Développement de la microscopie de localisation ultrasonore (ULM) volumétrique et transcrânienne adaptée pour l'humain

Abstract

L'accident vasculaire cérébrale (AVC) est une rupture de la circulation du sang dans le cerveau. Cette rupture peut avoir différentes origines possibles et une imagerie du cerveau est nécessaire pour pouvoir en déterminer la cause. Cette imagerie doit être rapide, facile d'accès et suffisamment précise pour permettre le diagnostic. L'échographie est pour l'instant déconseillée au diagnostic en raison de son incapacité à pouvoir imager avec suffisamment de résolution les vaisseaux sanguins du cerveau. Néanmoins de par son cout et sa portabilité, l'échographie reste un candidat idéal dans le diagnostic de l'AVC. La localisation microscopique ultrasonore (ULM) permet l'imagerie de la microcirculation des vaisseaux sanguins en dépassant la limite de diffraction. Cette méthode consiste en la localisation et le suivi de microbulles d'air injectées dans le sang. Une étude récente, utilisant une séquence réalisée avec une sonde matricielle multiplexée, a montré que l'ULM volumétrique permettait de différencier la cause de l'AVC chez le rat. Mais l'imagerie d'un cerveau humain est différente d'un cerveau de rat de par sa taille et l'épaisseur de crane qu'il le protège. L'objectif de cette thèse est d'adapter la séquence ULM volumétrique ayant été utilisée chez le rat pour imager le cerveau humain. Une première partie porte sur les modifications à apporter à la séquence pour pouvoir s'adapter à l'humain en conservant une cadence d'imagerie suffisante et un signal sur bruit suffisant pour les algorithmes de l'ULM. Une séquence a ainsi été proposée pour permettre une imagerie ULM volumétrique des vaisseaux sanguins de l'humain. Dans une seconde partie, cette séquence a ensuite été essayé dans un cadre préclinique sur le mouton. Ces expériences sur le mouton, encadré par un protocole éthique, ont consisté à imager à travers le crâne le cerveau par la séquence ULM et comparer les résultats avec une imagerie IRM. Le crane du mouton a de plus été étudié pour quantifier l'écart du modèle avec l'humain. Enfin dans une dernière partie, des corrections d'aberrations du crane ont été cherchées pour permettre une amélioration de l'ULM 3D transcrânien.

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