Présentation
Le groupe (US)² – Ultrasons et Signal à l’Université de Sherbrooke (Québec, CANADA), dirigé par les Prs. Nicolas Quaegebeur et Patrice Masson, développe des méthodes, des instruments et des technologies ultrasonores pour l’imagerie, la mesure et l’intervention. Nos travaux se situent à l’interface de l’acoustique, du traitement du signal, de la modélisation multiphysique, de l’électronique embarquée et des applications biomédicales et industrielles.
Notre objectif est de rendre les systèmes ultrasonores plus précis, plus robustes et plus accessibles. Nous travaillons autant sur les sondes et les transducteurs que sur les algorithmes de reconstruction, les plateformes de mesure et les systèmes portables. Cette approche intégrée permet de concevoir les composantes matérielles et logicielles comme un seul système, plutôt que de les développer séparément.
Imagerie ultrasonore avancée
Une partie importante de nos recherches porte sur de nouvelles méthodes de formation d’image. Les systèmes d’échographie actuels reposent encore largement sur des méthodes conventionnelles, comme le Delay-and-Sum, qui imposent des compromis entre résolution, profondeur, champ de vue et robustesse.
Le groupe développe des approches de reconstruction fondées sur la corrélation (Correlation-Based imaging). Ces méthodes exploitent les signaux radiofréquence mesurés et des bases de données calibrées pour améliorer la qualité des images. Elles ont déjà permis d’augmenter la résolution, le contraste et le champ de vue dans plusieurs contextes, notamment en imagerie médicale, en échographie cardiaque, en suivi d’aiguilles et en imagerie avec agents de contraste.
Ces travaux ouvrent la voie à des systèmes d’échographie plus fiables, moins dépendants de l’opérateur et mieux adaptés aux soins de proximité, aux régions éloignées et aux environnements cliniques où la portabilité est essentielle.
Transducteurs, sondes et microfabrication
Le groupe conçoit et optimise de nouvelles architectures de transducteurs ultrasonores pour des applications médicales et industrielles. Ces travaux combinent la modélisation par éléments finis, la simulation acoustique, le micro-usinage laser, la fabrication additive et la caractérisation expérimentale.
Nous nous intéressons notamment aux sondes multiéléments, aux transducteurs piézocéramiques et piézopolymères, aux architectures séparant émission et réception, ainsi qu’aux sondes à couplage sec ou sans contact. L’objectif est de créer des sondes mieux adaptées aux algorithmes modernes de reconstruction et capables de fonctionner dans des conditions où les approches classiques atteignent leurs limites.
Ces développements ont des retombées en imagerie médicale, en ultrasons de puissance, en contrôle non destructif et en surveillance de structures.
Ultrasons thérapeutiques et applications biomédicales
Le groupe contribue aussi au développement de technologies ultrasonores pour le diagnostic et la thérapie. Les projets récents portent notamment sur les ultrasons focalisés transcrâniens, l’imagerie guidée par ultrasons, la neuromodulation, la douleur chronique et le traitement de l’AVC ischémique.
Ces projets visent à développer des systèmes portables, non invasifs et mieux adaptés aux besoins des patients et des cliniciens. Ils combinent l’ingénierie, la physiologie, la neurologie, l’imagerie médicale et le traitement du signal pour proposer de nouvelles solutions en santé.
Instrumentation, acoustique et transfert technologique
Le groupe développe également des instruments de mesure et des systèmes acoustiques pour des applications industrielles. Ces travaux incluent les caméras acoustiques embarquées, l’identification de sources sonores, l’inspection sans contact, les ultrasons de puissance et les systèmes de contrôle qualité.
À travers la Plateforme d’instrumentation en mécanique de l’Université de Sherbrooke (PIMUS), le groupe collabore avec des partenaires industriels pour transformer des idées de recherche en solutions concrètes. Ces collaborations permettent de former les étudiantes et étudiants à des projets appliqués, tout en favorisant le transfert technologique vers les entreprises.