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Laboratoire des Applications Thérapeutiques des Ultrasons / Centre de Recherche En Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé
Description:
Les ultrasons thérapeutiques offrent de grandes perspectives pour la chirurgie mini-invasive, l'amélioration de l'administration de médicaments ou l'immunothérapie du cancer. Ils couvrent aujourd'hui un large éventail d'indications, des tumeurs de la prostate ou du cerveau au glaucome. Parmi d'autres mécanismes, diverses applications émergentes reposent sur le phénomène de cavitation ultrasonore, qui représente l'oscillation de microbulles induites par les ultrasons. Dans toutes ces applications, le suivi du traitement en temps réel est nécessaire pour les applications cliniques potentielles. Alors que l'imagerie ultrasonore active en mode B est bien adaptée pour surveiller les altérations thermiques ou mécaniques permanentes des tissus, l'activité des microbulles - directement activée par des ultrasons de haute intensité - ne peut pas être caractérisée en temps réel à l'aide d'un scanner ultrasonore actif en raison des effets d'éblouissement.
Pour localiser et quantifier l'activité de cavitation, des techniques de formation de faisceaux de cartographie acoustique passive (PAM) ont été utilisées, mais elles souffrent d'une faible résolution spatiale dans la direction axiale, perpendiculaire au réseau, lorsque des réseaux d'imagerie conventionnels sont utilisés. Ceci est d'autant plus critique pour les applications nécessitant un suivi en 3D de l'activité de cavitation. En effet, même si quelques travaux ont démontré la faisabilité de la cartographie acoustique passive 3D de la cavitation, notamment dans le contexte de la thérapie transcrânienne avec des réseaux hémisphériques très spécifiques, la cartographie 3D avec des réseaux matriciels conventionnels souffre d'une très faible résolution axiale due aux effets de diffraction associés aux faibles ouvertures des sondes. Les formateurs de faisceaux adaptatifs se sont révélés être un moyen efficace d'améliorer la résolution PAM, mais ils ne compensent pas entièrement ces effets de diffraction et des voies de recherche complémentaires telles que la cartographie à double réseau doivent être envisagées pour atteindre des résolutions millimétriques ou sub-millimétriques dans toutes les directions.