Un bandeau détermine le risque d'attaque cérébrale

Des chercheurs du California Institute of Technology (Caltech) et de la faculté de médecine de l'Université de Californie du Sud ont mis au point une sorte de bandeau frontal qui permettra à l'avenir de déterminer le risque d'attaque cérébrale. L'appareil le fait de manière non invasive et évalue les modifications du flux et du volume sanguin dans le cerveau pendant que le participant retient sa respiration. Il a déjà montré des résultats prometteurs pour distinguer les personnes à faible risque d'AVC de celles à haut risque.

Une révolution dans la prophylaxie

"Avec cet appareil, nous sommes pour la première fois en mesure de déterminer, à partir d'une mesure physiologique, si le risque qu'une personne ait un AVC dans le futur est significatif ou non. Nous pensons que cela peut vraiment révolutionner la manière dont le risque d'AVC est évalué et aider les médecins à déterminer si le risque d'un patient est stable ou s'il s'aggrave", explique Simon Mahler, post-doctorant dans le laboratoire du professeur Changhuei Yang de Caltech.

Le bandeau envoie une lumière laser infrarouge à travers le crâne vers le cerveau. Le sang qui circule dans les veines diffuse la lumière et la renvoie partiellement, de sorte qu'elle peut être captée par des caméras placées à l'extérieur. Cette spectroscopie de contraste du speckle (SCOS) permet de mesurer la diminution de l'intensité lumineuse depuis l'endroit où la lumière pénètre dans le crâne jusqu'à l'endroit où la lumière réfléchie est collectée afin de déterminer le volume sanguin dans les vaisseaux sanguins du cerveau.

En outre, on étudie comment la lumière est diffusée et crée des taches dans le champ de vision de la caméra. Ces taches varient dans les images en fonction du débit sanguin dans les vaisseaux sanguins. Plus le sang circule rapidement, plus le champ de taches change rapidement. Grâce à ces mesures, les chercheurs peuvent calculer le rapport entre le débit sanguin et le volume de sang qui circule dans le vaisseau afin d'avoir une idée du risque d'AVC du patient.

Une mesure de quatre minutes suffit

L'équipe a jusqu'à présent testé l'appareil sur 50 volontaires. Sur la base du questionnaire qu'ils ont rempli sur leur risque d'AVC, ils ont été répartis en deux groupes : l'un à faible risque et l'autre à risque élevé. Les chercheurs ont ensuite mesuré le flux sanguin de chaque volontaire pendant trois minutes et ont quantifié le débit et le volume de sang atteignant le cerveau. Après une minute, ils ont demandé aux participants de retenir leur respiration.

La rétention de la respiration met le cerveau à rude épreuve, car il commence à se rendre compte qu'il absorbe trop de CO2 et pas assez d'oxygène. Il passe en mode panique et commence à pomper de l'oxygène du reste du corps vers lui-même. L'irrigation du cerveau est ainsi fortement augmentée. Dès que l'on respire à nouveau, le taux d'oxygène revient à sa valeur initiale. Cela se produit aussi bien chez les personnes à faible risque d'AVC que chez les personnes à haut risque.

Mais les chercheurs ont pu constater qu'il y avait des différences entre les groupes en ce qui concerne la manière dont le sang se déplaçait dans les vaisseaux. La technique SCOS permet aux chercheurs de mesurer à quel point les vaisseaux sanguins se dilatent lorsque le sujet retient sa respiration et à quel point le sang circule ensuite plus rapidement dans les vaisseaux. "Ces mesures réactives sont un indicateur de la rigidité des vaisseaux. Et cela est à son tour un indicateur du risque d'accident vasculaire cérébral", explique Yang.

Source :
caltech.edu
usc.edu