can Enable Intraoperative Tissue Probing for Focal Cortical Dysplasia in Children

Cette thèse de maîtrise explore l'intégration clinique d’un système innovant de spectroscopie Raman portatif à sonde ponctuelle comme outil chirurgical in situ pour la détection de la dysplasie corticale focale (FCD) dans le cortex de patients pédiatriques. La FCD est la principale cause d’épilepsie réfractaire chez l’enfant, et la chirurgie constitue le traitement le plus courant. Cependant, même avec les techniques les plus avancées, le taux de succès de ces interventions reste inférieur à 60 %. L’essor de la spectroscopie Raman en tant qu’outil chirurgical ces dernières années représente une opportunité prometteuse pour améliorer les chances de rémission totale des crises chez ces patients. Dans cette étude, deux systèmes spectroscopie Raman ont été systématiquement comparés en utilisant des échantillons d’acquisition identiques. Les résultats montrent que le système le plus récent permet d’acquérir des spectres en un temps dix fois inférieur à celui du système précédemment utilisé, tout en maintenant un rapport signal/bruit et une qualité spectrale équivalents.

Abstract

This master’s thesis explores the clinical integration of a novel handheld Raman point probe spectroscopy system as an in-situ surgical tool for detecting focal cortical dysplasia (FCD) in the cortex of pediatric patients. FCD is the leading cause of drug-resistant epilepsy in children, with surgical intervention being the most common treatment. However, even with the most advanced techniques, the success rate of these procedures remains below 60%. The emergence of Raman spectroscopy as a surgical tool in recent years presents a promising opportunity to improve the likelihood of achieving seizure freedom for these patients. In this study, two handheld Raman point probe systems were systematically compared using identical acquisition samples. The results showed that the newer system is capable of acquiring spectra in one-tenth of the time required by the currently available system while maintaining an equivalent signal-to-noise ratio and overall spectral quality.