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Wieslaw L. Nowinski

Neuro-imagerie 3D haute résolution

Pologne

Preview image for the video "Wieslaw L. Nowinski - 3D brain atlases for clinical use".

Catégorie

Œuvre d'une vie

Domaine technique

Technologie médicale

Organisation

ASTAR (Agency for Science, Technology and Research

Explorer le cerveau nous permet de mieux comprendre et traiter les maladies du cerveau , et de former les futurs médecins et neurologues. Les atlas du cerveau en 3D et en haute définition de Wieslaw Nowinski ont révolutionné la cartographie du cerveau et nous ont apporté un éclairage sans précédent sur notre organe le plus complexe.

Finaliste du Prix de l’inventeur européen 2014

Nowinski a conçu les atlas du cerveau en combinant plusieurs scans de cerveau dans une représentation en 3D. Cela implique d’énormes quantités de données. Pour gérer cette incroyable complexité, Nowinski a converti les scans en 3000 pièces ; chaque pièce doit être comprimée afin que l’atlas reste abordable et puisse être utilisé même sur tablette.

Nowinski a élaboré 34 atlas du cerveau qui sont utilisés pour la recherche et la formation médicale, ainsi que pour le diagnostic, la prédiction et le traitement des maladies du cerveau telles que Parkinson, les accidents vasculaires cérébraux et les troubles psychiatriques. Ses deux générations d’atlas, « Cerefy » et « Le cerveau humain en 1492/1969 pièces », sont considérées comme les atlas du cerveau les plus sophistiqués et les plus aboutis esthétiquement, et ont aidé à traiter des centaines de milliers de patients à ce jour.

Impact social

On estime que les maladies du cerveau sont responsables de 12% des décès, et une grande partie de ces décès sont imputables à des maladies cérébro-vasculaires. Avec le vieillissement de la population mondiale, l’incidence des lésions et des maladies du cerveau va aller croissant. Le marché des technologies interactives pour l’exploration et le traitement du cerveau est donc appelé à se développer afin d'améliorer de façon significative l’état des patients et de sauver des vies.

Impact économique

Environ 9000 copies d’atlas ont été distribuées sur CD-ROM et installées sur 1 500 stations de travail chirurgicales. Treize sociétés spécialisées dans les systèmes de chirurgie guidée par image, parmi lesquelles Medtronic, BrainLab et Elektra, ont pris des licences sur les atlas « Cerefy ».

Les atlas du cerveau Cerefy sont présents sur le marché des produits neurochirurgicaux, dont le chiffre d’affaires a dépassé 2,7 milliards $US en 2013. Le poids croissant des maladies du cerveau sur les systèmes de santé des marchés matures a contraint les fabricants à lancer des outils abordables pour le traitement des troubles neurologiques, et l’équipement d’aide à la recherche et au développement a suscité un grand intérêt.

Mode d’action

Les atlas du cerveau sont élaborés à partir d'énormes quantités d’images et de données de toutes sortes. Les données neuroinformatiques permettent à des chercheurs comme Wieslaw Nowinski d'utiliser divers scans du cerveau et de les combiner afin de créer des cartographies sophistiquées. Nowinski est allé encore plus loin en générant des modèles de cerveau tridimensionnels que les utilisateurs peuvent manipuler et utiliser de différentes façons, et en élaborant des atlas adaptés à différents usages : de l’exploration du système vasculaire du cerveau au diagnostic de maladies telles qu’Alzheimer.

On programme l’atlas de Nowinski avec les images spécifiques du patient et l’atlas compare les structures correspondantes dans les deux hémisphères du cerveau en les « superposant » afin de détecter d’éventuelles anomalies. Les atlas sont également utilisés pour localiser des zones spécifiques du cerveau pour des simulations approfondies, identifier et analyser des structures dans des scans du cerveau, comparer l’anatomie du cerveau avec les données de patients atteints de maladies du cerveau, et pour la formation médicale.

Inventeur

Wieslaw Nowinski suit des études d’informatique et obtient un Master en sciences à l’Université de Technologie de Varsovie en 1977, complété par un doctorat avec mention à l’Université de technologie de Lodz en 1985. Il vit à Singapour depuis 1991 où il poursuit ses travaux chez Biomedical Imaging Lab, un centre de recherche financé par ASTAR.

Nowinski a déposé 32 brevets, dont 15 aux États-Unis et écrit plus de 500 articles scientifiques en support de ses inventions. C’est aussi un chef d’entreprise dynamique. Nowinski a créé trois sociétés de haute technologie dans le secteur des technologies médicales ; deux startups s’apprêtent à voir le jour. Il a même présenté devant le parlement polonais un projet de création de Réseau universitaire européen de pépinières d’entreprises afin de soutenir l’innovation et l’entreprenariat chez les jeunes.

Le saviez-vous ?

Se refusant à imposer à d’autres personnes de longues séances d'IRM susceptibles d’être dangereuses pour la santé, Nowinski a décidé de scanner son propre cerveau – parfois pendant plusieurs heures d’affilée. Pourtant, malgré des scans précis et de haute qualité, l’aspect esthétique de ses atlas du cerveau ne lui convenait pas. Il a donc demandé de l’aide à sa femme et à sa fille qui ont travaillé sur le projet afin d’améliorer les interfaces et de rendre les modèles de cerveau visuellement plus attrayants. « Il y a plein de couleurs, il est très beau », déclare Nowinski. « C’est un vrai projet familial ».