Le but d'EchoBrain (clôturé le 31/10/2020) est d'innover dans l'imagerie ultrasonore transcrânienne comme alternative à l'IRM ou au scanner dans le diagnostic de pathologies cérébrales, tels que les accidents vasculaires cérébraux (AVC), en associant deux partenaires complémentaires : l'équipe Développements Méthodologiques et Instrumentation de Jean-Luc Gennisson, coordinateur (BioMaps), et les ingénieurs du CEA-List qui développent depuis plusieurs années une plateforme d'expertise « Non Destructive Testing », nommée CIVA, qui associe la simulation numérique à des outils d'imagerie ultrasonore de pointe.
La réalisation d'une échographie transcrânienne « en routine » est très limitée car la boîte crânienne perturbe énormément la propagation du faisceau ultrasonore, se traduisant par une dégradation notable de la qualité de l'image échographique. Les ingénieurs du CEA-List, en se fondant sur les modèles qu'ils ont développés pour simuler la propagation des ondes ultrasonores dans des milieux complexes et solides pour des applications de contrôle non destructif, arrivent à simuler les perturbations provoquées par la présence du crâne entre la sonde et le tissu à observer. Ils sont ainsi parvenus à refocaliser les ultrasons sur les tissus mous crâniens et à améliorer nettement la qualité de l'image échographique.
D'un point de vue méthodologique, l'adaptation des outils de simulation de propagation acoustique développés par le List (CIVA) a permis à l'équipe de JL Gennisson de travailler à l'amélioration de systèmes échographiques ultrarapides. Ainsi, ces systèmes programmables (photo) peuvent tenir compte des aberrations acoustiques de la boîte crânienne simulées et calculées par CIVA. Ce principe d'imagerie ultrarapide ultrasonore programmable (jusqu'à 20 000 images/s) permet de développer vers des applications transcrâniennes de nouvelles modalités ultrasonores, telles l'élastographie ou le Doppler ultrarapide, qui ont déjà montré leur intérêt en clinique.
« Tête fantôme » et échographe
programmable ultrarapide (AixplorerTM,
Supersonic Imagine, France) utilisé au SHFJ © JL Gennisson / CEA / UPSay
Grâce à EchoBrain, les chercheurs ont réalisé une preuve de concept pour l'échographie transcrânienne et montré qu'il était possible de corriger en partie les aberrations dues à la présence de la boîte cranienne et d'améliorer l'image échographique. Ces résultats, bien qu'à leurs débuts, sont prometteurs pour le développement de l'imagerie ultrasonore du cerveau.