Visualiser un organe en 4D : une première mondiale française

Des chercheurs français sont parvenus à cartographier en 4D, c'est-à-dire en volume et en mouvement, la circulation sanguine d’un organe entier. Microcirculation du cœur, acquise In vivo. Capture d'écran, Inserm.

Des chercheurs français de l’Inserm ont développé une sonde à ultrasons capable de visualiser un organe en 4D avec une précision jamais égalée. Une avancée majeure pour le diagnostic de certaines pathologies liées au sang.

C’est une première dans le domaine de l’imagerie et c’est en France que ça se passe ! Des chercheurs de l’Institut physique pour la médecine de l’Inserm ont mis au point un outil capable de visualiser en 4D (c’est-à-dire dans un relief qui évolue en temps réel), la vascularisation d’un cœur, un rein et un foie, sur l’animal, grâce à une « sonde multi-lentilles ».

Appliquée à l’humain, cette technique pourrait permettre de mieux comprendre l’appareil circulatoire : veines, artères, vaisseaux et système lymphatique. Car, il faut admettre qu’aujourd’hui, l’imagerie propose des clichés manquant de précision.

Micro circulation du rein, acquise sur un organisme vivant. Capture d’écran, Inserm.

Cartographier les organes en 4D

C’est une découverte française qui promet et une prouesse technique de haut vol. Ce dispositif non invasif a permis de « cartographier la vascularisation et quantifier la dynamique des flux sanguins de trois organes essentiels (le cœur, le rein et le foie) sur des modèles animaux de taille comparable à celle de l’humain », explique Clément Papadacci, chercheur à l’Inserm et dernier auteur de l’étude.

Et ceci grâce à une « sonde multi-lentilles », appelé aussi « sonde à ultrasons », capable de restituer des images en 4D et de voir la circulation sanguine jusque « dans les vaisseaux les plus fins, à moins de 100 micromètres ».

Beaucoup de pathologies, qu’elles soient cardiaques, rénales ou neurologiques, débutent par une altération de cette microcirculation. Pouvoir la visualiser, c’est enfin comprendre ce qui se passe avant l’apparition des symptômes.

Institut physique pour la médecine de l’Inserm

Pour le foie par exemple, les chercheurs ont pu « identifier et différencier trois types de réseaux sanguins (les artères, les veines, et la veine porte) grâce à leur signature hémodynamique ». « Cette résolution d’image en 4D est inédite », affirme Clément Papadacci.

Diagnostiquer des maladies le plus tôt possible

Cette découverte pionnière réalisée sur l’animal va désormais être testée chez l’humain, dans le cadre d’un essai clinique, annoncent les chercheurs. Bientôt, cela représenterait un outil fondamental « pour mieux comprendre la dynamique vasculaire dans son ensemble, depuis les vaisseaux les plus gros jusqu’aux artérioles précapillaires », les vaisseaux les plus petits du corps humain. Et donc, de diagnostiquer des maladies de manière précoce « car beaucoup de pathologies, qu’elles soient cardiaques, rénales ou neurologiques, débutent par une altération de cette microcirculation. Pouvoir la visualiser, c’est enfin comprendre ce qui se passe avant l’apparition des symptômes », ajoutent les chercheurs.

De plus, « la sonde pourra être connectée à un équipement portable de petite taille qui permettrait son intégration dans la pratique médicale », conclut Clément Papadacci.

LE SANG
La microcirculation sanguine est un réseau complexe qui permet d’acheminer le sang vers les tissus et les organes grâce à de minuscules vaisseaux sanguins. Lorsque ce mécanisme fonctionne correctement, les cellules reçoivent l’oxygène et les nutriments nécessaires à leur vitalité, tandis que les déchets métaboliques sont efficacement évacués.
Toute altération de ce réseau, qu’elle soit structurelle ou fonctionnelle, peut entraîner des conséquences cliniques graves, notamment une insuffisance cardiaque, une insuffisance rénale et diverses maladies chroniques. Or aucune méthode d’imagerie ne permet actuellement de visualiser la microcirculation et d’évaluer l’intégrité du système circulatoire dans son ensemble, des grandes artères jusqu’aux plus fines artérioles, et ce à l’échelle de l’organe entier.

Le travail des chercheurs est paru dans Nature Communications.