Projet ANR-13-TECS-0006 – iFLOW : Estimation intraopératoire de la fonction hépatique par caméra fluorescente proche-infrarouge lors de chirurgies du foie
Programme : Technologies pour la santé et l'autonomie (TecSan) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Eric VIBERT (DHU Hepatinov - Hopital Paul Brousse - APHP - Universite Paris XI)
Partenaires : Physiopathologie et Traitement des Maladies du Foie; FLUOPTICS; Inria Centre Paris - Rocquencourt; PME
Montant : 943588.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 42 mois
Résumé : Le foie a une capacité remarquable à se régénérer. Un foie sain humain est capable de régénérer plus de 2/3 de sa masse. Cependant, les patients subissant une chirurgie du foie souffrent souvent de maladies du foie accompagnées d'une réduction significative de la fonction du foie et de sa capacité de régénération. L'insuffisance hépatique post-opératoire est la principale cause de mortalité à court terme (environ 5% à 3 mois après la chirurgie) après hépatectomie (5000 / an en France) en raison d'une masse hépatique fonctionnelle insuffisante. Aujourd'hui, les limites de la chirurgie du foie et de la transplantation hépatique partielle sont basées sur un volume empirique minimal acceptable, défini en préopératoire par la reconstruction volumétrique par scanner (CT). Ces limites sont définies à partir d'un a priori sur le ratio volume fonction du foie,  lequel dépend de la qualité de parenchyme du foie et de la situation thérapeutique. Cependant, l'évaluation en fonction de ces valeurs de seuil échoue soit si ces a priori sur un tel ratio ne s'appliquent pas à un patient ou si la transplantation hépatique partielle ou l'hépatectomie majeure conduisent à une modification drastique de l'hémodynamique hépatique. 
L'objectif de ce projet est donc double. Tout d'abord, les relations entre la fonction, la perfusion et l'architecture du foie avec son volume après hépatectomie majeure, seront soigneusement analysées, en combinant expérimentation et modélisation à plusieurs niveaux et échelles. Ces résultats seront utilisés pour élaborer une procédure d'évaluation alternative basée sur des outils innovants, en particulier dans le proche infrarouge d'imagerie de fluorescence (qui permet l'évaluation periopératoire de la fonction hépatique), afin d'améliorer l'identification d'une insuffisance hépatique possible ou probable post-opératoire le plus tôt possible. De cette façon, une diminution critique de la fonction hépatique peut être dûment traitée. Des études préliminaires chez les porcs indiquent que les patients dont l'insuffisance hépatique est susceptible de se produire, peuvent bénéficier de manière significative d'un dispositif chirurgical implantable capable de moduler le diamètre de la veine porte, et donc de contrôler la pression veineuse portale dans le foie. Le deuxième objectif de ce projet est d'explorer les conditions d'une utilisation optimale de cet appareil pour de tels patients.
Pour les deux objectifs, des modèles mathématiques aux échelles de l'organe entier, d'une petite région du foie et du lobule seront construits dans un processus itératif de raffinement du modèle par l'acquisition et l'exploitation des données expérimentales et cliniques. Ce cadre novateur de modèles multi-échelle (reliant les modèles à différentes échelles spatiales) fournira ainsi un outil prédictif pour mieux comprendre comment les données mesurées dans différentes parties de la circulation du sang, de la bile et des tissus, reflètent les changements fonctionnels du foie, suivant l'intervention chirurgicale, y compris la transplantation et le processus de régénération du foie qui s'en suit.
Ce projet très pluridisciplinaire implique des cliniciens et des chercheurs spécialisés en chirurgie hépatique et transplantation hépatique (DHU Hepatinov - Hôpital Paul Brousse - Villejuif), des mathématiciens spécialisés dans la modélisation et les simulations numériques de flux biologiques, de croissance et  remodelage des tissus, et leurs applications biomédicales (INRIA), une PME impliquée dans l'imagerie de fluorescence peropératoire (Fluoptics ™) qui industrialisera le système d'imagerie et le commercialisera après le projet, et une PME qui a mis au point une bague réglable vasculaire (MI-AVR ™) permettant de moduler la perfusion sanguine du foie en postopératoire.