Les découvertes scientifiques et les inventions techniques changent la médecine, rendant de nombreuses procédures plus sûres et plus précises. Imagerie par résonance magnétique (IRM) est une méthode moderne pour obtenir des images claires des organes et tissus internes humains. Les caractéristiques distinctives de la procédure sont qu'elle ne crée pas de charge de rayonnement sur le corps. De plus, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) réalisée avec un minimum de préparation préalable. Cette méthode est absolument sans danger pour l'homme et ne cause aucun inconfort.
Histoire de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) assez étendu. Les premiers appareils permettant d'effectuer cette procédure sont apparus il y a environ 30 ans, mais ils n'étaient pas encore aussi puissants. La science a fait des percées significatives au cours de la dernière décennie avec les machines d'imagerie par résonance magnétique (IRM) puissance de 1,5 et même 3 tesla. Des appareils aussi puissants sont plus souvent utilisés pour les activités de recherche, tandis que dans les cliniques, en règle générale, des équipements d'une capacité d'environ 1,0 Tesla sont utilisés.
Réalisation d'imagerie par résonance magnétique (IRM) dans notre clinique
Le département dispose d'un tomographe à résonance magnétique Philips Panorama 1.0 T moderne (tomographe avec une ouverture ouverte et une intensité de champ magnétique de 1,0 Tesla). Le système d'IRM à grand champ de vision Panorama est conçu pour une commodité maximale pour les patients et les médecins. Il a une conception largement ouverte, un grand champ de vision, une large gamme d'indications cliniques et fournit des images de haute qualité. De plus, l'appareil est équipé d'un système paramagnétique pour l'administration intraveineuse en bolus d'un agent de contraste, ce qui augmente la valeur diagnostique de l'étude.
Indications pour l'utilisation de l'IRM :
- maladies du cerveau (genèse vasculaire, inflammatoire, néoplasique et autre), y compris des études ciblées de l'hypophyse, des orbites, des ponts cérébelleux, des sinus paranasaux ;
- anomalies du développement, malformations vasculaires des gros vaisseaux du cerveau - angio-IRM des artères et des veines du cerveau;
- maladies de la colonne vertébrale (genèse dégénérative-dystrophique, inflammatoire, néoplasique et autre);
- maladies du nasopharynx, du larynx, incl. lymphadénopathie des ganglions lymphatiques du cou;
- maladies des organes abdominaux (y compris avec l'utilisation d'un agent de contraste hépatospécifique);
- étude des voies biliaires (IRM-cholangiopancréatographie) ;
- maladies des organes pelviens (chez les femmes et les hommes);
- les maladies articulaires (y compris la genèse traumatique, inflammatoire et néoplasique).
Dans le cadre de la croissance des maladies oncologiques des glandes mammaires, il convient de distinguer une étude distincte des glandes mammaires, qui permet d'identifier les processus néoplasiques non palpables, de clarifier la nature des nodules, de reconnaître les lésions multifocales et d'évaluer la prévalence du processus. De plus, la mammographie IRM est utilisée pour clarifier l'état des implants.
Temps de recherche dépend de la zone d'étude et de la nécessité d'un rehaussement de contraste intraveineux, en moyenne de 30 à 60 minutes.
Préparation préliminaire Elle est nécessaire pour les examens des organes de la cavité abdominale (à jeun), pour l'examen des organes pelviens (nettoyage préalable du colon) et pour les études avec rehaussement de contraste intraveineux (consultation préalable d'un allergologue et clarification du taux de créatinine sérique est conseillé).
Contre-indications pour l'IRM :
CONTRE-INDICATIONS ABSOLUES
- Stimulateur cardiaque, implants cochléaires, autres types de stimulants ;
- Pompes à insuline;
- Filtres et stents métalliques inconnus pour le cava ;
- Clips métalliques dans les récipients;
- Objets métalliques étrangers (copeaux, fragments, piercings, etc.).
CONTRE-INDICATIONS RELATIVES
- Grossesse;
- État grave du patient ;
- Claustrophobie.
