Etude de l'effet de l'amodiaquine sur les globules rouges infectés par le paludisme dans les images multispectrales

Abstract

Nous avons montré que l’amodiaquine se fixe préférentiellement dans les globules rouges infectés et nous avons également été capable de retrouver les concentrations du médicament dans les cellules, à partir d’images multispectrales. Une scène d'images multispectrales de frottis sanguins non marqués est obtenue à partir d’une culture de plasmodium falciparum, à laquelle nous avons ajouté différentes doses d’amodiaquine (AQ) ; Les images sont obtenues à partir d'enregistrement de treize capteurs spectraux couplés à un microscope multimodal et multispectral. Ces images sont ensuite utilisées pour étudier l’interaction du médicament avec les globules rouges en fonction des concentrations, en ayant recours à des techniques d’analyse multivariée telles que la classification hiérarchique, la méthode des k-moyennes et l’analyse en composante principale. Les résultats obtenus nous montrent que l’imagerie multispectrale est un atout majeur pour le diagnostic médical et peut donc constituer une technique de routine pour l’étude de nouvelles molécules antipaludiques, notamment issues de la pharmacopée africaine.

Mots-clés: imagerie multispectrale, classification hiérarchique, analyse en composante principale, k-moyennes.

Study of the Effect of Amodiaquine on Red Blood Cells Infected by Malaria in Multispectral Images

We have demonstrated that amodiaquine binds preferentially in the infected red blood cells and we have also been able to retrieve the drug concentrations in the cells. A scene of multispectral images of free labelled blood smears have been obtained from plasmodium falciparum culture to which we have added different quantities of amodiaquine; the images have been recorded from thirteen spectral sensors coupled with a multimodal and multispectral microscope. These images have been used to study the interaction of the drug with the red blood cells as function of drug concentration by the use of multivariate statistical analysis techniques such as hierarchical classification, k-means method and principal component analysis techniques. The results show that the multispectral imagery is a key technique in medical technologies and can therefore be used as routine method for antimalarial drug design, especially in African traditional pharmacopeia study.

Keywords: multispectral imagery; hierarchical classification; principal component analysis; k-means.