Laboratoire CREATIS, équipe ULTIM, Lyon
Domaine et contexte scientifique :
L’imagerie ultrasonore classique, communément appelée « pulse écho », est basée sur des émissions répétées de pulses ultrasonores courts (focalisés ou non), et le recueil des signaux rétrodiffusés par les tissus. Afin d’augmenter le rapport signal sur bruit et la profondeur d’exploration, les émissions codées sont utilisées. Elles nécessitent généralement des signaux d’excitation plus longs, afin de pouvoir englober les codes. La perte de résolution spatiale est compensée par des techniques de compression, comme par exemple du filtrage adapté ou le filtrage de Wiener.
Nous avons développé au laboratoire une nouvelle approche en imagerie ultrasonore [1] : l’acquisition et la reconstruction d’images à partir d’émissions et de réceptions de signaux ultrasonores en continu. L’avantage principal d’une telle approche est que les signaux sont reçus en continu, et par conséquent que les images peuvent être reconstruites à n’importe quel instant temporel, atteignant ainsi une cadence temporelle théoriquement infinie.
Même si la cadence d’acquisition a été très grandement augmentée, la question de la capacité de ce type d’imagerie à améliorer l’estimation des vitesses ou du mouvement d’un tissus biologique ou du flux sanguin n’a pas encoré été étudiée.
Objectifs du stage :
L’objectif de ce stage est de démontrer, sur la base de cette nouvelle approche d’imagerie par émission et reception en continu, qu’il est également possible d’effectuer une imagerie du mouvement (par exemple une imagerie fonctionnelle basée sur l’estimation de vitesse comme le Doppler).
Tâches à effectuer :
Dans un premier temps, le stagiaire devra travailler sur la modélisation des signaux faisant apparaitre le mouvement du tissu. Il pourra s’appuyer sur le modèle mis en place dans l’équipe pour la simulation des signaux en mode émission continue. Ce modèle devra être adapté car il ne fait pas apparaitre explicitement le mouvement ou la vitesse.
Dans un second temps il faudra développer une méthode permettant d’accéder au mouvement et/ou à la vitesse. Le travail commencera par tester si l’utilisation des techniques Doppler ou de suivi de mouvement utilisées sur les signaux classiques est possible et permet d’obtenir des vitesses. Si ce n’est pas le cas, des ajustements de ces méthodes seront à proposer.
Enfin, il s’agira de mettre au point une technique d’inversion permettant d’obtenir des images anatomiques et fonctionnelles spatiotemporelles à haute cadence directement à partir du modèle. Dans cette option la modification et l’adaptation des séquences d’émissions continues est également envisagée.
Déroulement du stage et profil du candidat recherché
Ce stage sera réalisé au laboratoire CREATIS dans l’équipe Imagerie Ultrasonore (Villeurbanne) et sera encadrée par Barbara Nicolas, Hervé Liebgott et Adrian Basarab.
Le candidat suivra idéalement une formation d’ingénieur, ou équivalent, avec une spécialisation en traitement du signal et/ou imagerie biomédicale et/ou physique des ondes. Des expériences ou compétences dans le domaine de l’acoustique médicale ou plus généralement sur des applications médicales seront appréciées.
Candidature
Envoyer votre CV, lettre de motivation et relevés de notes (M1 et M2) à barbara.nicolas@creatis.insa-lyon.fr, herve.liebgott@creatis.insa-lyon.fr et adrian.basarab@creatis.insa-lyon.fr
[1] DOI: 10.1109/TBME.2024.3427309
