La technique de thrombolyse ultrasonore proposée est basée sur la cavitation ultrasonore, qui est un phénomène non linéaire posant d'importants problèmes de reproductibilité. Un contrôle précis de l'activité de cavitation en cours de traitement est donc nécessaire pour éviter les dommages sur les parois des vaisseaux et les tissus voisins. Ce contrôle temporel et spatial est étudié et réalisé par un système de régulation en temps réel basé sur des mesures acoustiques.

Contexte médical  :
Les ultrasons focalisés permettent d’effectuer des traitements thérapeutiques ciblés dans le corps humain en utilisant des sources ultrasonores situées à l’extérieur du corps. De tels dispositifs sont utilisés actuellement en clinique pour le traitement de cancers de prostate et pour la destruction des calculs rénaux. Des applications cardiovasculaires font l’objet de recherche, notamment pour la thrombolyse, c’est-à-dire la destruction de caillots sanguins qui peuvent se former dans les vaisseaux et les obstruer.
Dans le cas de la thrombolyse ultrasonore, les mécanismes de dissolution du caillot sont liés à la cavitation ultrasonore, qui est un phénomène à caractère aléatoire et qui pose donc des problèmes de reproductibilité et peut être à l’origine de dommages sur les parois vasculaires et les tissus voisins du thrombus traité. Un meilleur contrôle de l’activité de cavitation au cours du traitement ultrasonore constitue une voie incontournable pour envisager le développement d’un dispositif thérapeutique.

Objectif :
La thèse vise à étudier et à mettre en œuvre un contrôle spatial et temporel de la cavitation ultrasonore dans le cadre de l’application à la thrombolyse. Pour les excitations acoustiques validées pour la destruction des caillots, l'objectif est de concevoir un dispositif acoustique de détection et de localisation des zones de cavitation, et d'étudier un système de régulation temps réel de l’activité de cavitation.



Spatial and temporal control of ultrasound cavitation, application to extra corporeal ultrasound thrombolysis :
Ultrasound thrombolysis technique proposed is based on ultrasound cavitation, which is a nonlinear phenomenon causing problems of reproducibility. To prevent surrounding tissue and vascular wall damage, a precise control of cavitation activity is to be achieved during the ultrasound treatment. This spatial and temporal control is to be carried out by implementing an acoustic detection and localization of cavitation feeding a real time regulation system.

Medical context:
Focalized ultrasound permits targeted therapeutic treatments in human body using extracorporeal ultrasound sources. It is currently used for treatment of prostate cancers (ultrasound thermal ablation) and for destruction of kidney stones (lithotripsy). Cardiovascular applications are also in investigation, notably for thrombolysis (i.e. destruction of blood clots in blood vessel).
Concerning ultrasound thrombolysis, the mechanisms of clot dissolution are linked to ultrasound cavitation, which appears as a random process and thus puts problems of reproducibility and can generate damages on vascular wall and tissue neighboring the treated thrombus. Therefore a better control of cavitation activity during ultrasound treatment is necessary for clinical implementation of ultrasound thrombolysis.

Subject:
The research work consists in studying and implementing a spatial and time control of ultrasound cavitation for the application to thrombolysis. An acoustic system will be conceived to detect and localize cavitation for the ultrasound excitation parameters validated for blood clot destruction, and a system for cavitation activity control in real time will be studied.