Etude d'un dispositif ultrasonore intra-oral pour le dépistage de la maladie parodontale

Study of an intra-oral ultrasound system for the detection of periodontal disease

• Auteur / Autrice : Aline Banquart
• Direction : Frédéric Ossant, Samuel Callé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur. Imagerie ultrasonore
• Date : Soutenance le 09/04/2021
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Imagerie et cerveau (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Bertrand Dubus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Levassort, Frédéric Denis, Marie Faruch-Bilfeld
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Emilie Franceschini, Hervé Liebgott

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux en anneaux (informatique)

Analyse par microsonde

Imagerie ultrasonore

Dispositifs d'administration (pharmacologie)

Dépistage

Parodontopathies

Transducteurs ultrasonores

Mots clés libres

Imagerie ultrasonore

Transducteurs

Haute-Fréquence

Maladies parodontales

Echographie à haute résolution

Ultrasound imaging

Transducers

High-Frequency

Periodontal diseases

Résumé

Les maladies parodontales sont des pathologies très répandues qui affectent le parodonte, tissu soutenant les dents. Elles débutent par la gingivite, progressent vers la parodontite et peuvent altérer l’état général du patient. Actuellement, le diagnostic de la maladie n’est pas efficace, long, imprécis et peut être douloureux. Le développement d’un nouvel outil diagnostic est aujourd’hui largement attendu. Dans ce contexte, plusieurs auteurs ont montré que l’échographie haute-résolution peut fournir des informations pertinentes sur le parodonte. Le but de ce travail a été d’élaborer un prototype d’échographe haute-fréquence pour le diagnostic des maladies parodontales. Une nouvelle technologie de fabrication de transducteurs ultrasonores haute-fréquence à base de P(VDF-TrFE) a été évaluée. Elle consiste au dépôt par jet d’encre du matériau piézoélectrique sur un substrat de silicium et a permis la réalisation d’un réseau annulaire HF. Plus globalement, un premier prototype d’échographe a été développé, comprenant une sonde intra-orale avec un système de balayage mécanique du faisceau acoustique et une électronique dédiée. Les performances de ce prototype, notamment du point de vue de la qualité d’image, sont compatibles avec une exploration du parodonte. Des images du parodonte porcin ex-vivo sur tissus sains et pathologiques ont été réalisées.

Periodontal diseases are very common pathologies that affect the periodontium, the tissue supporting the teeth. They start with gingivitis, progress to periodontitis and can affect the patient’s general condition. Currently, the diagnosis of the disease is not efficient, long, imprecise and can be painful. The development of a new diagnostic tool is widely expected today. In this context, several authors have shown that high-resolution ultrasound can provides relevant information about the periodontium. The aim of this work was to develop a prototype high-frequency ultrasound machine for the diagnosis of periodontal diseases. A new manufacturing technology for high-frequency transducer technology based on P(VDF-TrFE), was evaluated. It consists of the inkjet deposition of the piezoelectric material on a silicon substrate and has enabled the creation of an HF annular array. More generally, a first prototype ultrasound machine was developed, comprising an intraoral probe with a mechanical scanning system of the acoustic beam and dedicated electronics. The performance of this prototype, especially from the point of view of image quality, is compatible with an exploration of the periodontium. Images of the porcine periodontium ex-vivo on healthy and pathological tissues were produced.