Pour la première fois, une équipe de chercheurs Inserm de l'Institut de Physique pour la Médecine (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS) parvient à cartographier le flux sanguin d'un organe entier chez l'animal (cœur, rein et foie) avec une grande précision, en quatre dimensions : 3D + temps. Cette nouvelle technique d'imagerie, appliquée à l'homme, pourrait à la fois améliorer notre compréhension du système circulatoire (veines, artères, vaisseaux et système lymphatique) et faciliter le diagnostic de certaines maladies liées à la circulation sanguine. Ces résultats sont publiés dans Communications naturelles.
La microcirculation sanguine est un réseau complexe qui transporte le sang vers les tissus et les organes via de minuscules vaisseaux sanguins. Lorsque ce mécanisme fonctionne correctement, les cellules reçoivent l’oxygène et les nutriments dont elles ont besoin pour rester en bonne santé, tandis que les déchets métaboliques sont efficacement éliminés.
Toute altération de ce réseau, qu’elle soit structurelle ou fonctionnelle, peut avoir des conséquences cliniques graves, notamment une insuffisance cardiaque, une insuffisance rénale et diverses maladies chroniques. Cependant, il n’existe actuellement aucune méthode d’imagerie permettant de visualiser la microcirculation et d’évaluer l’intégrité de l’ensemble du système circulatoire, des grosses artères aux artérioles les plus fines, à l’échelle de l’organe entier.
C'est dans cette optique que l'équipe de recherche de l'Institut de Physique pour la Médecine (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS) a développé le premier outil capable de produire ces images. Il s'agit d'un nouveau type de sonde échographique, développé dans le cadre des travaux de thèse de Nabil Haidour, sous la direction de Clément Papadacci (chercheur Inserm). Grâce à cette technologie, les scientifiques ont pu cartographier la vascularisation et quantifier la dynamique du flux sanguin de trois organes essentiels – le cœur, les reins et le foie – dans des modèles animaux de taille comparable à celle des humains, le tout avec une résolution d’image sans précédent.
Le dispositif non invasif a permis de distinguer la microcirculation même dans les vaisseaux les plus fins (moins de 100 micromètres). Dans le cas du foie, il a été possible d'identifier et de différencier ses trois réseaux sanguins (artériel, veineux et porte) grâce à leur signature hémodynamique.
'L’originalité de ces résultats réside dans le fait que ces images permettent de visualiser les vaisseaux d’un organe entier à de très petites échelles (moins de 100 micromètres) – cette résolution d’image 4D est sans précédent, tout comme la possibilité d’observer l’ensemble d’un grand organe et sa dynamique d’écoulement.», explique Clément Papadacci, chercheur Inserm et dernier auteur de l'étude.
Cette technologie va désormais être testée chez l’homme dans le cadre d’un essai clinique. Les développements permettant un déploiement chez l'homme sont menés avec l'aide de l'Accélérateur de Recherche Technologique en Ultrasons Biomédicaux, créé par l'Inserm et intégré à l'Institut de Physique pour la Médecine.
'La sonde peut être connectée à un petit équipement portable, ce qui permettrait de l'intégrer à la pratique médicale, » explique Clément Papadacci.
'Utilisée en milieu clinique, cette nouvelle technologie pourrait devenir un outil majeur pour mieux comprendre la dynamique vasculaire dans son ensemble, des plus gros vaisseaux aux artérioles pré-capillaires. Cela pourrait également contribuer à faire progresser le diagnostic des troubles de la microcirculation et le suivi des traitements des maladies des petits vaisseaux, complexes à diagnostiquer et diagnostiquées en excluant d'autres pathologies, » conclut Clément Papadacci.
