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Novel RF Driven MRI Magnet for Imaging Enhancement

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Un scanner IRM portable pour une utilisation dans les ambulances

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est largement utilisée dans les applications de diagnostic clinique pour le diagnostic et le traitement de nombreux types de cancer et de nombreuses lésions des tissus mous. Grâce à une nouvelle technologie, l’initiative européenne RF‑MAFS a mis au point des scanners IRM portables, de petite taille et extrêmement précis.

Santé

L’IRM est l’une des méthodes d’examen les plus importantes utilisées pour afficher les zones anatomiques et répondre aux questions d’ordre physiologique et fonctionnel. Elle emploie des champs magnétiques très élevés et n’utilise pas la radiation ionisante, ce qui la rend non toxique. Cependant, depuis son développement dans les années 1970, l’IRM présente des problèmes associés à une faible sensibilité et à une mauvaise résolution spatiale de l’image. Ces problèmes sont généralement résolus en augmentant le champ magnétique du scanner IRM. Cette solution n’est pas valable pour les scanners IRM portables, en raison de phénomènes inter et intramoléculaires qui se traduisent par une résolution et un contraste de l’image très faibles.

Vers un scanner IRM portable

Avec le soutien du programme Marie Skłodowska-Curie, le projet RF‑MAFS a conçu et développé un scanner IRM portable innovant résolvant ces problèmes. «La technologie de RF‑MAFS réduit les interactions moléculaires et améliore la résolution des images IRM obtenues avec les scanners IRM portables», explique Javier Alonso‑Valdesueiro, boursier du programme Marie Skłodowska-Curie. Cela est possible grâce à la mise en œuvre de la technique de rotation à l’angle magique en utilisant des signaux radiofréquences à la place de la rotation mécanique. L’échantillon est soumis à un champ magnétique rotatif et statique, qui produit un champ magnétique total positionné à un angle d’exactement 54,7 degrés par rapport à l’échantillon. Cela réduit l’impact des interactions nucléaires sur le contraste des images IRM et sur la résolution spectrale RMN. En combinant des compétences d’ingénierie, une connaissance sur la résonance magnétique et des informations sur l’imagerie médicale, les chercheurs ont optimisé la conception de l’aimant et fabriqué le prototype de RF‑MAFS. Les électroaimants qui produisent le champ magnétique rotatif et statique utilisent le dipôle à double hélice et les bobines de Helmholtz, et sont contrôlés avec un logiciel spécialisé. Le champ magnétique généré a été mesuré à l’aide d’une instrumentation ad hoc conçue et fabriquée pendant le projet.

Les avantages du scanner RF‑MAFS

Le nouveau scanner RF‑MAFS présente un faible poids, une faible maintenance et une faible consommation, qui en font ainsi un outil de diagnostic précoce adéquat. De plus, son coût peu élevé et son accessibilité rendent possible son déploiement dans les services d’urgences pour s’assurer que l’on réponde rapidement aux besoins des patients et faciliter les premières décisions médicales lorsqu’une ambulance arrive sur le lieu de l’accident. «Cependant, la technologie RF‑MAFS n’est pas destinée à remplacer les scanners IRM robustes et puissants des hôpitaux tels que nous les connaissons. Les scanners traditionnels continueront à être régulièrement utilisés pour un diagnostic de précision», souligne M. Alonso‑Valdesueiro. Fait important, le scanner RF‑MAFS est compatible avec d’autres outils diagnostiques grâce à la force moins élevée de son champ magnétique. Une amélioration supplémentaire de cette technologie peut rendre ce scanner utile dans différentes situations, telles que les chirurgies, ou en combinaison avec d’autres scanners, dont la tomodensitométrie et les ultrasons.

Perspectives d’avenir

Selon M. Alonso‑Valdesueiro, «le projet RF‑MAFS a présenté une opportunité de développer une nouvelle technologie basée sur un concept non testé dans l’IRM». L’aimant résultant répond aux exigences de taille réduite et de force limitée du champ magnétique qui garantissent son faible coût et sa portabilité. À l’avenir, les scientifiques de RF‑MAFS prévoient d’étudier les interfaces des matériaux, les impuretés paramagnétiques et les mouvements des objets avec l’aimant RF‑MAFS pour démontrer l’amélioration de l’image lors d’expérimentations sur l’IRM. Le travail en cours pour fabriquer un spectromètre RMN permettra d’examiner plus en profondeur l’utilisation de cet aimant dans la spectroscopie RMN moléculaire.

Mots‑clés

RF‑MAFS, IRM, scanner, champ magnétique, diagnostic, RMN, imagerie par résonance magnétique, rotation à l’angle magique, résonance magnétique nucléaire

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