Imagerie Doppler optique quantitative de la micro-circulation sanguine – AngioDoppler

Le diagnostic hémodynamique des microvaisseaux peut conditionner le dépistage précoce des conséquences d'affections métaboliques comme le diabète, ou affectant le système vasculaire général comme l'hypertension artérielle. En particulier, le fond d'oeil présente une vitrine privilégiée de réseau microvasculaire accessible aux méthodes d'imagerie optiques. Les complications du diabète ou de l'hypertension artérielle peuvent entraîner un remodelage microvasculaire pouvant se manifester par des zones d'occlusion ou de dilatation de veines et de capillaires et par le développement de néovaisseaux, et pouvant provoquer une cécité partielle ou totale. On estime que 40% des diabétiques sont porteurs d'une rétinopathie (plus d'un million de personnes en France). Au delà du potentiel en imagerie médicale, cartographier quantitativement la microvascularisation présente un intérêt scientifique. De nombreux modèles d'accidents vasculaires cérébraux, de couplage neurovasculaire, ou de néoangiogénèse chez le petit animal pourraient être appréciés de façon quantitative et reproductible. Pour ces enjeux médicaux et biologiques, aucune méthode de cartographie globale de la microperfusion sanguine dans de larges gammes de vitesses d'écoulements n'est disponible. Nous proposons ici de mettre au point des méthodes d'imagerie biorhéologique robustes par effet Doppler optique appliquées à la mesure quantitative de la microperfusion sanguine, in vivo, en conditions non invasives. Ce projet prend place dans un contexte international où l'imagerie de la microcirculation sanguine à l'échelle d'un système entier (le réseau d'un tissu) repose sur des méthodes non quantitatives et peu reproductibles. Actuellement, la mesure la plus courante d'évaluation médicale de la microcirculation sanguine à l'échelle d'un tissu fait appel à l'appréciation de l'imagerie directe en lumière blanche ou à une méthode invasive : l'angiographie à la fluorescéïne. Les méthodes de diagnostic par imagerie Doppler acoustique sont quant à elles peu utilisées car leur résolution en vitesses ne sont pas adaptées à la microperfusion. En pratique, deux instruments seront élaborés : un imageur basé sur la méthode déjà validée d'interférométrie Doppler avec une source laser à grande longueur de cohérence temporelle et un imageur basé sur une méthode d'interférométrie à faible longueur de cohérence. L'interférométrie à grande longueur de cohérence (appareil 1) permettra l'imagerie de la vascularisation superficielle et sera principalement utilisé pour les expériences sur la rétine. On aura recours à l'interférométrie à faible longueur de cohérence (appareil 2) pour l'exploration de tissus diffusants à faible profondeur (environ 1 mm) et permettre la tomographie optique cohérente de contrastes Doppler plein champ, avec une résolution de l'ordre de la dizaine de microns (la taille typique d'une cellule).