L'IRM fonctionnelle du cerveau s'est généralisée depuis les années 1990. L'introduction de la technique a contribué à l'identification de certaines formations malignes (tumeurs), qui sont plus difficiles à identifier avec d'autres méthodes. Une caractéristique des études d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle du tissu cérébral est l'évaluation des modifications de l'apport sanguin dues aux modifications de la stimulation neuronale de la moelle épinière et du cerveau. La possibilité d'obtenir des résultats de haute qualité avec l'imagerie IRM est due à l'augmentation du flux sanguin vers la région du cerveau qui travaille activement.
Les experts ont étudié l'activité normale du cortex cérébral, l'état du tissu dans les tumeurs, ce qui a permis de réaliser un diagnostic différentiel de la pathologie. Les différences de signal RM dans des conditions normales et pathologiques font de la neuroimagerie une méthode de diagnostic indispensable.
La neuroimagerie a commencé à se développer en 1990, lorsque l'IRM fonctionnelle a commencé à être activement utilisée pour diagnostiquer les formations cérébrales en raison de la grande fiabilité et de l'absence d'exposition aux rayonnements du patient. Le seul inconvénient de la méthode est la nécessité d'un long séjour du patient sur la table de diagnostic.
Bases morphologiques de l'IRM fonctionnelle du cerveau
Le glucose n'est pas un substrat important pour le fonctionnement du cerveau, mais en son absence, le fonctionnement des canaux neuronaux qui assurent le travail physiologique du tissu cérébral est perturbé.
Le glucose pénètre dans les cellules par les vaisseaux. Dans le même temps, l'oxygène, lié par la molécule d'hémoglobine des érythrocytes, pénètre dans le cerveau. Les molécules d'oxygène sont impliquées dans les processus de respiration des tissus. Après la consommation d'oxygène par les cellules du cerveau, l'oxydation du glucose se produit. Les réactions biochimiques au cours de la respiration tissulaire contribuent à une modification de la magnétisation des tissus. Le processus d'IRM induit est enregistré par un logiciel, ce qui vous permet d'obtenir une image en trois dimensions avec un dessin minutieux de chaque détail.
Un changement dans les propriétés magnétiques du sang se produit dans presque toutes les formations cérébrales malignes. Le débit sanguin excessif est déterminé par le logiciel et comparé aux valeurs normales. Physiologiquement, il existe un signal MR différent du cortex cingulaire, du thalamus et des noyaux gris centraux.
Un faible débit peut être observé dans les lobes pariétaux, latéraux et frontaux. Une modification de la microcirculation de ces zones modifie fortement la sensibilité du signal.
Le diagnostic fonctionnel de l'IRM dépend de l'état et de la quantité d'hémoglobine dans la zone étudiée. La molécule d'une substance peut contenir de l'oxygène ou ses substituts alternatifs. Sous l'influence d'un fort champ magnétique, l'oxygène oscille, ce qui fausse la qualité du signal. L'aimantation du canal conduit à une demi-vie rapide de l'oxygène. L'exposition à un champ magnétique puissant augmente la demi-vie de la substance.
Sur la base de ces informations, on peut conclure qu'il existe une meilleure qualité du signal RM dans les zones du cerveau saturées en oxygène. Les formations cérébrales malignes ont un réseau vasculaire dense, elles sont donc bien visualisées sur les tomographies. Pour de bons résultats, l'intensité du champ magnétique doit être supérieure à 1,5 Tesla. Le train d'impulsions augmente la demi-vie.
L'activité du signal MR enregistré à partir de l'activité des neurones est appelée « réponse hémodynamique ». Le terme définit la vitesse des processus neuronaux. La valeur physiologique du paramètre est de 1 à 2 secondes. Cet intervalle est insuffisant pour un diagnostic qualitatif. Pour obtenir une bonne visualisation dans les masses du cerveau, l'imagerie par résonance magnétique est réalisée avec une stimulation supplémentaire du glucose. Après son introduction, le pic d'activité est observé au bout de 5 secondes.
Diagnostic fonctionnel de l'IRM dans le cancer du cerveau
L'utilisation de l'IRM en neuroradiologie est en pleine expansion. Pour le diagnostic des tumeurs du cerveau et de la moelle épinière, la recherche fonctionnelle n'est pas seulement utilisée. Récemment, des méthodes modernes ont été activement utilisées:
Pondéré par perfusion ;
La diffusion;
Étude riche en contraste (BOLD).
Le contraste BOLD après saturation en oxygène aide à diagnostiquer l'activité du cortex sensoriel, moteur, foyers de parole de Wernicke et Broca.
