ULTRAFAST4D

Ultrasound, introduced clinically in the seventies, has become by far the first imaging modality and this mainly because it is both real-time, versatile and much cheaper compared to other imaging modalities. Ultrasound is mainly used for screening, diagnosis or follow-up treatment in many specialties such as radiology, cardiology, gynecology, gastroenterology, obstetrics, neonatalogy, neurology, ophthalmology, or still oncology. Today, and especially because of the aging of the population, the pressure to maintain the quality of life and the health of the population is a major challenge for our health system and for which ultrasound still has major and decisive advantages . In the last decade, the Langevin Institute and SuperSonic Imagine have been at the heart of the ultrafast ultrasound imaging revolution with the development of high-speed scanners with hundreds of acquisition channels. In this new architecture, the imaging logic is completely software and no longer hardware. The flexibility and the large amount of available data that results have made it possible to develop new imaging strategies based on synthetic focus of the ultrasound field such as coherent compounding of plane waves. Ce changement fondamental dans la façon de créer des images a permis de développer nouvelles modalités d'imagerie qui peuvent atteindre des milliers d'images par seconde avec une haute qualité. L'imagerie ultrarapide est ainsi la clé pour non seulement améliorer considérablement la sensibilité des modes classiques comme le Doppler, mais aussi pour l'imagerie de nouveaux paramètres très prometteurs comme l'élasticité des tissus par ondes de cisaillement. Récemment, l'échographie 3D a été introduite sur les échographes haut de gamme avec en trame de fond la possibilité de devenir enfin opérateur indépendant en acquérant directement un volume complet. Cette technologie repose sur l'intégration d'une partie de la formation d'image en tête de sonde (micro beamforming) permettant d'acquérir des volumes en temps réel, mais reste cependant très loin des cadences de l'imagerie ultrarapide ou même nécessaires à l'imagerie Doppler par exemple. Malgré cette limitation, l'imagerie 3D revêt déjà une fort potentiel en recherche en cardiologie où il est crucial d'appréhender la mécanique de l'organe en 3D. Il existe donc un fort intérêt pour permettre de l'imagerie 3D du coeur avec des cadences autorisant tous ces nouveaux modes d'imagerie. Plus généralement, nous sommes convaincus que l'imagerie ultrarapide 4D sera la clé pour de nouvelles applications diagnostiques dans les prochaines décennies. Nous avons récemment démontré la faisabilité in vivo de l'élastographie 3D par ondes de cisaillement ainsi que du Doppler ultrasensible 4D grâce à notre prototype d'échographe ultrarapide 4D unique au monde et une sonde matricielle 2D développée par Vermon. Avec le projet Ultrafast4D, nous pensons qu'une solution s'appuyant sur ces technologies pourra permettre de rendre l'imagerie ultrarapide 4D compatible avec les échographes ultrarapides commerciaux (128-256 canaux) grâce à de nouvelles séquences d'imagerie et de nouvelles sondes, pour un coût beaucoup plus faible. Le projet sera axé principalement sur l'imagerie ultrarapide cardiaque 4D - une application clé pour les sociétés impliquées - de la fabrication du prototype jusqu'à l'acquisition in vivo sur volontaires sains. Le projet explorera également des applications à plus haute fréquence en imagerie vasculaire et en neuroimagerie préclinique.