Cartographie de flux intraventriculaire
Nous avons développé des algorithmes d'imagerie échocardiographique – iVFM (intraventricular vector flow mapping) – pour construire des champs de vecteurs de vitesse intracardiaques à partir du Doppler couleur. L'algorithme iVFM original [IEEE Trans Med Imaging, 2010] est intégré dans certains échographes Fujifilm Healthcare et Esaote. Nous avons ensuite amélioré notre algorithme en nous basant sur une approche de régularisation sous contrainte, avec sélection automatique des paramètres [Phys Med Biol, 2021]. La dernière version de iVFM est guidée par réseaux de neurones à chaque étape : segmentation de l'endocarde, désaliassage, reconstruction vectorielle [IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control, 2024].
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La cartographie de flux intraventriculaire devient tridimensionnelle en utilisant l'échocardiographie Doppler triplane [Phys Med Biol, 2022].
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Échocardiographie ultra-rapide
Nous avons développé l'échocardiographie duplex (i.e. mode B + Doppler tissulaire) à plus de 400 images/s en utilisant des ondes divergentes. Pour y parvenir, une compensation de mouvement a été intégrée à la sommation cohérente des signaux, pour tenir compte des délais de phase générés par les mouvements du myocarde [IEEE Trans Med Imaging, 2016]. À partir de cette technique d'échocardiographie ultrarapide, nous avons également développé une méthode des moindres carrés, combinant Doppler tissulaire et flux optique, pour obtenir des cartes de vitesse myocardique avec une résolution temporelle élevée [IEEE Trans Med Imaging, 2018].
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Modélisation biomécanique
Des modèles biomécaniques, et/ou des expériences in vitro, sont développés pour des études techniques et/ou cliniques, afin de développer et de valider de nouvelles techniques d'imagerie ultrasonore ou de nouveaux paramètres diagnostiques. Par exemple, nous avons analysé et validé, chez des patients, l'effet de la sténose aortique sur la réserve coronaire (CFR) en utilisant un modèle à paramètres localisés [J Appl Physiol, 2009]. Nous développons également des modélisations avancées telles que la SPH (« smoothed particle hydrodynamics ») couplée à un modèle acoustique linéaire pour simuler les images Doppler couleur et Doppler vectoriel [Phys Med Biol, 2018].
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Études cliniques
En se basant sur des principes hémodynamiques ou de nouvelles approches d'imagerie, de nouveaux paramètres cliniques sont proposés pour fournir un meilleur diagnostic chez les patients atteints de maladies cardiaques (par exemple, sténose aortique, dysfonctionnement diastolique, sténose coronaire). En particulier, nous avons proposé l'indice de perte d'énergie pour améliorer l'évaluation de la sténose aortique [Circulation, 2013]. Nous vérifions également prospectivement si le rapport CFR/FFR peut mieux guider l'intervention coronaire [PLoS ONE, 2019].
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Divers
- Les signaux RF sont généralement échantillonnés à 4 fois la fréquence centrale
- Le sous-échantillonnage des signaux RF peut être utilisé efficacement en imagerie ultrasonore
- Cela permet d'éviter la surcharge de données et de faciliter le transfert
- Voir article #53
- L'échographie par ondes divergentes nécessite une combinaison cohérente des signaux
- Négliger le mouvement myocardique provoque des interférences destructives
- Compenser le mouvement préserve la cohérence et donne des images de qualité
- Voir articles #41, 50, 52, 54
- SMOOTHN est un lisseur automatique, rapide et robuste basé sur la DCT
- Ce lisseur automatique peut gérer les valeurs aberrantes et les valeurs manquantes
- Le code Matlab a été sélectionné comme « MATLAB Central Pick of the Week »
- Voir articles #24, 27, 29
- Un grand vortex sanguin se forme dans le ventricule gauche pendant la diastole
- Ses propriétés cinématiques et dynamiques reflètent la fonction diastolique
- Ce vortex peut être déchiffré cliniquement par l'échocardiographie Doppler couleur
- Voir articles #26, 33, 45, 46
- Pour simuler le Doppler couleur, nous avons utilisé la SPH
- Les particules fluides agissent également comme des diffuseurs d'ultrasons
- Le simulateur couplé est compatible 3D et facilement parallélisable
- Voir article #55
- Le speckle tracking évalue la fonction myocardique régionale
- Notre objectif : fournir des vitesses précises à des fréquences d'images élevées
- Nous avons développé une méthode basée sur le flux optique et le Doppler tissulaire
- Voir article #52