DS04 - Vie, santé et bien-être

Développement d'une sonde HIFU trans oesophagienne pour le traitement des arythmies cardiaques – CHORUS

Conception d'une sonde HIFU transœsophagienne pour le traitement des arythmies cardiaques

Les arythmies cardiaques sont liées à un dysfonctionnement de la voie de conduction électrique dans le tissu cardiaque. Lorsque les médicaments deviennent inefficaces, l'ablation thermique par cathétérisme est couramment appliquée. Les traitements actuels manquent de compensation de mouvement et d’imagerie en temps réel et entraînent des lésions incomplètes.

Le projet CHORUS vise à développer une sonde ultrasonore transoesophagienne pour l'ablation thermique guidée par l'image.

Développements technologiques <br />- Améliorer la technologie des transducteurs HIFU afin de fournir plus d'énergie de surface plus rapidement et d'assurer la compatibilité MR <br />- Réduire les dimensions de la sonde pour faciliter le transfert clinique. - - Permettre l'imagerie par ultrasons multiplans à partir de l'œsophage. <br />- Conception d’une matrice 2D pour l’imagerie multiplan et le guidage de faisceau 3D en mode HIFU <br />Développements méthodologiques <br />- Concevoir un traitement synchrone avec les battements du coeur qui limite la diffusion de chaleur et réduit les risques d’arythmie fatale. <br />- Développez une focalisation dynamique pour suivre le mouvement du coeur et améliorer la précision et l'efficacité du traitement, y compris le mouvement en 3D de la cible. <br />- Développer des algorithmes d'élastographie (active et passive) permettant d'évaluer l'évolution de la rigidité en temps réel et de cartographier l'activité cardiaque électromécanique <br />- Développer une procédure d'enregistrement pour le placement de lésions adjacentes et effectuer un traitement complet

Des données préliminaires in vivo ont permis de démontrer la faisabilité du concept, mais avant une évaluation clinique, il reste encore quelques travaux à faire pour faciliter la procédure, compenser le mouvement cardiaque et améliorer le guidage par image. Plus précisément, le projet aboutira à la conception d’une matrice de transducteurs ultrasonores bimode (imagerie et thérapie) compatible avec la résonance magnétique, à l’imagerie ultrasonore à haute vitesse pour la caractérisation de zones plus rigides à cause du traitement et à des solutions de couplage électro-mécanique et de suivi pour la planification du traitement.

Développement d’une méthode de thermométrie IRM temps réel en 3D avec une résolution spatiale de 1.4mm dans le plan de coupe et une épaisseur de 3 mm (Liryc). Cette méthode est applicable aux patients.
Développement d’une méthode d’imagerie post-traitement 3D accélérée basée sur le temps de relaxation longitudinal du proton (T1) de type inversion-récupération en 3D avec compensation de mouvements (cardiaque et respiratoire) (Liryc).
Développement et utilisation de l’échographie ultrarapide pour la détection des foyers arythmiques (LabTAU)

Le projet vise à développer et à commercialiser (à l'avenir) un outil basé sur les ultrasons pour la chirurgie cardiaque guidée par l'image.

Sandoval Z, Castro M, Alirezaie J, Bessière F, Lafon C, Dillenseger JL. Transesophageal 2D Ultrasound to 3D Computed Tomography registration for the guidance of a cardiac arrhythmia therapy. Phys Med Biol. 2018 Jul 27;63(15):155007.

Greillier

Les arythmies cardiaques sont liées à un dysfonctionnement de la voie de conduction électrique dans le tissu cardiaque. Lorsque les médicaments deviennent inefficaces, l'ablation thermique par cathétérisme est couramment appliquée. Dans le but de répondre aux limites de ces traitements (lésions incomplètes, manque de compensation de mouvement et imagerie en temps réel), le projet CHORUS vise à développer une sonde ultrasonore transesophagienne pour l'ablation thermique guidée par image. Des données préliminaires in vivo ont permis de démontrer la faisabilité du concept mais, avant une évaluation clinique, il reste encore du travail à faire pour faciliter la procédure, compenser le mouvement cardiaque et améliorer le guidage de l'image. Plus précisément, le projet aboutira à la conception d'un transducteur ultrasonore matriciel dual mode (imagerie et thérapeutie) compatible avec l'environnement IRM et l'imagerie ultrasonore haute vitesse. Cette imagerie ultrasonore est utile pour caractériser les lésions thermiques plus rigides et le couplage électro-mécanique. Le programme aboutira également à des solutions pour la planification du traitement. CHORUS rassemble un consortium très complémentaire. Les laboratoires universitaires possèdent une expertise en imagerie et thérapie par ultrasons et en IRM et en cardiologie (Liryc), et en traitement d'images pour la planification de traitements (LTSI). La société Vermon est un leader mondial dans le domaine des capteurs ultrasonores médicaux pour l'imagerie et la thérapie. CHORUS est un projet de trois ans qui sera coordonné par Cyril Lafon. Le projet est basé sur les résultats originaux des projets ANR 2011 CardioUSgHIFU et TACIT. Il est organisé autour de 3 grandes tâches : 1 - Développement itératif d'une sonde trans-œsophagienne HIFU pour l’échographie multiplan, 2 - Développements méthodologiques pour la planification et le suivi du traitement et 3 - Évaluation ex vivo et in vivo des développements technologiques et méthodologiques issus des tâches 1 et 2.

Coordinateur du projet

Monsieur Cyril LAFON (APPLICATIONS DES ULTRASONS A LA THERAPIE)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CRCTB CENTRE DE RECHERCHE CARDIO-THORACIQUE DE BORDEAUX et IHU LIRYC
VERMON SA VERMON
LTSI LABORATOIRE TRAITEMENT DU SIGNAL ET DE L'IMAGE
LabTAU APPLICATIONS DES ULTRASONS A LA THERAPIE

Aide de l'ANR 621 175 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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