Combiner plusieurs technologies d’imagerie médicale

LIDEX

Physique et ingénierie pour la médecine (PIM)

Créer des synergies entre les techniques d’imagerie médicale

De nombreux progrès de la médecine sont issus de la recherche en physique. C’est notamment le cas de l’imagerie médicale. Réciproquement, la physique s’est beaucoup enrichie au contact de la médecine. Le projet Physique et ingénierie pour la médecine est bien plus large que la seule combinaison de deux technologies d’imagerie, l’IRM et la TEP.

Une première phase vise à faire émerger d’autres projets de physique et ingénierie pour la médecine, à créer une communauté et les conditions d’une coopération entre des thématiques. Un institut de physique et ingénierie pour les applications biomédicales, inclura, à moyen terme des laboratoires de chimie (pour le développement d’agents de contraste), d’instrumentation médicale, de thérapeutiques innovantes, et de visualisation interactive.

Vers la médecine personnalisée

Les technologies d’imagerie médicale ont chacune leurs avantages spécifiques. Ainsi, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) fournit des données sur la physiologie et la vascularisation des tumeurs, avec une résolution de l’ordre du millimètre. Elle offre également des informations uniques sur le fonctionnement du corps.

La tomographie par émission de positrons (TEP) mesure avec une précision inégalée les concentrations de molécules radioactives, qui servent à visualiser les propriétés biologiques des cellules, par exemple le manque d’oxygène, la prolifération ou la mort cellulaire. La combinaison de ces deux technologies ouvre donc de nouvelles perspectives pour mieux comprendre les processus moléculaires à l’origine des pathologies, et progresser ainsi sur la voie de la médecine personnalisée.

Afin d’exploiter au mieux cette double imagerie, il ne suffit pas de combiner les méthodologies propres à chacune d’entre elles. Il faut mettre au point de nouvelles méthodes d’analyse, ainsi que de nouveaux protocoles pour que la technologie résultante soit bien plus performante que la simple superposition de l’IRM et de la TEP. Il faut également identifier les principales applications cliniques de cette nouvelle imagerie.

Ces applications concerneront notamment le cancer et les affections neurologiques, par exemple l’épilepsie chez les enfants, ou la radiothérapie adaptable selon la réponse de la tumeur.

Les atouts PIM

L’Université Paris-Saclay compte plusieurs laboratoires de pointe en physique et ingénierie pour les applications bio-médicales. Ils rassemblent des experts en physique de l’IRM et de la TEP, ainsi que des radiologistes, médecins nucléaires et spécialistes de radiothérapies.

C’est le lieu idéal pour créer un environnement favorable à l’innovation médicale, à la frontière de plusieurs disciplines. 14 équipes de recherche au sein de 9 laboratoires (physique, dosimétrie, imagerie médicale, traitement de l’information médicale, instituts hospitaliers et groupes de recherche hospitaliers) participeront au projet venant de laboratoires du CEA, Institut Gustave Roussy, Inserm, Institut Curie, Institut Mines-Télécom, CNRS, université Paris-Sud.

 

Mémento

Depuis le début du 20ème siècle, l’imagerie médicale a révolutionné la médecine. Pionnière dans ce domaine, Marie Curie a conçu dix-huit véhicules équipés d’appareils de radiologie aux rayons X, surnommés les « petites Curie », et destinées à radiographier les blessés pour repérer les balles et les éclats d’obus et faciliter la tâche des chirurgiens. Elle a parcouru elle-même les champs de bataille au volant de l’une d’elles, avec sa fille Irène. Plus tard sont venues les méthodes utilisant les ultrasons (échographie), celles analysant l’activité électrique de certains organes (par exemple l’électrocardiogramme), puis l’imagerie par résonance magnétique (IRM), et les méthodes de médecine nucléaire basées sur l’émission de particules, par exemple la tomographie par émission de positrons (TEP).