La méthode est basée sur l'enregistrement du signal après une stimulation spécifique. Diagnostic fonctionnel de l'IRM par rapport à d'autres méthodes (TEP, TDM d'émission, électroencéphalographie) L'IRM fonctionnelle permet d'obtenir une image avec une résolution spatiale.
Pour comprendre l'essence de l'image graphique du cerveau lors de l'imagerie par résonance magnétique, nous réalisons des images de tissu cérébral après IRM après lecture d'images « brutes » (a), combinant plusieurs tomogrammes (b).
L'activité motrice du cortex cérébral après utilisation de la méthode des coefficients de corrélation permet d'obtenir une image spatiale des résultats avec visualisation des zones d'activité magnétique augmentée. L'aire de Broca en IRM fonctionnelle est déterminée après traitement des tomographies "brutes". La stimulation des coefficients de corrélation permet de générer un graphique du rapport de l'intensité du signal sur une période de temps spécifique.
Les tomogrammes suivants montrent une image d'un patient atteint d'épendymome aplasique - une tumeur avec un décalage accru de l'excitabilité dans la zone responsable de l'activité du cortex cérébral fonctionnel.
Le graphique montre les zones actives dans lesquelles la tumeur maligne est localisée. Après avoir reçu les données du tomogramme pour l'excision de la zone pathologique, une résection subtotale a été réalisée.
Les IRM suivantes montrent un glioblastome. Le diagnostic fonctionnel permet une visualisation de haute qualité de cet enseignement. Dans cette zone, il y a une zone responsable de l'activité des doigts de la main droite. Les images montrent une activité accrue dans les zones après la stimulation du glucose. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle dans le glioblastome a permis dans ce cas de visualiser avec précision la localisation et la taille de la formation. La localisation du cancer dans le cortex moteur entraînera l'incapacité des doigts droits à bouger lorsque des cellules atypiques apparaissent dans le cortex cérébral.
Dans certaines formations, l'IRM fonctionnelle du cerveau montre plusieurs dizaines d'images différentes résultant d'un changement dynamique du signal IRM avec une distorsion allant jusqu'à 5%. Avec une telle variété, il est difficile d'établir l'emplacement correct de la formation pathologique. Pour exclure la subjectivité de l'évaluation visuelle, un traitement logiciel des images « brutes » obtenues à l'aide de méthodes statistiques est nécessaire.
Pour obtenir des résultats de haute qualité dans le diagnostic fonctionnel de l'IRM, par rapport à l'analogue traditionnel, l'aide du patient est requise. Avec une préparation minutieuse, le métabolisme du glucose et de l'oxygène augmente, ce qui réduit le nombre de résultats faussement positifs, d'artefacts.
L'équipement de haute technicité des tomographes à résonance magnétique permet d'améliorer l'image.
L'utilisation la plus courante de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle est la visualisation des principaux domaines d'activité du cortex cérébral - visuel, vocal et moteur.
Examen IRM fonctionnel du cerveau - expériences cliniques
La stimulation visuelle des zones corticales par IRM fonctionnelle selon la méthode de J.Belliveau consiste en une stimulation visuelle par bolus contrastant avec le gadolinium. L'approche permet d'enregistrer la baisse du signal d'écho due à la différence de sensibilité entre le contraste traversant les vaisseaux et les tissus environnants.
Des études cliniques ont montré que la stimulation visuelle des zones corticales à la lumière et à l'obscurité s'accompagne d'une différence d'activité d'environ 30 %. Ces données ont été obtenues à partir d'études animales.
Les expériences étaient basées sur la méthode de détermination du signal obtenu à partir de la désoxyhémoglobine, qui possède des propriétés paramagnétiques. Pendant les 5 premières minutes après la stimulation par le glucose de l'activité cérébrale, le processus de glycolyse anaérobie est activé.
La stimulation entraîne une augmentation de l'activité de perfusion des neurones, car la microcirculation après la prise de glucose est considérablement améliorée en raison d'une diminution de la concentration de désoxyhémoglobine, une substance qui transporte le dioxyde de carbone.
Sur les tomogrammes pondérés en T2, une augmentation de l'activité du signal est tracée - la technique est appelée contraste BOLD.
