Actualités
fr | en

Le pôle « technologie pour la santé »

Composé de chercheurs et d’ingénieurs, le pôle « Technologie pour la santé » possède une expertise scientifique de pointe dans les domaines de l’imagerie, du traitement du signal et de l’intelligence artificielle.

Imagerie : de l'intimité du tissu cardiaque aux solutions thérapeutiques personnalisées

Les équipes travaillent sur plusieurs projets autour de 3 thèmes principaux :

  • La caractérisation de la structure du myocarde à l’aide d’équipements d'imagerie de pointe.

Une imagerie par résonance magnétique (IRM) de très haut champ magnétique (9.4 Tesla), ainsi qu’une plateforme multimodale pour l’imagerie (EquipEX MUSIC) permettent l’acquisition ex vivo et le traitement de données en 3D avec une haute résolution proche de l’histologie.

Cet équipement permet de rentrer au cœur du tissu cardiaque pour identifier des structures particulièrement fines ou caractériser les lésions cardiaques.

  • Le développement ou l’évaluation de nouveaux concepts de stimulation cardiaque.

Plusieurs IRM (1.5 Tesla) sont utilisés dans le but de traiter les patients chez lesquels la structure cardiaque est analysée simultanément aux signaux électriques. Ces outils permettent également de développer des concepts de stimulation sans contact, par ultrasons focalisés, guidés par l’IRM et synchronisés sur le rythme cardiaque.

  • Le développement de l’imagerie interventionnelle et de la thermométrie.

L’objectif est de pouvoir guider le geste du chirurgien en temps réel, grâce à l’acquisition de séquences rapides permettant de mesurer la température des tissus par IRM.La mesure de la température tissulaire en pratiques cliniques permettrait d’améliorer l’efficacité mais également la sécurité des tirs de l’ablation par radiofréquence.

Traitement du signal et intelligence artificielle

L’équipe de chercheurs de l’équipe « traitement du signal » se focalise sur la cartographie de l’activité électrique du cœur.

  • Un électrocardiogramme du futur

L'équipe de traitement du signal utilise une nouvelle méthode de cartographie tridimensionnelle non-invasive. Le patient est équipé d’une veste munie de plus de 250 électrodes couvrant toute la surface du thorax et recueillant ainsi point par point l’activité électrique de surface. Sans sonde intracorporelle, ce système offre une vue panoramique de l’activité de l’ensemble du cœur à partir d’un seul battement cardiaque. Il permet de mettre en évidence les mécanismes électrophysiologiques des arythmies cardiaques, pour réaliser des diagnostics précoces, comprendre la maladie et guider les thérapies.

  • Résolution du problème inverse

L’équipe travaille également sur des algorithmes mathématiques pour résoudre le problème inverse. A partir de l’observation des arythmies de la désynchronisation, les chercheurs essaient de comprendre les causes à l’origine de ces phénomènes.

  • Simulation et système de navigation

Le développement d’un simulateur, SIMRIC, pour la manipulation des cathéters d’électrophysiologie sur un modèle mécanique propose aux cliniciens des scénarios d’arythmies réalistes reproduisant les signaux électriques correspondant. Cet outil offre des applications de recherche et de formation aux acteurs industriels.

Science des données multimodales

L’équipe “Multimodal Data Science”, composée d’ingénieurs, de chercheurs en sciences numériques et de médecins, a pour objectif de développer des outils de diagnostic et de guidage thérapeutique à partir des multiples données captées dans le cadre du soin chez les patients souffrant de désordres électriques cardiaques.

La recherche porte sur :

  • l’analyse combinée de données d’imagerie (Scanner, IRM, TEP) et d’électrophysiologie (cartographies invasives, non invasives ou simulées dans l’image) afin d’améliorer les connaissances sur le substrat structurel à l’origine des arythmies.
  • le développement d’outils de traitement d’image basés sur l’IA permettant une segmentation des structures cardiaques et la quantification de marqueurs robustes associés au risque d’arythmie.
  • le développement de méthodes de modélisation numérique personnalisées par l’image permettant de simuler des tests électrophysiologiques virtuels en des temps de calcul compatibles avec la pratique clinique.
  • le développement d’outils de recalage et d’interfaces de visualisation permettant une navigation optimale des instruments au sein du cœur virtuel du patient au cours des interventions.
  • la validation clinique de ces divers outils pour le diagnostic, le pronostic, ou le guidage en temps réel de la thérapie chez les patients souffrant de désordres électriques cardiaques

Cette recherche est rendue possible grâce au développement d’un environnement logiciel dédié, le logiciel MUSIC, comprenant des outils de traitement d’image, des interfaces d’analyse combinée de données d’imagerie et de signaux électrophysiologiques enregistrés ou simulés, et des fonctions d’import et d’export vers les plateformes de cartographie 3D utilisées pour le soin.

Elle nécessite aussi la mise en place d'une infrastructure de calcul dédiée pour obtenir des performances compatibles avec une utilisation clinique.

Cette recherche profite également du réseau MUSIC, réseau de 30 centres experts internationaux (USA, Europe, Australie) qui utilisent nos technologies en clinique, participant ainsi à leur validation et à la constitution d’une base de données d’imagerie unique sur les arythmies.