Modélisation de la réponse acoustique d'une microbulle oscillant à proximité d'une paroi rigide

Leila Aired (1) , Alexander A. Doinikov (1) , Ayache Bouakaz (1)

1 iBraiN - Imaging, Brain & Neuropsychiatry

Le développement de nouvelles technologies permettant un diagnostic précoce des cancers est essentiel. L'utilisation de microbulles spécifiques reconnaissant leurs cibles permet de détecter de façon sensible les sites pathologiques ciblés (e.g. tumeurs). Le but de cette analyse est de fournir une base pour des investigations de réponse acoustique des agents de contraste ciblés qui oscillent près d'une paroi imitant la paroi vasculaire. Nous proposons plus particulièrement d'utiliser un modèle de la dynamique de la bulle qui tient compte du phénomène acoustique « compression only » (Marmottant,2005). Nous allons exploiter ce phénomène pour la détection de microbulles ciblées. À cet effet, nous avons résolu l'équation d'oscillation radiale pour une bulle encapsulée à proximité d'une paroi rigide et calculer l'écho diffusé par la microbulle. En utilisant différentes conditions d'excitation et pour des microbulles de tailles différentes. L'écho en provenance d'une bulle ciblée est comparé à celui réfléchi par une microbulle libre. Les résultats montrent qu'une bulle de 2 µm de diamètre, insonifiée à 210 kPa, 5 cycles, avec une fréquence de 2 MHz produit un écho plus important lorsqu'elle est proche de la paroi en comparaison avec une bulle libre. Les réponses spectrales des 2 types de bulles (ciblée et libre) montrent une différence de 10dB pour la composante fondamentale et pour la composante harmonique. Ce résultat est en accord avec des observations expérimentales rapportées récemment (Dayton et Ferrara,2006). Cette augmentation est le résultat d'une sommation de l'interaction acoustique entre la paroi et la bulle adhérente. Ainsi il est possible de distinguer la signature acoustique d'une bulle proche d'une paroi de celle d'une bulle libre. Nous présenterons également les résultats obtenus en utilisant des conditions d'excitation différentes. En conclusion, ce modèle simple permet de prédire des signatures acoustiques spécifiques aux microbulles ciblées en tenant compte de la présence d'une paroi rigide.

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Leila Aired, Alexander A. Doinikov, Ayache Bouakaz. Modélisation de la réponse acoustique d'une microbulle oscillant à proximité d'une paroi rigide. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00551149⟩