Cette technique de contraste fonctionnel n'est pas parfaite. Lors de la planification d'opérations neurochirurgicales sur des tumeurs, des recherches de routine et fonctionnelles sont nécessaires.
La complexité de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle réside dans la nécessité pour le patient d'effectuer des actions d'activation. Pour ce faire, via l'interphone, l'opérateur transmet la tâche, que la personne doit effectuer avec un soin particulier.
La formation du patient doit être effectuée avant l'examen IRM fonctionnel. Repos mental, la préparation de l'activité physique est nécessaire à l'avance.
Le traitement statistique des résultats, s'il est fait correctement, permet d'examiner en profondeur les tomogrammes "bruts", de composer une image tridimensionnelle sur leur base. Pour une évaluation compétente des valeurs, il est nécessaire d'effectuer non seulement une évaluation structurelle, mais également fonctionnelle de l'état du cortex cérébral. Les résultats de l'examen sont évalués simultanément par un neurochirurgien et un neurologue.
L'introduction de l'IRM avec tests fonctionnels dans la pratique médicale de masse n'est pas autorisée par les restrictions suivantes :
1. Exigences élevées pour le tomographe ;
2. Absence de développements standardisés concernant les affectations ;
3. L'apparition de faux résultats, d'artefacts ;
4. Exécution de mouvements involontaires par une personne ;
5. La présence d'objets métalliques dans le corps ;
6. Le besoin de stimulants auditifs et visuels supplémentaires;
7. Haute sensibilité des métaux aux séquences écho-planaires.
Les contre-indications énumérées limitent la propagation de l'étude, mais elles peuvent être éliminées en élaborant soigneusement des recommandations pour l'IRM.
Les principaux objectifs de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle sont :
Analyse de la localisation du foyer pathologique pour prédire le déroulement de l'intervention chirurgicale avec une tumeur, évaluer l'activité fonctionnelle;
Planification de la craniotomie dans des zones éloignées des zones d'activité cérébrale principale (visuelle, vocale, motrice, sensorielle);
Sélection d'un groupe de personnes pour la cartographie invasive.
Les études fonctionnelles sont en corrélation significative avec la stimulation directe de l'activité corticale du tissu cérébral avec des électrodes spéciales.
L'IRM fonctionnelle est du plus grand intérêt pour les médecins russes, car la cartographie dans notre pays commence tout juste à se développer. Pour planifier l'activité opérationnelle, l'imagerie par résonance magnétique avec tests fonctionnels est d'un grand intérêt.
Ainsi, les études fonctionnelles de l'IRM dans notre pays se situent au niveau des tests pratiques. Une utilisation fréquente de la procédure est observée dans les tumeurs supratentorielles, lorsque l'examen IRM est un complément nécessaire à la phase préopératoire.
En conclusion, soulignons les aspects modernes du développement de la technologie « cerveau-ordinateur ». Sur la base de cette technologie, une « symbiose informatique » se développe. La combinaison de l'électroencéphalographie et de l'IRM vous permet de créer une image complète du fonctionnement du cerveau. En superposant une étude sur une autre, une image de haute qualité est obtenue, indiquant la relation entre les caractéristiques anatomiques et fonctionnelles des neurones.
L'imagerie par résonance magnétique est indispensable dans le diagnostic de nombreuses maladies et permet d'obtenir une visualisation détaillée des organes et systèmes internes.
Le service d'IRM de la clinique NAKFF de Moscou est équipé d'un tomographe Siemens MAGNETOM Aera à haut champ avec une conception à tunnel ouvert. La puissance du tomographe est de 1,5 Tesla. L'équipement permet d'examiner des personnes pesant jusqu'à 200 kg, la largeur du tunnel de l'appareil (ouverture) - cerveau de 70 cm. Le coût des diagnostics est abordable, tandis que la valeur des résultats obtenus est incroyablement élevée. Au total, plus de 35 types d'imagerie par résonance magnétique sont réalisés.
Après le diagnostic IRM, le médecin s'entretient avec le patient et délivre un disque avec un enregistrement. La conclusion est envoyée par e-mail.
Préparation
La plupart des études d'imagerie par résonance magnétique ne nécessitent pas de formation spéciale. Cependant, par exemple, pour l'IRM de l'abdomen et des organes pelviens, il est recommandé de s'abstenir de manger et de boire pendant 5 heures avant l'examen.
