PIM, Physique et ingénierie pour la Médecine

Contribuer activement à la médecine personnalisée de demain. Tel est l’objectif ultime du projet Physique et Ingénierie en Médecine (PIM). Soutenu par l’Idex Paris-Saclay pour la période 2014-2016, PIM a bénéficié de l’arrivée prochaine d’un système d’imagerie médicale hybride à Orsay, comme élément déclencheur à son démarrage.

Le deuxième équipement TEP-IRM en France

En 2015 le Service Hospitalier Frédéric Joliot (CEA-SHFJ) sera en effet doté d’une machine combinant imagerie par résonance magnétique (IRM) – adaptée à l’exploration anatomique et fonctionnelle haute résolution des tissus – et tomographie par émission de positons (TEP) – fournissant, avec une résolution moindre mais une sensibilité inégalée, une vision de l’activité métabolique et moléculaire de ces tissus. Après celui de Lyon, cet équipement sera le second de ce type en France, parmi les 35 installés dans le monde depuis leur commercialisation en 2011.

Des bénéfices pour les patients

« Il s’agit de démonter que le TEP-IRM a une valeur ajoutée significative en termes de bénéfices pour le patient mais aussi qu’il est pertinent en termes de santé publique », explique Nicolas Rougon, professeur associé au département ARTEMIS de Télécom SudParis.

L’intérêt d’un imageur hybride est de permettre en un seul examen d’acquérir simultanément un ensemble de données riches dans un référentiel unique, ce qui facilite considérablement leur co-analyse et ouvre des perspectives médicales nouvelles. Problème : on ne dispose aujourd’hui que de protocoles d’acquisition de données dissociés, propres à chaque modalité. Il va donc falloir concevoir des protocoles bimodaux.

« Nous devons travailler sur les algorithmes de calcul conjoint des images, les protocoles avec agent de contraste, et le design de nouveaux traceurs moléculaires adaptés aux deux modalités » insiste le chercheur.

Données simulées pour un démarrage rapide

Ainsi, le consortium de PIM travaille main dans la main avec General Electric Healthcare qui a remporté l’appel d’offres avec son imageur SIGNA. Mais il compte bien aussi profiter de l’expérience d’autres équipes qui planchent déjà sur ce type d’appareil. « Les interactions avec des partenaires européens vont nous permettre de progresser plus rapidement », espère Nicolas Rougon. En attendant que le TEP-IRM soit installé à Orsay, les chercheurs commencent à travailler sur des données acquises séparément, puis co-alignées algorithmiquement de manière à simuler une acquisition simultanée. «Cette démarche nous permet d’élaborer un socle méthodologique préliminaire, d’évaluer plusieurs approches candidates et de réduire le champ des possibles », développe Nicolas Rougon.

Des objectifs ambitieux

La mise au point de protocoles d’acquisition n’est qu’un des volets de PIM. Le projet a également vocation à identifier les applications cliniques – en cancérologie et en neurologie, notamment – pour lesquelles un examen TEP-IRM serait déterminant, mais aussi à développer des méthodes de traitement et d’interprétation originales pour exploiter pleinement la richesse et la complémentarité des images TEP-IRM simultanées. Enfin, en plus de fédérer des acteurs de premier plan des sciences du numérique, de la physique et de la médecine, PIM se fixe pour objectif de préparer l’offre de formation multidisciplinaire en imagerie médicale de la future université Paris-Saclay, et de développer une filière d’experts préparés aux technologies les plus modernes.

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