L'optimisation multi-facteurs pour une meilleure imagerie
L'IRM est une technique d'examen médical non invasif qui n'utilise pas les rayonnements ionisants. Les outils d'IRM sont devenus indispensables au diagnostic de nombreuses conditions médicales et permettent une observation différente du tissu en matière de santé et de maladie. Actuellement, la reconception de la bobine magnétique pour applications spécialisées se concentre exclusivement sur les propriétés électromagnétiques, suivi par des essais empiriques exhaustifs, pour obtenir des bobines à gradient de valeur sous-optimale. Grâce au financement par l'UE du projet MCODE (Multiphysics coil design: Applications in novel magnetic resonance imaging systems), le travail préparatoire a été effectué pour exploiter la physique de la thermodynamique ainsi que les considérations électromagnétiques. Les considérations multi-physiques devraient réduire la température, les vibrations et le bruit. Elles permettront d'obtenir une meilleure résolution d'image, des examens IRM plus courts et, surtout, une plus grande faisabilité de systèmes toujours plus novateurs et spécialisés. Les membres de l'équipe ont d'abord développé un code compatible avec le code de la méthode inverse des éléments frontières pour la conception des bobines. La méthode inverse des éléments frontières simule la température des bobines électromagnétiques et a été employée pour résoudre le problème de sa hausse dans l'intensité de champ des gradients utilisés en IRM. Les températures prévues (la simulation envisagée) étaient en parfait accord avec celles mesurées de façon expérimentales à l'aide d'une caméra thermique. L'étape suivante a porté sur le problème inverse, en utilisant les prévisions de température pour guider la modélisation d'une température maximum plus basse (réellement plus basse ou minimum) afin de permettre les cycles de service plus élevés requis par les nouvelles méthodes d'IRM. Les scientifiques ont développé un logiciel destiné à optimiser la température minimum maximum dans une bobine pour créer un champ magnétique donné. Les chercheurs ont ensuite utilisé ce logiciel sur une bobine IRM standard, effectuant des simulations avec différents paramètres thermodynamiques. La conception des bobines a été entièrement revue en utilisant une optimisation de température minimum maximum et une température crête beaucoup plus basse a été prévue. MCODE a créé et démontré la valeur du logiciel d'optimisation mathématique qui tient compte de la thermodynamique dans la conception des bobines IRM destinées aux applications spécialisées. L'adoption de la technologie par les fabricants de matériel IRM devrait ouvrir de nouveaux débouchés aux systèmes IRM haute performance qui améliorent le diagnostic médicale dans les traumatismes et les maladies.
Mots‑clés
Imagerie, imagerie par résonance magnétique, bobines à gradient, propriétés électromagnétiques, thermodynamique
