Caractérisation ex vivo du changement de la rétrodiffusion ultrasonore lors d'un traitement par ultrasons focalisés

Les ultrasons focalisés de haute intensité (\textit{High Intensity Focused Ultrasound}, HIFU)) permettent le traitement de nombreuses pathologies, de manière non-invasive et sans radiation. Le guidage de l'effet thermique induit par HIFU nécessite un suivi temps réel quantitatif. Le développement d'une telle technique reste un enjeu majeur à l'heure actuelle. Dans ce contexte, la technique quantitative ultrasonore (QUS) basée sur la mesure du coefficient de rétrodiffusion (\textit{Back-Scattering Coefficient} , BSC) semble prometteuse pour faire le suivi des changements de microstructure lors de l'ablation thermique HIFU. Le travail présenté ici a pour objectif de quantifier l'évolution des paramètres d'atténuation, de BSC et de microstructure avant et après le traitement thermique d'échantillons hépatiques par HIFU ou bain marie. \\ Des lésions thermiques sur des foies de porc ex vivo ont été réalisées par HIFU avec un transducteur monoélément fonctionnant à 3 MHz, ou par bain marie en immergeant les tissus durant 10 min dans une solution saline chauffée. Une trentaine d'échantillons ont été traités à des températures comprises entre 37 et 80°C. L'élévation en température a été mesurée grâce à un thermocouple, et le BSC calculé par la technique de fantôme de référence, puis comparé aux prédictions de modèles analytiques basés sur un modèle gaussien ou un modèle de facteur de structure. \\ Dans le cas de lésions créées par HIFU, une relation quasi linéaire de +8 dB entre la température et le BSC jusqu'à environ 75°C est mise en évidence. Pour les échantillons chauffés au bain marie, les mesures ultrasonores jusqu'à 80 MHz permettent d'estimer les caractéristiques (taille et concentration) des sources acoustiques à l'origine des changements de rétrodiffusion observés, et sont corrélés aux microstructures observées sur les coupes histologiques. L'ensemble des résultats présentés permet une meilleure compréhension de l'évolution de la rétrodiffusion ultrasonore des tissus hépatiques lors des traitements HIFU, ouvrant la voie au guidage par imagerie QUS.