En poursuivant votre navigation, vous acceptez l'utilisation de cookies destinés à améliorer la performance de ce site et à vous proposer des services et contenus personnalisés.

En savoir plus

X

ESPCI : Physique des ondes pour la médecine

La physique des ondes au service du traitement des maladies cardio-vasculaires

A l’École supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris, l’équipe de Mickael Tanter utilise les outils innovants issus de la recherche pour faire progresser le traitement des maladies cardio-vasculaires. La physique des ondes est mise au service du diagnostic disruptif et du développement de nouveaux outils thérapeutiques.

Des concepts physiques innovants au service de la médecine

Directeur de l’équipe « Physique des ondes pour la médecine », Mickael Tanter propose de nouveaux outils pour lutter contre les maladies cardiovasculaires, principale cause de mortalité en France. Pour cela, il développe une technologie d’imagerie médicale basée sur les ultrasons : l’échographie ultrarapide.

Les ultrasons sont des ondes sonores qui permettent de déterminer la dureté des tissus en analysant la vitesse de propagation des ondes dans le corps. La structure des tissus, leur dureté, est altérée par les maladies. Avec l’échographe ultrarapide, il est désormais possible d’identifier des structures denses (comme des tumeurs) à l’intérieur d’un tissu, et de manière non invasive.

Ce nouvel appareil peut acquérir plus de 10 000 images par seconde contre 50 avec les appareils classiques. Pour réaliser cette prouesse technologique, il a été nécessaire de faire appel à la recherche fondamentale. Des algorithmes de calcul très complexes ont été élaborés pour analyser les signaux reçus par l’échographe.

Les ultrasons pour le traitement et diagnostic des maladies cardiovasculaires

Au sein de son engagement pour la recherche en sciences de la vie et pour la santé humaine, la Fondation Bettencourt Schueller soutient Mickael Tanter dans la réalisation de trois projets liés aux maladies cardiovasculaires. Le premier est le développement d’un capteur intelligent miniaturisé permettant d’évaluer la fonction cardiaque en temps réel et ainsi de proposer un diagnostic adapté à chaque patient.

L’équipe développe aussi une nouvelle technique d’ultrasons pour corriger les malformations cardiaques congénitales. L’intention est d’agir, depuis l’extérieur du corps, pour réduire les complications pré- et post-opératoires. Il sera également possible d’opérer les bébés in utero en posant simplement l’appareil sur la paroi abdominale de la mère. Enfin, le dernier axe soutenu vise à allier l’échographe ultrarapide à l’injection de microbulles pour imager à haute résolution les vaisseaux et les flux sanguins à l’intérieur d’un tissu. Ainsi, il sera possible d’évaluer la vitesse de déplacement du sang dans les vaisseaux et donc de diagnostiquer des infarctus potentiels ou des tumeurs cardiaques. À ce jour, aucune technique d’imagerie n’est capable d’apporter de manière non invasive une visualisation si complète d’un organe vivant.

 

Une équipe pluridisciplinaire de renommée mondiale

L’équipe « Physique des ondes pour la médecine » est une grande spécialiste des ultrasons biomédicaux. A la tête de cette équipe, Mickael Tanter est l’un des leaders mondiaux en matière de physique des ultrasons et de leurs applications en biologie. Bien qu’ayant suivi une formation en mathématique et en physique, il a toujours été fasciné par la médecine. La qualité de ses travaux, à l’interface entre ces différents domaines, lui a valu d’être récompensé par de nombreux prix comme l’ERC Advanced Grant 2013 et le prix 2018 de la European Society for Molecular Imaging.

Son laboratoire, qui associe de nombreux partenaires et le premier accélérateur de recherche technologique de l’Inserm, constitue un modèle particulièrement original et efficace. « Nous avons réussi à créer un réseau de collaboration unique entre équipes de physiciens et départements de recherche clinique au sein des hôpitaux de Paris, nous permettant de mener à bien l’ensemble des étapes indispensables de la preuve de concept d’une idée scientifique à l’évaluation finale d’un appareil déployant ce concept en environnement clinique », déclare-t-il.

Le développement de techniques non invasives et rapides est un réel atout pour améliorer le confort des patients et la qualité du diagnostic fourni. Les projets soutenus par la Fondation s’échelonnent sur six ans et aboutiront à la mise au point de prototypes d’imagerie et de thérapie uniques au monde.

L’échographie, c’est la télévision du corps humain.

Mickael Tanter

Tous les phénomènes physiques importants qui se produisent dans notre corps humain, pour les appréhender, il faudrait être en ultrarapide. 

Mickael Tanter

  • 1/4

    © ESPCI

  • 2/4

    © ESPCI

  • 3/4

    Imagerie super-résolution du réseau vasculaire d'un cerveau de rat, obtenue in vivo par microscopie ultrasonore

    Figure extraite de Couture et al., Ultrasound localization microscopy and super-resolution: a state of the art, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Vol. 65, No. 8, August 2018.

  • 4/4

    © Inserm/Delapierre, Patrick

Haut
de page