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PolyU développe un système d'imagerie par ultrasons 3D de la taille d'un palmier pour la scoliose

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L'Université polytechnique de Hong Kong (PolyU) a fait savoir qu'un plus grand nombre de jeunes peuvent voir leur scoliose détectée tôt et surveillée fréquemment, grâce au système d'imagerie portable mis au point par les experts en scoliose de PolyU. Le premier système d'imagerie par ultrasons 3D de la taille d'une paume de la main pour l'évaluation de la scoliose sans radiation, appelé "Scolioscan Air", peut apporter un dépistage de masse précis, sûr et rentable dans les écoles et partout dans la communauté.

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Le Scolioscan Air portable développé par l'équipe de recherche du Département de génie biomédical (BME) de PolyU a récemment reçu le Grand Prix, la Médaille d'or avec les félicitations du jury et le Prix du mérite spécial au 47e Salon international des inventions de Genève, en avril

La scoliose est l'une des maladies de la colonne vertébrale les plus répandues chez les adolescents. On estime qu'environ 3 à 5 pour cent des adolescents de Hong Kong souffrent de scoliose, avec une prévalence croissante ces dernières années[1&2]. Une étude récente menée à Guangzhou indique que la prévalence chez les filles de 14 et 15 ans atteint 13,8 %. Environ 15 pour cent des adolescents atteints de scoliose souffriraient d'une détérioration de leur état, et il faudrait avoir recours à l'orthodontie ou à la chirurgie lorsque les courbes évoluent vers un état modéré ou grave. La détection précoce de la scoliose et un contrôle régulier pendant la période de croissance rapide des adolescents scolarisés sont donc cruciaux. À l'heure actuelle, l'imagerie par rayons X est l'étalon-or clinique pour l'évaluation de la scoliose, mais l'exposition aux rayonnements peut augmenter le risque de cancer.

Technologie d'imagerie de la scoliose développée par PolyU

Le professeur ZHENG Yong-ping, directeur du BME et Henry G. Leong, professeur de génie biomédical, qui dirige la recherche, a déclaré que Scolioscan Air est un autre système avancé basé sur la technologie d'imagerie ultrasonore 3D développée par PolyU sous la marque "Scolioscan" (pesait environ 150 kg). "Scolioscan" a été commercialisé avec succès dans une clinique en 2016

Scolioscan est sans radiation et plus rentable que les technologies d'imagerie par rayons X actuelles, ce qui facilite le dépistage de masse et les contrôles de suivi fréquents. Des essais cliniques ont prouvé que la nouvelle technologie est très fiable, avec une précision de mesure de la courbe comparable à celle de l'évaluation aux rayons X[3&4]. De plus, il peut obtenir des images dans n'importe quelle posture, fournir des informations sur la rotation des vertèbres et les muscles, et former un modèle 3D de la colonne vertébrale pour l'analyse tridimensionnelle de la déformation de la colonne. Tous ces objectifs ne peuvent être atteints par les systèmes d'imagerie par rayons X couramment utilisés à l'heure actuelle. Scolioscan peut également être appliqué à la conduite du pronostic et au suivi des résultats du traitement pour chaque patient scoliotique afin d'établir un plan de traitement personnalisé.

Scolioscan Air de la taille d'un palmier facilite le dépistage n'importe où, n'importe quand

L'équipe de recherche a récemment appliqué cette nouvelle technologie à un Scolioscan Air portable de la taille d'une paume de main qu'elle a perfectionné et qui ne pèse que 5 kg. "Grâce à cette innovation, nous pouvons maintenant offrir littéralement l'appareil et le service de dépistage de masse aux jeunes n'importe où, n'importe quand. Cela faciliterait la mise en œuvre du dépistage de la scoliose en milieu scolaire pour détecter et traiter les courbures de la colonne vertébrale avant qu'elles ne deviennent suffisamment graves pour causer des douleurs chroniques ou d'autres problèmes de santé chez les adolescents ", a déclaré le professeur Zheng. "De plus, dans le cadre d'un traitement non chirurgical des patients atteints de scoliose, le personnel de santé peut utiliser Scolioscan Air pour effectuer une évaluation en temps réel, afin d'optimiser le résultat du traitement"

Scolioscan Air se compose de trois composants matériels : i) une sonde à ultrasons sans fil de la taille d'une paume de main avec un marqueur optique monté au fond ; ii) une caméra de profondeur ; et iii) un ordinateur portable ou tablette avec un logiciel dédié. Le marqueur optique compact et la caméra de profondeur remplacent le capteur spatial utilisé dans Scolioscan et permettent ainsi de réduire considérablement la taille de l'appareil.

De plus, la technologie de reconstruction, de visualisation et de mesure d'images ultrasonores 3D, incluant une méthode de mesure de courbure entièrement automatique et un logiciel d'analyse des déformations de la colonne vertébrale en 3D, développée précédemment par l'équipe, peut également être appliquée à Scolioscan Air.

La nouvelle méthode de poursuite spatiale optique 3D de Scolioscan Air permet d'atteindre un degré de précision élevé, comparable à celui de Scolioscan. De plus, la compatibilité technologique rend Scolioscan Air facilement disponible à la commercialisation pour un usage populaire. Scolioscan Air peut être transporté dans une valise avec un coût, une taille et un poids de matériel considérablement réduits par rapport à d'autres systèmes de numérisation

Scolioscan est enregistré en tant que dispositif médical dans différents pays depuis 2016, dont l'Union européenne et l'Australie. Au total, 23 brevets ont été accordés ou déposés par PolyU et l'entreprise collaboratrice au niveau mondial pour la technologie concernée. Les systèmes cliniques ont été installés dans des cliniques de Hong Kong, Macao, du continent, des Pays-Bas, de l'Australie, de l'Italie, etc. et ont été utilisés pour la scintigraphie des scolioses chez plus de 4 000 patients