Imagerie par localisation ultrasonore du foie de rat

L’imagerie de localisation ultrasonore (ULM pour Ultrasound Localization Microscopy) est une technique développée depuis une dizaine d’années et qui permet d’obtenir des images ultrasonores de la microstructure vasculaire avec une résolution micrométrique et une profondeur centimétrique [1]. Cette technique, basée sur le principe de la microscopie de localisation par photoactivation à fluorescence de l’imagerie optique [2], consiste en la détection d’agents de contraste ultrasonores (microbulles) dans le flux sanguin et au suivi de leurs déplacements durant des acquisitions ultrasonores. Afin de remonter à une cartographie de la microstructure vasculaire (cf Figure 1), différentes étapes sont nécessaires suite à l’acquisition ultrasonore : reconstruction des images, détection puis isolation des microbulles, localisation de leurs centres et suivi de leurs déplacements.

Figure 1 : Résultat de localisation ultrasonore obtenus sur un cerveau de rat, issu des travaux de A. Corazza, Creatis

L’intérêt de l’ULM est de pouvoir remonter à des vaisseaux beaucoup plus petits que ceux observés en imagerie ultrasonore conventionnelle. Ceci est particulièrement intéressant pour la cartographie des capillaires ou de l’angiogénèse et notamment pour l’évaluation de l’évolution de la stéatose hépatique non alcoolique. Celle-ci est la maladie du foie la plus courante dans le monde et est caractérisée par une surcharge de graisse dans les cellules hépatiques. Bien qu’elle soit le plus souvent bégnine et réversible, elle peut évoluer en une stéato-hépatite puis vers une fibrose voire une cirrhose pouvant entraîner un cancer du foie. Plusieurs études ont montré le lien entre l’angiogenèse, qui est la formation de nouveaux vaisseaux sanguins depuis un réseau préexistant, et la progression de la stéatose hépatique [3]. En effet, il a été mis en évidence que la stéatose hépatique est liée à une altération globale du réseau vasculaire hépatique, notamment à une augmentation du nombre de vaisseaux ainsi qu’à un élargissement de leur diamètre. Ainsi, le suivi de l’angiogenèse a été proposé en tant que biomarqueur de la stéatose hépatique [4]. 

L’objectif de ce stage est de travailler sur la mise en place d’acquisitions 3D en ULM sur le foie de rat sur la plateforme d’imagerie du laboratoire (PILoT). 

Le stage consistera en :

  • - Un état de l’art de l’ULM (différentes étapes) et des séquences ultrasonores généralement utilisées pour les acquisitions.

  • - L’amélioration du set-up qui a commencé à être mis en place en 2D

  • - Prise en main de la chaîne de traitement de l’ULM et mise en place de correction de mouvements dus à la respiration.

  • - Des mesures de comparaison ULM et IRM de diffusion sur fantôme de flux et sur le foie de rat seront prévues.

 

Déroulement du stage et candidat : Ce stage sera réalisé au laboratoire CREATIS dans l’équipe Imagerie Ultrasonore ULTIM (Université Lyon 1, Villeurbanne). Le candidat aura une formation d'ingénieur ou équivalent, avec spécialisation signal, image et/ou acoustique. Des compétences en Matlab seront également nécessaires. Des expériences ou compétences dans le domaine médical seront appréciés. 

 

Encadrants : Pauline MULEKI SEYA (pauline.muleki-seya@creatis.insa-lyon.fr).

 

Candidature : Envoyer CV, relevé de notes et lettre de motivation à pauline.muleki-seya@creatis.insa-lyon.fr

 

[1]            Couture O et al. IEEE UFFC, 65(8):1304–20, 2018. 

[2]             Betzig E et al.  Science, 313:1642–5, 2006.

[3]            Lei et al. Journal of Clinical Medicine, 10, 1338, 2021.

[4]           Lefere et al.  Acta Gastroenterol Belg, 83(2), p. 301‑307, 2020.