En mesurant l'élasticité de tissus biologiques, l'élastographie permet de diagnostiquer une fibrose hépatique qui voit le foie durcir par exemple chez les patients atteints de diabète de type 2, ou certains cancers du sein, dont les lésions sont très souvent plus dures que le tissu sain environnant.
Cette technique non invasive consiste à produire des ondes de cisaillement dans l'organe à analyser, à partir d'un faisceau ultrasonore focalisé, et à mesurer très précisément la vitesse de ces ondes. Celles-ci déforment le tissu qu'elles traversent perpendiculairement à leur propagation et la vitesse des ondes est proportionnelle à l'élasticité du tissu.
Or cette méthode est limitée par le fait que certains organes mous sont soumis à des contraintes mécaniques naturelles ou dues à l'examen lui-même. La vitesse des ondes de cisaillement se trouve alors modifiée et la relation entre la vitesse de l'onde de cisaillement et l'élasticité du tissu peut devenir non linéaire.
En présence de contrainte
Pour repousser cette limite et caractériser davantage de cancers par élastographie, des chercheurs de l'Institut Joliot et leurs partenaires ont voulu caractériser l'élasticité d'un organe soumis à la compression d'une sonde échographique. Pour cela, ils ont procédé à la mesure d'élasticité d'un fantôme (matériau inerte simulant des tissus biologiques) par échographie, ainsi que par IRM, et ont confronté ces expériences à une simulation numérique (aux différences finies), réalisée en collaboration avec l'INSA Lyon.
Pour l'élastographie IRM, ils ont dû développer une méthode innovante leur permettant d'appliquer une contrainte mécanique au fantôme placé à l'intérieur de l'imageur.
Les trois approches, échographie, IRM et simulation numérique, ont mis en évidence une relation non linéaire entre vitesse de l'onde de cisaillement et élasticité du fantôme, conduisant à une valeur similaire de son module non linéaire de cisaillement.
Ces travaux ouvrent la voie à la mesure du module non linéaire de cisaillement d'un organe par échographie ou IRM, en particulier pour diagnostiquer plus largement des cancers du sein.