Ze[US] : révolutionner l’imagerie médicale grâce à la technologie ultrasonore
Le projet Ze[US], porté par l’Inserm et financé dans le cadre du programme France 2030, est l’un des projets les plus ambitieux jamais lancés en imagerie médicale. Piloté par Mickaël Tanter, chercheur de l’Inserm, ce projet vise à révolutionner l’utilisation de l’échographie ultrasonore en développant un prototype de recherche capable de capter, traiter et analyser en temps réel des quantités colossales de données. Son nom, Ze[US], pour Zetta UltraSound, reflète à la fois la puissance du système et son objectif : rendre visible l’invisible dans le corps humain.
Les enjeux du projet Ze[US]
Ze[US] a pour ambition de transformer l’imagerie ultrasonore en une technologie inédite, en permettant de visualiser en haute résolution l’ensemble des principaux organes du corps humain à des cadences extrêmement rapides. Le but est d’améliorer les fonctionnalités des dispositifs d’imagerie pour filmer, par exemple, l’intégralité du réseau sanguin humain jusqu’à ses composantes les plus infimes, telles que les capillaires. Ce prototype de recherche unique permettra également de concevoir les échographes de demain en intégrant ces avancées technologiques dans les instruments médicaux habituellement employés.
Aujourd’hui, l’échographie est pratiquée par des spécialistes qui déplacent manuellement une sonde sur des zones précises du corps, ce qui requiert une grande expertise et rend le diagnostic dépendant de l’opérateur. Grâce à ses milliers de capteurs et cartes électroniques, le prototype Ze[US] éliminera cette dépendance et permettra de détecter instantanément des images ultra-détaillées de l’ensemble des organes. Ainsi, aucune zone ne sera oubliée et il ne sera plus nécessaire d’avoir une qualification spécifique pour réaliser une échographie complète et fiable, garantissant ainsi une prise en charge plus sûre et exhaustive.
Les défis technologiques à relever
La mise en place du projet Ze[US] nécessite de relever plusieurs défis technologiques. Le premier consiste à concevoir des capteurs ultrasonores de très haute densité sur plusieurs centaines de centimètres carrés, capables de couvrir tout un organe en une seule acquisition, alors que les échographes actuels utilisent généralement une centaine d’éléments seulement. Le deuxième défi est de développer un appareil capable de gérer simultanément des dizaines de milliers de capteurs, générant un flux d’informations gigantesque de plus d’un Terabit par seconde. Enfin, il faut créer une puissance de calcul suffisante pour traiter en temps réel ces données massives et ne conserver que les informations essentielles, limitant ainsi les besoins de stockage.
Pour relever ces défis, plusieurs entreprises françaises ont été sélectionnées pour participer au projet et contribuer à l’autonomie du pays en matière de recherche médicale et d’innovation.
Comment Ze[US] pourrait améliorer la prise en charge des patients ?
La technologie Ze[US] permettra notamment d’imager et de suivre les variations des flux sanguins dans le réseau vasculaire complet des organes, de la plus grosse artère jusqu’aux vaisseaux de quelques microns. Grâce à sa capacité unique de micro-angiographie quantitative, Ze[US] pourrait révolutionner la détection précoce des tumeurs, le suivi des pathologies vasculaires, du diabète, des maladies neurovasculaires, ou encore l’imagerie des coronaires et des accidents vasculaires cérébraux. Par exemple, en détectant précisément les premiers signes de développement d’une tumeur, Ze[US] permettrait d’améliorer significativement le dépistage précoce des cancers et d’intervenir plus tôt dans la prise en charge médicale.
Cependant, il est important de souligner que Ze[US] est un dispositif de recherche avancée et ne vise pas à devenir un équipement clinique disponible dans tous les hôpitaux à court terme. Il contribuera cependant à la conception de nouvelles générations d’appareils plus compacts et cliniquement exploitables, également appelés « mini Ze[US] », qui pourront répondre à des besoins médicaux concrets tels que le suivi du fonctionnement cérébral des nouveau-nés ou le diagnostic précoce de certaines maladies.
Quelles sont les prochaines étapes de développement ?
Mickael Tanter : Le projet progresse à un rythme soutenu. Cette année, nous finaliserons la fabrication des premières cartes électroniques capables de piloter simultanément un grand nombre de capteurs, ainsi que des sondes ultrasonores de nouvelle génération. L’an prochain, nous disposerons d’un système complet intégrant l’ensemble des briques technologiques que nous avons développées, avec 12 000 capteurs au total. Ce cœur technologique sera alors prêt pour une phase de test en recherche.
En parallèle, nous préparons déjà l’entrée en phase clinique des « mini Ze[US] ». Notre ambition, d’ici quatre ans, est d’intégrer la technologie Ze[US] dans des essais cliniques afin d’obtenir des données inédites sur le fonctionnement du corps humain, tout en optimisant la conception des futurs systèmes d’imagerie par ultrasons.
Sources
Cet article a été adapté à partir de contenus publiés par l’Inserm. Retrouvez l’article source et l’ensemble des références sur le site de l’Inserm.