Une méthode plus intelligente pour détecter les ganglions lymphatiques cancéreux, nous est présentée par une équipe de bioingénieurs de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign : une caméra compacte capable de capturer des images ultraviolettes, proche infrarouges et visibles sur une seule puce, aide les chirurgiens à identifier les ganglions lymphatiques reliés à la tumeur et leur permet d’évaluer si le cancer s’y est propagé. Cette nouvelle technologie, présentée dans la revue Optica, rend la chirurgie du cancer plus sûre et moins invasive.
Cette micro-caméra a été inspirée par la vision multi-longueurs d’onde de la crevette-mante, un animal qui dispose donc d’une vision exceptionnelle, à la fois des couleurs habituelles, mais aussi de la lumière ultraviolette, proche infrarouges ou polarisée.
Les ganglions lymphatiques agissent comme des filtres qui retiennent les virus, les bactéries et les cellules anormales, notamment les cellules cancéreuses. Lors de la résection d’une tumeur, les chirurgiens doivent décider quels ganglions lymphatiques biopsier, retirer ou préserver.
Retirer les ganglions appropriés permet de s’assurer de l’élimination complète du cancer, tandis que la préservation des ganglions sains peut réduire les complications telles que le lymphœdème.
L’un des auteurs principaux, Viktor Gruev, chercheur à l’Université de l’Illinois, précise : « Les outils actuels permettent de visualiser le drainage lymphatique, mais ne peuvent pas indiquer, pendant l’opération, et avec certitude si un ganglion lymphatique particulier est atteint par le cancer. Cela peut donc entraîner un surtraitement, un sous-traitement ou la nécessité d’une seconde intervention ».
L’étude décrit ce nouveau dispositif capable de fournir des informations en temps réel sur la localisation des ganglions lymphatiques grâce à l’imagerie proche infrarouge, tout en utilisant l’imagerie UV pour identifier les signes de cancer.
Première preuve de concept : des tests menés sur des tissus de cancer du sein aboutissent à des résultats préliminaires prometteurs.
« Si les tests futurs sont concluants, ce système pourrait permettre aux patients de bénéficier d’une chirurgie plus précise. Au-delà du cancer du sein, cette approche pourrait s’avérer utile pour d’autres cancers où le statut ganglionnaire est important, ou dans tous les cas où une évaluation rapide et sans marquage des tissus pourrait être utile pendant une intervention chirurgicale ou lors d’un examen anatomopathologique ».
Pourquoi s’inspirer de l’œil de la crevette-mante ? Bien que les méthodes d’imagerie proche infrarouge existantes permettent de localiser les ganglions lymphatiques, elles ne révèlent pas s’ils sont métastatiques. De même, certaines méthodes optiques sans marquage peuvent fournir le contraste biochimique nécessaire à la détection du cancer, mais elles ne sont généralement pas intégrées à d’autres modalités d’imagerie.
L’objectif était de
déterminer à la fois la localisation et le statut cancéreux probable d’un ganglion lymphatique,
d’où la nécessité d’obtenir des images à différentes longueurs d’onde tout en maintenant un alignement précis. Or l’œil de la crevette-mante sépare les différentes longueurs d’onde de la lumière dans un espace très réduit. Contrairement aux humains, qui ne perçoivent que la lumière visible, ces crustacés peuvent voir l’ultraviolet, la lumière visible et une partie du proche infrarouge grâce à leurs yeux qui contiennent des rangées superposées de photorécepteurs, chacun sensible à une partie spécifique du spectre.
« Nous avons repris cette idée pour permettre à notre caméra de collecter simultanément plusieurs types d’informations optiques au même endroit. Nous pouvons ainsi obtenir des images parfaitement alignées lors d’une intervention chirurgicale ».
La nouvelle caméra intègre de minuscules filtres au niveau des pixels et des couches photosensibles superposées, permettant ainsi la détection séparée des signaux ultraviolets, visibles et infrarouges sur une seule puce. Les chercheurs ont également utilisé une lentille à miroir pour maintenir la mise au point sur l’ensemble des longueurs d’onde et ont développé un logiciel de reconstruction d’image pour transformer les différents signaux en images nettes et bien alignées.
Testée en plusieurs étapes, en laboratoire, sur des échantillons de cellules cancéreuses, puis sur des prélèvements de cancer du sein fraîchement prélevés, la caméra permet bien de capturer simultanément les informations ultraviolettes, de couleur et infrarouges proches, nécessaires au diagnostic.
Source: Optica 20 April, 2026 DOI : 10.1364/OPTICA.582293 Bioinspired ultraviolet-to-near-infrared imager for label-free intraoperative assessment of lymph node metastasis