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Accélérer le diagnostic des accidents vasculaires cérébraux

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Coordination du pôle modélisation et ingénierie :

- Pascal Frey
- Frédéric Klopp
- Pierre Yves Lagrée
- Pierre Sens

Modélisation et ingénierie

  • 860 enseignants-chercheurs et chercheurs
  • 170 personnels d'appui à la recherche
  • 970 doctorants
  • 19 unités de recherche
  • 4 écoles doctorales

    Sauver des vies humaines en accélérant le diagnostic des accidents vasculaires cérébraux

    Trois membres du laboratoire Jacques-Louis Lions (LJLL: UPMC/CNRS/Université Paris Diderot) font partie de l’équipe de recherche lauréate du prix Bull Joseph-Fourier 2015, pour leur travail sur le calcul haute performance appliqué au diagnostic des AVC. Il s’agit de Frédéric Nataf (directeur de recherche au CNRS), Frédéric Hecht (professeur à l’UPMC), et Pierre-Henri Tournier (post-doctorant). Leur équipe comptait également Pierre Jolivet (chercheur CNRS et docteur de l’UPMC) et Victorita Dolean (Université de Nice-Sophia Antipolis). Fondé en 1969, le laboratoire Jacques-Louis Lions est l’un des principaux laboratoires du monde pour la formation et la recherche en mathématiques appliquées. Frédéric Nataf nous en dit plus sur le travail qui les a menés jusqu’à ce prix.

    Racontez-nous votre projet…

    Frédéric Nataf : Nous avons étudié la faisabilité d’un nouveau mode d’imagerie électromagnétique des accidents vasculaires cérébraux à la fois très mobile et sans effet secondaire dans le cadre du projet ANR (Agence Nationale de la Recherche) Medimax, mené par Christian Pichot (Université de Nice). Nous avons utilisé FreeFem++ et HPDDM, deux outils dont les codes source sont ouverts, développés au laboratoire Jacques-Louis Lions. FreeFem++ permet de générer une image tridimensionnelle du cerveau en résolvant des équations de Maxwell (base de l’électromagnétisme). Il est d’ailleurs très utilisé dans l’enseignement à travers le monde, ainsi que dans l’industrie, les laboratoires d’acoustique ou de mécanique. En parallèle, HPDDM (High Performance Domain Decomposition Method) est une bibliothèque de calcul très puissante qui résout des problèmes d’une grande complexité. La combinaison de ces deux outils permet de simuler tout type de phénomène physique.

    Pourquoi avoir choisi de travailler sur les AVC ?

    FN : Le diagnostic d’un AVC, s’il est réalisé rapidement, permet de limiter un maximum les séquelles pour le patient. Chaque minute compte. La société EMTensor (Vienne, Autriche) a créé une machine d’imagerie composée d’une chambre cylindrique d’acquisition des données avec 5 anneaux de 32 antennes chacun. Notre méthode de calcul crée en 5 minutes les images tomographiques de l’accident vasculaire cérébral. Quand l’appareil sera en service, les images seront envoyées au médecin directement depuis le camion des secours, qui peut dès lors distinguer l’AVC hémorragique de l’AVC ischémique et prendre les dispositions nécessaires à l’arrivée du patient à l’hôpital. 

    Schéma EMTensor

    Quel est l’avenir de cette technologie ?

    FN : Concernant la première machine développée par EMTensor, deux prototypes se trouvent dans un hôpital à Vienne. Un système encore plus petit est en cours de développement : il fait la taille d’un casque, ce qui permet de faire des mesures encore plus précises. On peut même imaginer qu’à terme chacun en ait un chez soi.

    Que vous a apporté le prix Bull-Joseph Fourier ?

    FN : C’est d’abord gratifiant, car cela couronne des années de travail ! C’est un prix reconnu en France et à l’étranger, qui récompense les travaux de simulation numérique de traitement des données. Il donne un coup de projecteur sur les compétences du laboratoire en calcul scientifique haute performance.

     

    crédits photo © Laurent Ardhuin pour l'UPMC



    06/05/16