Post-Doc - Imagerie ultrasonore ultrasensible de la vascularisation du ménisque

Le projet dans lequel s’inscrit ce sujet de post-doctorant concerne la chirurgie du ménisque. En effet, lors d’opérations sur celui-ci, le chirurgien doit effectuer le choix entre suturer le ménisque ou effectuer une ablation. Devant le manque de moyen d’imagerie du ménisque en situation per-opératoire, le ménisque est le plus souvent supprimé ce qui conduit, à terme, à divers problèmes de dégradation du genoux et d’arthrose conduisant inévitablement à l’installation d’une prothèse totale de genoux. Ainsi, préserver le ménisque est capital pour le bien-être du patient et son état de santé sur le long terme [1]. 

Afin d’évaluer l’état de santé du ménisque, la micro-vascularisation de celui-ci doit être évaluée. Dans le ménisque, trois zones de vascularisation existent et leur quantification est capitale pour aider le chirurgien dans son choix. En effet, en fonction de la vascularisation, une suture du ménisque serait réalisée plutôt qu’une ablation complète. Pour cela, il est nécessaire, en situation endoscopique, d’évaluer la vascularisation présente. 

Dans le cadre de ce projet région et afin de mesurer la vascularisation du ménisque, deux pistes ont été identifiées. La première repose sur l’imagerie photoacoustique (LiPhy) et la seconde sur l’imagerie Doppler ultrasensible (Creatis). 

 

L’objectif de ce travail de post-doctorat est donc de proposer, développer et valider une méthode d’imagerie de la micro-vascularisation du ménisque en imagerie ultrasonore. La validation de la méthode sera réalisée en collaboration avec le LiPhy sur des systèmes micro-fluidiques ainsi que sur des cartilages animaux. 

 

 Pour mener à bien ce projet, l’imagerie ultrasonore ultrarapide sera utilisée [2]. Elle permet d’imager à plusieurs milliers d’images par seconde le milieu d’intérêt et ainsi, évaluer la circulation sanguine. Afin de réaliser l’imagerie ultrasensible, des post-traitements seront nécessaire à mettre en place de façon automatique ou semi-automatique. Une première solution portera autour de filtre de paroi de type SVD, qui ont déjà fait leur preuve en imagerie ultrasonore cérébrale [3]. 

L’ensemble du matériel expérimental est disponible dans le laboratoire : système recherche UlaOp et sonde endoscopique. De plus, divers montages Doppler seront utilisés pour tester et valider les divers modes d’utilisation. En effet, en prévision des expérimentations sur cartilages animaux, des tests préliminaires seront réalisés circuits micro-fluidiques des tailles et de densité différentes. 

En vue d’une utilisation clinique, un effort sera à fournir sur le traitement temps-réel des données pour faciliter la prise de décision. 

 

Ce projet de post-doctorat est réalisé dans le cadre d’un projet région. Ainsi, des échanges sont à prévoir avec les différents partenaires du projet afin de définir les caractéristiques optimales du milieu de comparaison imagerie ultrasensible / imagerie photoacoustique [4] et de pouvoir réaliser les expérimentations sur ménisque animal de façon conjointe. 

 

Doctorat relevant du domaine (génie biomédicale, imagerie, ultrasons, traitement du signal). 

Mot clefs : imagerie ultrasonore, imagerie Doppler, filtrage SVD

 

Le projet de post-doctorat sera encadré par François Varray et Hervé Liebgott. 

Pour candidater, envoyer CV, lettre de motivation et recommandation(s) à François Varray : 

francois.varray@creatis.insa-lyon.fr

Le début du post-doc aura lieu dès que possible. 

 

[1] N. Pujol, O. Barbier, P. Boisrenoult, and P. Beaufils, “Amount of meniscal resection after failed meniscal repair,” Am. J. Sports Med., vol. 39, no. 8, pp. 1648–1652, Aug. 2011, doi: 10.1177/0363546511402661.

[2] L. Petrusca et al., “Fast Volumetric Ultrasound B-Mode and Doppler Imaging with a New High-Channels Density Platform for Advanced 4D Cardiac Imaging/Therapy,” Appl. Sci., vol. 8, no. 2, p. 200, Feb. 2018, doi: 10.3390/app8020200.

[3] C. Demené et al., “Spatiotemporal Clutter Filtering of Ultrafast Ultrasound Data Highly Increases Doppler and fUltrasound Sensitivity,” IEEE Trans. Med. Imaging, vol. 34, no. 11, pp. 2271–2285, Nov. 2015, doi: 10.1109/TMI.2015.2428634.

[4] H. F. Zhang, K. Maslov, G. Stoica, and L. V. Wang, “Functional photoacoustic microscopy for high-resolution and noninvasive in vivo imaging,” Nat. Biotechnol., vol. 24, no. 7, pp. 848–851, Jul. 2006, doi: 10.1038/nbt1220.