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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 2024
Contexte
En 2010, le domaine de l’imagerie par ultrasons a connu une percée en termes de résolution avec la découverte de la l’échographie
Super-résolue (ULM) [Couture et al., 2010]. L’ULM est une technique d’imagerie par ultrasons à super-résolution qui repose sur le suivi des microbulles circulant dans les vaisseaux sanguins. Ces microbulles sont couramment utilisées en clinique comme agents de contraste ultrasonore. Un gain de résolution d’un facteur de 10 par rapport à la limite physique a été possible in vivo dans un modèle préclinique de cerveau de rat [Errico et al., 2015]. Cette découverte a ouvert la voie à un nouveau domaine [Couture et al., 2018] et à la mise en œuvre de la MLU dans diverses études cliniques.
Récemment, nous avons proposé l’imagerie par ultrasons à super-résolution avec des capteurs micrométriques (sensing ULM ou bien sULM), ce qui permet de classifier le comportement individuel des microbulles indépendamment de leur mouvement et ainsi d’observer les forces locales et l’anatomie de la microcirculation.
3D sensing Ultrasound Localization microscopy of rat kidney in-vivo (Chabouh et al., 2023)
Cela implique d’être capable de 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 humain en clinique en 2D (Denis et al., 2023) ainsi que dans le rein de rat en 3D (Chabouh et al., 2023).
Super-resolution ultrasound of the human kidney using the sULM technique (Denis et al. 2023)
Objectif
Au cours de ce stage, nous avons l’intention d’élargir l’approche pour suivre en continu les trajectoires des microbulles pendant plusieurs minutes et d’inclure davantage de propriétés des microbulles afin de décrire leur environnement local de manière plus précise.
Missions
Le stagiaire aura les tâches suivantes :
- Comprendre l’acquisition et le post-traitement permettant d’obtenir des ULM 3D
- Reconstituer le trajet continu des microbulles in-vivo
- 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.
Références
- Chabouh, G., Denis, L., Bodard, S., Lager, F., Renault, G., chavignon, A., & couture, O. (2023). Whole organ volumetric sensing Ultrasound Localization Microscopy for characterization of kidney structure. bioRxiv, 2023-08.
- Errico, C., Pierre, J., Pezet, S., Desailly, Y., Lenkei, Z., Couture, O., & Tanter, M. (2015). Ultrafast ultrasound localization microscopy for deep super-resolution vascular imaging. Nature, 527(7579), 499-502.
- Couture, O., Hingot, V., Heiles, B., Muleki-Seya, P., & Tanter, M. (2018). Ultrasound localization microscopy and superresolution: A state of the art. IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control, 65(8), 1304-1320.
- Denis, L., Bodard, S., Hingot, V., Chavignon, A., Battaglia, J., Renault, G., … & Couture, O. (2023). Sensing ultrasound localization microscopy for the visualization of glomeruli in living rats and humans. Ebiomedicine, 91.
Rémunération
Gratifications de stage
Contact
Olivier Couture – olivier.couture[at]sorbonne-universite.fr
Georges Chabouh – georges.chabouh[at]sorbonne-universite.fr
Lieu du stage
Laboratoire d’Imagerie Biomédicale (LIB) – 15 rue de l’École de Médecine 75006 Paris