Mention spéciale recherche :

Jérôme Gateau

L’initiation de la cavitation dans les milieux biologiques se traduit par l’apparition d’une ou plusieurs inclusions gazeuses micrométriques. La formation de ces bulles est en général évitée en raison des effets néfastes potentiels sur les tissus, mais peut être recherchée pour des applications thérapeutiques.  Les propriétés des tissus biologiques en termes de nucléation de bulles restent cependant peu connues ce qui rend difficile le contrôle, et l’utilisation de ce phénomène. Ce travail de thèse utilise l‘imagerie ultrasonore ultrarapide (acquisition simultanée à forte cadence sur un réseau de transducteurs) afin de détecter la nucléation de bulles, et étudier les évènements de cavitation. D‘une part, la nucléation de bulles isolées et leur détection passive à travers le crâne permettent, via le retournement temporel, d‘optimiser la focalisation adaptative pour une thérapie ultrasonore non invasive du cerveau. D‘autre part, la formation de bulles dans les tissus biologiques diffusants (muscle) et leur dissolution sont détectées avec une grande sensibilité en combinant détection passive et active. Des expérimentations in vivo sur encéphale de mouton, et in vitro sur sang animal montrent le caractère aléatoire de la nucléation dans les tissus biologiques, et le recourt à des pressions négatives fortes (< -12MPa) pour observer son occurrence in vivo.