Avant de visiter le centre d'imagerie par résonance magnétique (le jour de l'étude), vous devez porter des vêtements confortables sans aucun élément métallique.
Contre-indications
Les contre-indications à l'imagerie par résonance magnétique sont associées au fait qu'au cours de l'étude, un puissant champ magnétique se forme qui peut affecter l'électronique et les métaux. Sur cette base, une contre-indication absolue à l'IRM est la présence de :
- un stimulateur cardiaque ;
- neurostimulateur;
- implant électronique d'oreille moyenne;
- clips métalliques sur les navires;
- pompes à insuline.
Pacemaker installé, neurostimulateur, implant électronique d'oreille moyenne, clips métalliques sur les vaisseaux, pompes à insuline.
Restrictions à la conduite
Si vous avez installé de grandes structures métalliques (par exemple, une endoprothèse articulaire), vous aurez besoin d'un document sur la possibilité et la sécurité de l'IRM. Il peut s'agir d'un certificat d'implant (généralement délivré après l'opération) ou d'un certificat du chirurgien qui a réalisé l'intervention. La plupart de ces structures sont en titane de qualité médicale, ce qui n'interfère pas avec la procédure. Mais, dans tous les cas, avant l'examen, informez le médecin du service de diagnostic radiologique de la présence de corps étrangers dans le corps - couronnes dans la cavité buccale, piercings et même tatouages (dans ce dernier, des peintures contenant du métal pourraient être utilisé).
Le prix de l'imagerie par résonance magnétique dépend de la partie du corps examinée et de la nécessité de procédures supplémentaires (par exemple, l'introduction de contraste). Ainsi, une IRM du cerveau coûtera plus cher qu'une tomographie d'une main. Inscrivez-vous pour une étude par téléphone à Moscou : +7 495 266-85-01 ou laissez une demande sur le site.
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une méthode d'obtention d'images médicales tomographiques pour l'examen non invasif d'organes et de tissus internes, basée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN). La technologie est apparue il y a plusieurs décennies et il est aujourd'hui possible de subir un examen avec un tel appareil dans de nombreuses cliniques modernes. Cependant, les scientifiques continuent de travailler pour améliorer la précision de la technologie et développer de nouveaux systèmes plus efficaces. , Chercheur senior à l'Institut Max Planck de Tübingen (Allemagne), est l'un des principaux experts qui développe de nouveaux capteurs pour l'IRM expérimentale à très haut champ. La veille, il a tenu un cours spécial sur le programme de maîtrise " Systèmes et appareils RF»De l'Université ITMO, et dans une interview avec ITMO.NEWS, il a parlé de son travail et de la façon dont les nouvelles recherches dans le domaine de l'IRM contribueront à rendre le diagnostic des maladies plus efficace.
Depuis quelques années, vous travaillez pour le département de résonance magnétique à haut champ de l'institut Max Planck. S'il vous plaît dites-nous sur quoi porte votre recherche actuelle?
Je développe de nouveaux capteurs radiofréquence (RF) pour l'IRM. Ce qu'est l'IRM est probablement déjà connu de la plupart des gens, car au cours des 40 dernières années, depuis que cette technologie a été développée, elle a réussi à pénétrer dans un grand nombre de cliniques et à devenir un outil de diagnostic indispensable. Mais même aujourd'hui, les gens travaillent à améliorer cette technologie en développant de nouveaux systèmes d'IRM.
Une IRM est avant tout un énorme aimant cylindrique dans lequel un patient ou un volontaire est placé pour obtenir une image en trois dimensions. Mais avant de créer cette image, vous devez faire beaucoup de travail de recherche. Elle est menée par des ingénieurs, des physiciens, des médecins et d'autres spécialistes. Je suis l'un des maillons de cette chaîne et suis engagé dans des recherches à l'intersection de la physique et de l'ingénierie. Plus précisément, nous développons des capteurs pour l'IRM expérimentale à ultra-haut champ, qui est utilisé au stade de l'excitation, de la réception et du traitement du signal obtenu grâce à l'effet physique de la RMN.
