Développement d'un système d'imagerie photoacoustique pour application à l'athérosclérose

La tomographie photoacoustique est une nouvelle modalité d'imagerie préclinique non invasive combinant l'imagerie optique et les ultrasons. Dans le présente forme, elle permet de mesurer la distribution initiale de pression acoustique générée par l'absorption photonique dans les tissus biologiques, et réflète ainsi les propriétés optiques du spécimen examiné. Cette technique s'appuie notamment sur la diffusion optique dans les tissus pour approfondir le champ d'imagerie par rapport aux techniques d'imagerie optique fonctionnant dans les régimes balistique ou quasi-balistique. Par exemple, elle pourrait notamment permettre l'imagerie des structures profondes chez des modèles murins, qui sont fréquemment utilisés en recherche translationnelle. En outre, les principaux absorbants dans les tissus tels que l'oxyhémoglobine, la désoxyhémoglobine et les lipides, ainsi que les agents de contraste exogènes ont un profil d'absorption distinct qui pourrait être mis à profit par les techniques de différenciation multispectrales. L'objectif global de ce projet est d'appliquer la tomographie photoacoustique pour l'imagerie du système vasculaire chez la souris, et plus spécifiquement l'imagerie moléculaire de la plaque d'athérosclérose. L'imagerie moléculaire vise la détection non invasive de sondes ciblées, dans le but d'apporter une information complémentaire aux données anatomiques. Présentement, plusieurs modalités d'imagerie moléculaire peuvent être appliquées à la détection de la plaque d'athérome. Cependant, aucune ne parvient à s'imposer sur tous les critères décisionnels tels que la sensibilité, la résolution spatiale ou temporelle, le niveau d'exposition à des rayonnements ionisants, la profondeur de pénétration ou le coût. L'imagerie photoacoustique est une modalité hybride entre les techniques optiques et l'imagerie ultrasonore, qui profite donc de la sensibilité de l'optique avec la résolution spatiale ultrasonore. L'arche aortique a été choisie comme région d'intérêt ciblée pour ce projet. En effet, il s'agit du lieu de formation précoce de la plaque chez des modèles de souris athérosclérotiques ; elle fournit également des repères anatomiques uniques permettant un repositionnement précis pour des études répétées d'imagerie. À ce jour, très peu d'études ont été consacrées au système cardiovasculaire en photoacoustique. Les résultats de cette thèse constituent donc une contribution originale au domaine. Étant donné que le sang est à l'origine d'un fort contraste photoacoustique endogène, l'observation de ce contraste purement vasculaire est une condition favorable à la faisabilité de l'imagerie moléculaire dans cette région. Aussi, la majeure partie de ce travail est orientée vers l'obtention de ce contraste sanguin in vivo chez la souris..