La spectroscopie ultrasonore quantitative permet de remonter à des paramètres physiques moyensdes tissus via le coefficient de rétrodiffusion. Les propriétés des diffuseurs du tissus sont obtenus parméthode inverse en utilisant des modèles de diffusion ultrasonore. Cette technique peut être utiliséepour différentes applications où l’on s’intéresse à la microstructure tissulaire, comme lacaractérisation tissulaire, ou à son évolution, comme pour le suivi d’un traitement anti-cancer.Des paramètres des diffuseurs peuvent être estimés en utilisant des modèles de diffusion. Il estcependant souvent difficile d’établir une relation entre les paramètres des diffuseurs estimés parspectroscopie ultrasonore quantitative, en particulier le rayon des diffuseurs, et des structurestissulaires estimées par microscopie optique. Ceci pourrait être dû à l’utilisation de modèles dediffusion ultrasonore valides uniquement dans les milieux dilués, ce que ne sont pas nécessairementles tissus. Le modèle facteur de structure est un modèle de diffusion ultrasonore adapté pour lesmilieux concentrés, car il prend en compte la position des diffuseurs, et son intérêt par rapport auxmodèles classique a été évalué sur des tissus ex vivo.Actuellement la routine clinique pour attester de l'efficacité d'un traitement anti-cancer consiste en lamesure de la taille macroscopique de la tumeur dont une diminution peut prendre plusieurssemaines à plusieurs mois. La spectroscopie ultrasonore a montré son intérêt pour la détectionprécoce de la mort cellulaire, qui est un marqueur de la réponse tumorale à la thérapie. L’apoptoseest l’une des morts cellulaires les plus communes induites par les traitements anti-cancer. Celle-ci secaractérise par d’importants changements structurels : la cellule diminue de taille, son noyau secondense puis se fragmente avant la fragmentation de la cellule elle-même en corps apoptotiques.Ces changements structurels pourraient induire des changements de contacts entre les cellules. Enconsidérant l’analogie entre culots cellulaires et matériaux granulaires, un changement des contactsentre les cellules pourraient ainsi être à l’origine de l’évolution d’une composante non linéaire de ladiffusion ultrasonore. Un paramètre de diffusion non linéaire a été proposé dans cette étude pour lesuivi de la mort cellulaire sur des biofantômes de cellules.

Biographie :Pauline Muleki Seya est actuellement en post-doctorat à Physmed Paris (anciennement équipePhysique pour la médecine de l’Institut Langevin) où elle travaile sur la détection des microbulles àhaute résolution et la microscopie ultrasonore de localisation. Elle s’est intéressée durant sa thèse aulabTAU à Lyon à la sonoporation des cellules adhérentes par cavitation inertielle, puis à laspectroscopie ultrasonore pour la caractérisation tissulaire, le suivi de thérapie anti-cancer etl’évaluation de la stéatose hépatique non-alcoolique durant ses post-doctorat au LMA à Marseille etau BRL à l’université d’Illinois à Urbana-Champaign.