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

Ingénierie

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 Langevin (CNRS/ESPCI Paris-PSL)1 ont mis au point une nouvelle méthode d'imagerie 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 focalisée subit durant son parcours dans le tissu étudié, avec une résolution idéale et un contraste optimisé pour chaque pixel de l'image. Cette approche peut être étendue à tout type d'onde qui peut être contrôlée par un réseau multi-capteurs. Les applications pourraient aller du diagnostic biomédical en microscopie optique, à la détection de fissures dans des matériaux 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 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 ERC Consolidator (n° 819261) dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne, et ont donné lieu au dépôt d’un brevet par le CNRS, publié en février 2020 (WO2020016250A1).

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

 

  • 1. En collaboration avec l’entreprise SuperSonic Imagine basée à Aix-en-Provence.
Bibliographie

Distortion matrix approach for ultrasound imaging of random scattering media. W. Lambert, L. A. Cobus, T. Frappart, M. Fink et A. Aubry. PNAS, le 10 juin 2020.

Version préliminaire, déposée sur arXiv le 11 décembre 2019 : arXiv:1912.05417.

Contact

Alexandre Aubry
Chercheur CNRS
François Maginiot
Attaché de presse CNRS