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Un financement européen pour repousser les limites de l’IRM cardiaque

Mise à jour le :

Parmi les lauréats de la bourse « Starting Grant » du Conseil européen de la recherche annoncés ce jour, Aurélien Bustin, chercheur à l’IHU, reçoit un financement pour son projet SMHEART qui ambitionne de repousser les limites de l’IRM cardiaque. Deux scientifiques du CNRS, Chloé Grazon à l’Institut des sciences moléculaires et Samuel Beaulieu au Centre lasers intenses et applications (CELIA) sont également distingués par l’ERC.

Photo : Aurélien Bustin, lauréat ERC Starting Grant  © IHU Liryc
Aurélien Bustin, lauréat ERC Starting Grant © IHU Liryc

Le Conseil Européen de la Recherche a annoncé ce jour la liste des chercheurs, lauréats des bourses ERC-2022-Starting Grant (Horizon Europe) récompensant de jeunes chercheurs porteurs de projets novateurs et ambitieux. Rencontre avec le Pr Aurélien Bustin, chercheur à l’IHU Liryc et au sein du service d’imagerie cardiovasculaire du CHU de Bordeaux, professeur Junior à l’université de Bordeaux, et chercheur invité au CHUV de Lausanne, qui vient d’être lauréat du prestigieux financement de 1,5 millions d’euros pour son projet en imagerie cardiaque « SMHEART ».

En quoi consiste vos travaux de recherche ?

Mon axe de recherche personnel se situe à la frontière de la cardiologie, de l'imagerie médicale et de la science des données pour contribuer à l’amélioration des soins aux patients. L’approche, plutôt avant-gardiste, est inspirée de mon expérience académique et professionnelle internationale qui m’a permis d’avoir un regard multidisciplinaire et translationnel et d’appréhender l’imagerie cardiaque sous plusieurs angles.

En effet, mes travaux à l’Université de Californie Los Angeles (UCLA), à l'Université Technique de Munich (TUM), au King's College London (KCL), puis à l’IHU Liryc m’ont conduit à travailler à la fois sur de l'acquisition avancée d'images cardiaques mais aussi sur la reconstruction d'images, afin de repousser les limites de l'imagerie par résonance magnétique (IRM).
Mon travail a également permis de faire passer les nouvelles technologies du laboratoire au chevet du patient grâce à une collaboration avec le monde universitaire, les hôpitaux et l'industrie. Ce sont plusieurs centaines de patients qui ont déjà bénéficié de ces nouvelles technologies ces dernières années au CHU de Bordeaux.

A quel challenge scientifique répond le projet de recherche financé par le Conseil Européen de la Recherche ?

Dans le but de comprendre et de traiter les maladies cardio-vasculaires, première cause de mortalité dans le monde, l'IRM reste la seule modalité capable de fournir une évaluation complète de la fonction et de la structure du cœur sans exposer le patient ou l'opérateur à des rayonnements ionisants potentiellement dangereux.

En tant que mathématicien entrant dans le domaine de l’IRM cardiaque, j'ai été témoin du même problème dans tous les hôpitaux où j'ai eu la chance de travailler : les manipulateurs radio se noient dans des centaines de séquences IRM complexes, collectant entre 800 et 1000 images par examen, tandis que les cliniciens passent un temps considérable à dessiner des cercles sur ces images dans le but de localiser le cœur et extraire les éléments diagnostic pertinents. Sur le plan scientifique, j'ai été impressionné par le manque d’interactions entre les domaines scientifiques impliqués dans le développement des techniques d’IRM ; avec les spécialistes manipulateurs radio, les physiciens, développant des outils d’acquisitions d’images, les mathématiciens, concevant des algorithmes de reconstruction, les experts en traitement d'images, et les cliniciens, travaillant essentiellement en silos.  Ce cloisonnement des spécialités fait obstacle à une étude détaillée et plus complète de la pathologie cardiaque.
A côté de ces observations, du point de vue du parcours patients, j’ai été frappé par la difficulté d’un examen, avec un nombre important d’apnées demandées à nos patients (une centaine, contre aucune pour une IRM du cerveau).
Il y a donc un besoin urgent de découvertes et d'innovations dans le domaine.

Le projet d'imagerie cardiaque SMHEART © IHU Liryc - Aurélien Bustin
Le projet d'imagerie cardiaque SMHEART © IHU Liryc - Aurélien Bustin

Quel est l’objectif du projet SMHEART ?

L'objectif du projet ERC SMHEART est de libérer tout le potentiel de l’IRM en introduisant un pipeline d'imagerie rapide, en un seul clic, entièrement automatisé et complet, applicable au diagnostic, au pronostic et au choix de la thérapie en cardiologie.

Les systèmes IRM actuels sont trop lents, trop complexes et nécessitent des spécialistes hautement qualifiés.
Une approche en un clic pour collecter rapidement un seul volume multiparamétrique 3D du cœur entier en respiration libre, donc plus confortable pour le patient, avec une extraction automatisée de l'anatomie, de la fonction et des caractéristiques des tissus cardiaques, grâce à l'intelligence artificielle, améliorera directement les soins aux patients.
C’est non seulement la condition d’une adoption plus large de l’IRM en cardiologie et l’opportunité d’un meilleur diagnostic, mais elle offre également l’opportunité d’une amélioration des connaissances des maladies cardiovasculaires grâce une approche multiparamétrique. Les résultats de ce projet ouvriront la voie à des stratégies robustes basées sur l'image pour des soins personnalisés aux patients (diagnostic, stratification du risque, sélection de la thérapie, surveillance et interventions guidées par l'imagerie).

Concrètement, à quoi va contribuer le financement ?

Le financement permettra de recruter des physiciens, des mathématiciens, des ingénieurs informatiques, et des cliniciens qui travailleront ensemble à l'interface entre l'imagerie médicale, l'intelligence artificielle, le développement de logiciels et la translation clinique, pour développer cette nouvelle solution d’imagerie.
Le projet de recherche débutera en 2023 pour 5 ans et il comprendra d’abord une phase d’exploration pré clinique puis une étude clinique qui inclura des cohortes de patients et de volontaires sains.

Contact chercheur

  • Aurélien Bustin

    Chercheur à l’IHU

    aurelien.bustin%40u-bordeaux.fr

2 bourses ERC Starting grant à des scientifiques CNRS sur le campus bordelais

  • Chloé Grazon à l'Institut des sciences moléculaires (IMN, unité Bordeaux INP, CNRS et université de Bordeaux)

Dans son projet ERC COMET, Chloé Grazon veut développer des nanoparticules organiques capables d’échanger de l’énergie entre-elles. Décorées de biorécepteurs (ADN, protéines), ces nanosondes pourront émettre des signaux complexes, et ainsi mesurer la concentration de diverses molécules, dont, par exemple, des opiacés.

Pour en savoir plus : site de l'Institut de chimie du CNRS

  • Samuel Beaulieu au Centre lasers intenses et applications (CELIA, unité CEA, CNRS et université de Bordeaux)

Contrôler et sonder la topologie des électrons au sein de la matière restent des défis majeurs de la physique contemporaine. Le projet UTOPIQ de Simon Beaulieu vise donc à s’attaquer à ces deux défis fondamentaux. Des nouvelles techniques permettant la mesure de la topologie des électrons dans les matériaux quantiques seront développées.

Pour en savoir plus : site de l'Institut de physique du CNRS