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Assessment of cardiac function by new ultrasound imaging strategies: towards a reliable clinical routine

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Imagerie cardiaque rapide grâce aux ultrasons

La plupart des maladies cardiovasculaires dont l’hypertension et la maladie coronarienne se caractérisent par des modifications d’ordre morphologique ou fonctionnel du ventricule gauche du cœur. Étant donné l’importance de l’imagerie cardiaque pour un diagnostic précoce, des chercheurs européens ont développé un système d’ultrasons innovant pour réaliser une imagerie rapide du cœur.

Santé

Les ultrasons constituent un moyen privilégié pour analyser la morphologie et le flux sanguin dans les cavités cardiaques, ainsi que pour surveiller les mouvements des parois cardiaques. Plus important: ils fonctionnent en temps réel, fournissent une bonne résolution temporelle et n’emploient aucune radiation ionisante. Toutefois, les solutions actuelles ne proposent pas un niveau suffisant de résolution temporelle permettant d’évaluer tous les détails de la dynamique cardiaque, ce qui nécessite l’utilisation d’une échocardiographie rapide.

Concevoir un scanner 3D à ultrasons pour l’imagerie cardiaque

Grâce au soutien du programme Marie Skłodowska-Curie (MSC), l’objectif du projet ACOUSTIC était de surmonter les limitations techniques existantes relatives aux ultrasons cardiaques en 2D et en 3D, et de développer un système innovant fournissant une résolution spatiale et temporelle extrêmement élevée. «Notre objectif était de mesurer de manière fiable et reproductible les mouvements très rapides du muscle du cœur pendant le cycle cardiaque», explique Alessandro Ramalli, titulaire d’une bourse MSC. Le système ACOUSTIC se base sur l’échographe de recherche ULA-OP 256 qui permet une grande polyvalence et des possibilités de programmation importantes. Les chercheurs ont mis en œuvre des techniques d’imagerie rapide ainsi que des approches de traitement non conventionnelles pour l’imagerie du flux sanguin et des mouvements du muscle cardiaque, avec un niveau de détails sans précédent. De plus, ils ont intégré un mode d’imagerie rapide qui reconstruit simultanément trois plans d’imagerie. Ces avancées en matière d’ultrasons 3D du cœur sont rendues possibles par un prototype de sonde à ultrasons, dont la conception s’inspire des graines d’un tournesol, offrant une solution d’imagerie 3D efficace et économique. En principe, cette sonde peut se connecter à n’importe quel scanner du marché sans avoir à recourir à un dispositif onéreux supplémentaire.

Importance et perspectives futures

Les données préliminaires recueillies auprès des patients montrent que le système ACOUSTIC est capable de fournir une résolution spatiale et temporelle élevée pour de grands champs de vision, en échocardiographie en 2D ainsi qu’en 3D. Les fonctionnalités importantes du système sont ses capacités de rétention d’images de bonne qualité ainsi que son fonctionnement en temps réel, ce qui permet d’optimiser le pouvoir diagnostic de l’échocardiographie. «Contrairement à d’autres solutions d’imagerie rapide qui se basent sur le traitement hors ligne de données d’échocardiographie collectées, le système ACOUSTIC renvoie au médecin l’interprétation des résultats en temps réel», insiste Alessandro Ramalli. Le système permet d’analyser les événements cardiaques rapides, offrant une meilleure compréhension de la fonction contractile régionale grâce à des implications cliniques directes, comme pour le diagnostic amélioré des troubles de la conduction. Il permet également d’évaluer de manière fiable les flux hémodynamiques du cœur dans son ensemble, et non pas uniquement pour une zone d’intérêt restreinte. D’un point de vue industriel, le projet a démontré qu’il était possible de fournir une échocardiographie à résolution temporelle élevée avec du matériel relativement peu coûteux déjà disponible dans les scanners du marché. Cela pourrait potentiellement accélérer la mise en œuvre des caractéristiques du système ACOUSTIC au sein de la pratique clinique mondiale. Les efforts se poursuivent et se focalisent sur l’optimisation technique de la solution en développant de nouvelles techniques pour améliorer la qualité de l’image cardiovasculaire ainsi que la capacité de post-traitement du système. Le recrutement d’autres volontaires et de patients pour les essais du projet permettra de valider plus avant l’utilité clinique du système d’ultrasons ACOUSTIC pour le diagnostic des maladies cardiovasculaires. Compte tenu de l’augmentation du vieillissement de la population européenne ainsi que du fardeau socioéconomique croissant que représentent les maladies cardiovasculaires, les modalités d’imagerie avancées insufflent un nouvel élan diagnostic et pronostic à l’examen cardiaque par ultrasons.

Mots‑clés

ACOUSTIC, ultrasons 3D, imagerie, maladies cardiovasculaires, flux sanguin

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