WIRELESS Project Research

Development of an instrument for non-invasive in situ assessment of bone matrix properties

Group :  Information, Signal, Image and Life Sciences

Labelling: none

Duration: from 12/12/2024 to 31/12/2025

Funding: PUI PREDICT

Staff involved from LARIS: David ROUSSEAU

Project partners: Guillaume MABILLEAU - CHU Angers (Porteur), Matthieu MOULAIGNE - MOLTECH UA | CNRS UMR6200

 Objectives

Bone resistance to fracture is dictated by two pillars: bone quantity and bone quality. Bone quality refers to the microstructure of the bone and the quality of the bone components, type I collagen and hydroxyapatite crystals. To date, bone quantity and microstructure can be assessed in situ, but cannot predict ~35% of fractures. In the WIRELESS project, we propose to build a new instrument based on Raman and Brillouin spectroscopies to non-invasively assess bone components at the same anatomical site as that used for bone quantity and microstructure measurements. Cet appareil contiendra une fibre optique pour une mesure directe à travers la peau, connectée à des spectromètres Raman et Brillouin automatisés et interfacée avec un ordinateur sur lequel des algorithmes de traitement du signal automatisés basés sur l'apprentissage automatique à partir de données et l'estimation bayésienne basée sur un modèle seront exécutés. Le résultat de la mesure sera un score de qualité des composants osseux qui sera ajouté aux résultats des mesures de quantité et de microstructure osseuse. Notre dispositif sera validé ex vivo à partir de fantômes d'échantillons osseux et de tissus adipeux/conjonctifs et in vivo par un modèle d'animaux vivants de fragilité osseuse.