Projet ANR-15-CE19-0004 – Ultrafast4D : Echographie ultrarapide 4D
Programme : Technologies pour la santé (DS0413) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Thomas Deffieux (Inserm U979 - Institut Langevin)
Partenaires : Laboratoire public; PME; SUPERSONIC IMAGINE
Montant : 725080.0 euros
Date de début : 2016
Durée : 36 mois
Résumé : L'échographie, introduite en clinique dans les années soixante dix, est devenue de loin la première modalité d'imagerie et ce principalement car elle est à la fois temps-réel, polyvalente et beaucoup moins chère en comparaison des autres modalités d'imagerie. L'échographie est principalement utilisée pour le dépistage, le diagnostic ou le suivi de traitements dans de très nombreuses spécialités comme la radiologie, la cardiologie, la gynécologie, la gastroentérologie, l'obstétrique, la néonatalogie, la neurologie, l'ophtalmologie, ou encore l'oncologie. Aujourd’hui, et notamment en raison du vieillissement de la population, la pression pour maintenir la qualité de vie et la santé de la population est un défi majeur pour notre système de santé et pour lequel l'échographie présente encore des atouts majeurs et décisifs.
Dans la dernière décennie, l'Institut Langevin et SuperSonic Imagine ont été au cœur de la révolution de l'imagerie ultrasonore ultrarapide avec le développement des scanners ultra-rapides comprenant plusieurs centaines de canaux d'acquisition. Dans cette nouvelle architecture, la logique de formation d'image est complètement logicielle et non plus matérielle. La flexibilité et la grande quantité des données disponibles qui en résultent a permis de développer de nouvelles stratégies d'imagerie à base de focalisation synthétique du champ ultrasonore comme le compounding cohérent d'ondes planes. Ce changement fondamental dans la façon de créer des images a permis de développer nouvelles modalités d'imagerie qui peuvent atteindre des milliers d'images par seconde avec une haute qualité. L'imagerie ultrarapide est ainsi la clé pour non seulement améliorer considérablement la sensibilité des modes classiques comme le Doppler, mais aussi pour l'imagerie de nouveaux paramètres très prometteurs comme l'élasticité des tissus par ondes de cisaillement.
Récemment, l'échographie 3D a été introduite sur les échographes haut de gamme avec en trame de fond la possibilité de devenir enfin opérateur indépendant en acquérant directement un volume complet. Cette technologie repose sur l'intégration d'une partie de la formation d'image en tête de sonde (micro beamforming)  permettant d'acquérir des volumes en temps réel,  mais reste cependant très loin des cadences de l'imagerie ultrarapide ou même nécessaires à l'imagerie Doppler par exemple. Malgré cette limitation, l'imagerie 3D revêt déjà une fort potentiel en recherche en cardiologie où il est crucial d'appréhender la mécanique de l'organe en 3D. Il existe donc un fort intérêt pour permettre de l'imagerie 3D du coeur avec des cadences autorisant tous ces nouveaux modes d'imagerie. 
Plus généralement, nous sommes convaincus que l'imagerie ultrarapide 4D sera la clé pour de nouvelles applications diagnostiques dans les prochaines décennies. Nous avons récemment démontré la faisabilité in vivo de l'élastographie 3D par ondes de cisaillement ainsi que du Doppler ultrasensible 4D grâce à notre prototype d'échographe ultrarapide 4D unique au monde et une sonde matricielle 2D développée par Vermon.
Avec le projet Ultrafast4D, nous pensons qu'une solution s'appuyant sur ces technologies pourra permettre de rendre l'imagerie ultrarapide 4D compatible avec les échographes ultrarapides commerciaux (128-256 canaux) grâce à de nouvelles séquences d'imagerie et de nouvelles sondes, pour un coût beaucoup plus faible.
Le projet sera axé principalement sur l'imagerie ultrarapide cardiaque 4D - une application clé pour les sociétés impliquées - de la fabrication du prototype jusqu'à l'acquisition in vivo sur volontaires sains. Le projet explorera également des applications à plus haute fréquence en imagerie vasculaire et en neuroimagerie préclinique.