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JCJC - SVSE 5 - Physique, chimie du vivant et innovations biotechnologiques (JCJC SVSE 5)
Edition 2011


ULysSE


Excitation Ultrasonore multifréquentielle pour la Lyse de caillots Sanguins par voie Extracorporelle

Des Ultrasons pour la Lyse de caillots Sanguins par voie Extracorporelle
Le projet ULysSE vise à développer une technique de thrombolyse extracorporelle basée sur l’utilisation d’ultrasons focalisés. A travers l’optimisation des stratégies d’insonification, l’objectif est d’obtenir une méthode efficace, rapide et faiblement invasive de traitement des thromboses vasculaires, notamment en phase d’ischémie aigüe.

Le traitement de la thrombose : des progrès importants, mais encore des besoins
Les méthodes actuelles de traitement de la thrombose ont beaucoup progressé ces vingt dernières années, mais des insuffisances subsistent malgré tout : les techniques interventionnelles (thrombectomie, pontage) restent invasives et nécessitent un plateau technique spécialisé et du personnel expérimenté ; les techniques alternatives utilisent des agents thrombolytiques lysant chimiquement le thrombus, mais qui présentent encore de gros risques hémorragiques et de fortes contre-indications. Dans tous les cas, la rapidité de prise en charge et de recanalisation des zones occluses constitue un élément déterminant pour la réussite du traitement. Ceci pose problème pour les deux types de traitements puisque les agents thrombolytiques ont une action lente, et que la disponibilité d'un plateau technique adapté et de personnel spécialisé peut entraîner des délais de prise en charge importants.

L'utilisation d'ultrasons focalisés sur un thrombus occlusif pourrait offrir une alternative intéressante permettant un traitement rapide, non invasif et économique de certaines pathologies ischémiques en phase aiguë. Cependant cette méthode, envisagée depuis les années 1990, se heurte encore à un manque de sélectivité et au risque de générer des dommages collatéraux dans les tissus sains voisins.
Le projet ULysSE repose sur le développement de techniques de contrôle des mécanismes impliqués dans la thrombolyse ultrasonore pour améliorer l’efficacité de la méthode tout en préservant mieux les tissus sains environnant le caillot, en vue de développer un dispositif de thrombolyse ultrasonore extracorporelle rapide et simple à mettre en œuvre.

Optimiser l’utilisation d’ultrasons focalisés spécifiquement pour la thrombolyse
L’efficacité de la thrombolyse ultrasonore est directement liée au phénomène de cavitation ultrasonore qui désigne le collapse violent de bulles de gaz micrométriques générées par le passage d'une onde ultrasonore d’amplitude suffisante. Le projet vise à mettre en œuvre des méthodes permettant de stimuler, tout en la contrôlant en temps réel, l’activité de cavitation, afin de gagner sur le plan de l’efficacité comme sur le plan de la sélectivité de la méthode.

Résultats

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Perspectives

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Productions scientifiques et brevets

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Partenaires

 Applications des Ultrasons à la Thérapie

Aide de l'ANR 269 880 euros
Début et durée octobre 2011 - 36 mois

Résumé de soumission

Les maladies cardio-vasculaires représentent l'une des principales causes de décès dans monde. En 2008, infarctus du myocarde et accidents vasculaires cérébraux représentaient à eux seuls un quart des décès dans le monde.
Les méthodes actuelles de traitement de la thrombose ont beaucoup progressé ces vingt dernières années, mais des insuffisances subsistent malgré tout : les techniques interventionnelles (thrombectomie, pontage) restent des méthodes invasives et nécessitent un plateau technique spécialisé et du personnel expérimenté ; les techniques alternatives utilisent des agents thrombolytiques lysant chimiquement le thrombus, mais qui présentent encore de gros risques hémorragiques et de fortes contre-indications. Dans tous les cas, la rapidité de prise en charge et de recanalisation des zones occluses constitue un élément déterminant pour la réussite du traitement. Ceci pose problème pour les deux types de traitements puisque les agents thrombolytiques ont une action lente, et que la disponibilité d'un plateau technique adapté et de personnel spécialisé peut entraîner des délais de prise en charge importants.

L'utilisation d'ultrasons focalisés sur un thrombus occlusif pourrait offrir une alternative intéressante permettant un traitement rapide, non invasif et économique de certaines pathologies ischémiques en phase aiguë. Cependant cette méthode, envisagée depuis les années 1990, s'appuie sur le phénomène de cavitation ultrasonore qui désigne le collapse extrêmement violent de bulles de gaz micrométriques générées par le passage d'une onde ultrasonore assez intense. Ce phénomène étant particulièrement difficile à contrôler, la méthode se heurte encore à un manque de sélectivité et au risque de générer des dommages collatéraux dans les tissus sains voisins.
Le projet ULysSE repose sur l'utilisation de modes d'excitations ultrasonores multifréquentielles ayant fait l'objet d'études récentes qui montrent qu'ils peuvent stimuler localement l'activité de cavitation à des puissances réduites. Ceci devrait permettre de mieux préserver les tissus sains environnant le caillot en vue de développer un dispositif de thrombolyse ultrasonore extracorporelle.

Pour ce faire, le projet s'appuie sur une équipe transdisciplinaire constituée de spécialistes des ondes ultrasonores et de la cavitation et de médecins spécialisés dans l'imagerie et le traitement des pathologies vasculaires. Le large spectre scientifique de cette équipe permettra de travailler à la fois sur les aspects fondamentaux de la stimulation de l'activité de cavitation afin d'améliorer l'efficacité de la technique, et sur l'expérimentation in-vitro puis in-vivo chez l'animal, pour tester rapidement le potentiel thérapeutique de la méthode, notamment pour l'ischémie en phase aiguë des membres inférieurs. L'approche fondamentale couplera essentiellement des méthodes numériques et expérimentales pour mettre en évidence les mécanismes de la stimulation de l'activité de cavitation par des excitations multifréquentielles. L'objectif est ici d'améliorer l'efficacité thrombolytique tout en réduisant au maximum le risque de dommages collatéraux. La phase d'expérimentation in-vitro visera à fixer les paramètres optimaux de traitement combinant une bonne efficacité thrombolytique à l'absence de dommages aux tissus sains environnants. Enfin, la phase d'expérimentation in-vivo devrait permettre de valider un dispositif de thrombolyse extracorporelle pour l'ischémie aiguë des membres inférieurs, même si les retombées du projet concernera un plus grand nombre de pathologies cardio-vasculaires (recanalisation de pontages prothétiques, thromboses veineuses etc.).

 

Programme ANR : JCJC - SVSE 5 - Physique, chimie du vivant et innovations biotechnologiques (JCJC SVSE 5) 2011

Référence projet : ANR-11-JSV5-0008

Coordinateur du projet :
Monsieur Bruno GILLES (Applications des Ultrasons à la Thérapie)
bruno.gilles@nullinserm.fr

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.