L'imagerie matricielle: une innovation pour améliorer la résolution des échographies

Publié par Isabelle le 12/06/2020 à 13:00
Source: CNRS
En échographie conventionnelle, les variations de la structure des tissus mous induisent une distorsion des fronts d'onde ultrasonore. Elles floutent l'image et peuvent donc nuire au diagnostic médical. Aussi, des chercheurs et chercheuses de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) Langevin (CNRS/ESPCI Paris-PSL) ont mis au point (Graphie) une nouvelle méthode d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit...) échographique non invasive surmontant ces phénomènes d'aberrations. Dans un article publié dans la revue PNAS le 10 juin 2020, les scientifiques montrent qu'elle compense finement toutes les distorsions qu'une onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de...) focalisée subit durant son parcours dans le tissu étudié, avec une résolution idéale et un contraste optimisé pour chaque pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element, qui signifie « élément...) de l'image.


Images échographiques conventionnelle et matricielle du mollet d'une personne volontaire. La correction matricielle des aberrations révèle des structures qui étaient jusqu'ici invisibles ou particulièrement mal résolues en échographie conventionnelle (notamment dans les zones entourées d'un trait blanc) © Walter et al./PNAS

Cette approche peut être étendue à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) type d'onde qui peut être contrôlée par un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) multi-capteurs. Les applications pourraient aller du diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et γν?ση, gnósi, „la...) biomédical en microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des éléments invisibles à l'œil nu, soit par leur...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), à la détection de fissures dans des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) industriels en passant par la surveillance de volcans et de zones de failles en géophysique.

Cette méthode d'échographie, dite matricielle, a également fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est défini par les...) d'un article publié récemment dans la revue Physical Review X car elle permet, en outre, l'élaboration de nouveaux modes d'imagerie. Ces travaux ont bénéficié d'une subvention (Une subvention est une aide financière, c’est-à-dire une somme d’argent, qui est allouée par une institution publique ou privée à une personne ou une...) ERC Consolidator (n° 819261) dans le cadre du programme de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) et d'innovation Horizon (Conceptuellement, l’horizon est la limite de ce que l'on peut observer, du fait de sa propre position ou situation. Ce concept simple se décline en physique, philosophie, littérature,...) 2020 de l'Union européenne, et ont donné lieu au dépôt d'un brevet par le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), publié en février 2020 (WO2020016250A1).

Bibliographie
Distortion matrix approach for ultrasound imaging of random scattering media. W. Lambert, L. A. Cobus, T. Frappart, M. Fink (Fink est un projet open source entièrement écrit en Perl destiné à porter (avec le minimum d'effort) des applications originellement écrites pour UNIX (GNU/Linux, Solaris,...) et A. Aubry. PNAS, le 10 juin 2020.
Version préliminaire, déposée sur arXiv le 11 décembre 2019: arXiv:1912.05417.
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