Proposition de stage : Échographie super-résolue à capteurs micrométriques (sULM)

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Type de stage

Stage de Master 2/dernière année d’école d’ingénieur

Date ou durée du stage

6 mois à partir de début 2023

Lieu du stage

Laboratoire d’Imagerie Biomédicale (LIB) – 15 rue de l’école de médecine 75006 Paris

Contexte

Le Laboratoire d’Imagerie Biomédicale développe l’échographie super-résolue 3D pour des applications d’imagerie intracérébrale. Cette approche se base sur l’imagerie de diffuseurs ultrasonores circulant dans les vaisseaux sanguins, leur localisation sub-longueur d’onde et leur suivi afin de reconstruire une image 3D pouvant potentiellement aider le diagnostic de nombreuses maladies impliquant la microcirculation [Chavignon et al. 2022]. Nous développons entre autres un nouveau neuroscanner portable pouvant potentiellement contribuer au diagnostic rapide des accidents vasculaires cérébraux.

ULM Chavignon

Échographie super-résolue cérébrale (ULM, tirée de la thèse d’Arthur Chavignon 2021)

Récemment, nous avons proposé l’échographie super-résolue à capteurs micrométriques (sensing ULM ou sULM) qui permet de classifier le comportement individuel des microbulles indépendamment de leur mouvement et ainsi observer les forces et anatomies locales de la microcirculation. Cela implique de pouvoir mesurer leur position à l’échelle micrométrique ainsi que d’autres caractéristiques de leurs échos. Cette technique nous a permis de révéler les glomérules dans le rein des humains en clinique.

sULM rein

Échographie super-résolue du rein humain suivant la technique sULM (Denis et al. IEEE IUS 2022)

Au cours de ce stage, nous souhaitons élargir l’approche pour inclure plus de propriétés des microbulles afin de décrire plus précisément leur environnement local. Pour ce faire, nous pourrons exploiter des données précliniques en 3D ULM sur plusieurs organes.

Références
Couture, O., Hingot, V., Heiles, B., Muleki-Seya, P., & Tanter, M. (2018). Ultrasound localization microscopy and super-resolution: A state of the art. IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, 65(8), 1304-1320.

Chavignon, A., Hingot, V., Orset, C., Vivien, D., & Couture, O. (2022). 3D transcranial ultrasound localization microscopy for discrimination between ischemic and hemorrhagic stroke in early phase. Scientific reports, 12(1), 1-11.

Louise Denis, Walid Aissani, Sylvain Bodard, Vincent Hingot, Jean-Michel Correas, Olivier Hélénon, Gilles Renault, Franck Lager, Olivier Couture, “Multiscale Ultrasound Localization Microscopy in the kidney” IEEE IUS 2022

Missions

Le stagiaire aura les tâches suivantes :

  • Comprendre l’acquisition et le post-traitement permettant d’obtenir des ULM 3D
  • Élargir les paramètres des échos issus des bulles pris en compte dans l’ULM 3D
  • Participer à des études in-vivo
  • Définir de nouvelles formes d’imagerie sULM

Compétences

  • Théorie et pratique en échographie et en traitement de signal
  • Théorie et pratique en ingénierie biomédicale,
  • Rédaction et échanges en anglais,
  • Volonté d’évoluer au sein de multiples environnements de recherches (laboratoire
  • d’imagerie médicale) et de multiples domaines (acoustique, biomédical, in-vivo),
  • Tropisme pour les recherches appliquées.

Il n’est pas demandé de maîtriser parfaitement toutes ces notions mais de vouloir les appréhender et les utiliser rapidement.

Rémunération

Gratifications de stage

Contact

Olivier Couture – olivier.couture[at]sorbonne-universite.fr