L'une des principales directions est le développement de nouveaux systèmes expérimentaux d'IRM à champ ultra-élevé, c'est-à-dire utilisant un champ magnétique constant plus élevé, ce qui peut améliorer la résolution de l'image ou réduire le temps de balayage, ce qui est très important pour de nombreuses études cliniques et diagnostics.
Les tomographes cliniques conventionnels utilisent des champs constants jusqu'à 3 T, mais des tomographes expérimentaux avec un champ magnétique de 7 T et plus font maintenant leur apparition. Il est d'usage d'appeler des tomographes avec un champ magnétique de 7 T et un champ ultra-élevé supérieur. Il existe déjà une centaine de tomographes avec un champ de 7 T dans le monde, mais des développements sont en cours pour augmenter encore le champ magnétique. Par exemple, nous avons un appareil d'IRM de 9,4 T à l'Institut Max Planck de Tübingen.
Mais même avec le passage de 7 à 9,4 T, de nombreux problèmes techniques se posent qui nécessitent de sérieux développements scientifiques et techniques, notamment le calcul et la conception de capteurs pour une nouvelle génération d'IRM.
Quelles sont ces difficultés ?
Une augmentation du champ magnétique constant entraîne une augmentation correspondante de la fréquence des capteurs RF. Par exemple, les tomographes cliniques 3T utilisent des capteurs avec une fréquence de résonance d'environ 120 MHz, tandis qu'un tomographe 7T nécessite des capteurs avec une fréquence de 300 MHz. Cela conduit principalement à un raccourcissement de la longueur d'onde du champ RF dans les tissus humains. Si la fréquence de 120 MHz correspond approximativement à une longueur d'onde de 35 à 40 centimètres, alors à une fréquence de 300 MHz, elle diminue à environ 15 cm, ce qui est beaucoup plus petit que la taille du corps humain.
En raison de cet effet, la sensibilité des capteurs RF peut être gravement déformée lors de l'étude de grands objets (plus longs que la longueur d'onde). Cela conduit à des difficultés dans l'interprétation des images et le diagnostic des maladies et pathologies cliniques. Dans un champ de 9,4 T, ce qui correspond à une fréquence de capteur de 400 MHz, tous ces problèmes deviennent encore plus critiques.
Autrement dit, ces images deviennent pratiquement illisibles?
Je ne dirais pas ça. Plus précisément, cela rend dans certains cas difficile leur interprétation. Cependant, il existe des groupes qui développent des techniques pour obtenir des images IRM de l'ensemble du corps humain. Cependant, les tâches de notre groupe sont principalement axées sur l'étude du cerveau.
Quelles opportunités la recherche en IRM UHF ouvre-t-elle exactement pour la médecine ?
Comme vous le savez, avec une IRM, une personne doit rester immobile : si vous commencez à bouger pendant les mesures, l'image s'avérera déformée. Parallèlement, certaines techniques d'IRM peuvent prendre jusqu'à une heure, et force est de constater qu'il est difficile de ne pas bouger pendant tout ce temps. La sensibilité accrue des tomographes à ultra-haut champ permet d'obtenir des images non seulement avec une résolution plus élevée, mais aussi beaucoup plus rapidement. Ceci est principalement important dans l'étude des enfants et des patients âgés.
Il faut aussi parler des possibilités de la spectroscopie par résonance magnétique ( MRS, une méthode qui vous permet de déterminer les changements biochimiques des tissus dans diverses maladies par la concentration de certains métabolites - environ éd. ).
En IRM, la principale source de signal est constituée par les atomes d'hydrogène des molécules d'eau. Mais, à côté de cela, il existe d'autres atomes d'hydrogène présents dans d'autres molécules qui sont importants pour le fonctionnement du corps humain. Les exemples incluent divers métabolites, neurotransmetteurs, etc. La mesure de la distribution spatiale de ces substances à l'aide du MRS peut fournir des informations utiles pour l'étude des pathologies associées aux troubles métaboliques dans le corps humain. Souvent, la sensibilité des tomographes cliniques est insuffisante pour leur étude en raison de leur faible concentration et, par conséquent, d'un signal plus faible.
En plus de cela, on peut observer le signal RMN non seulement à partir d'atomes d'hydrogène, mais également à partir d'autres atomes magnétiques, qui sont également très importants pour le diagnostic des maladies et la recherche médicale. Cependant, d'une part, leur signal RMN est beaucoup plus faible en raison du rapport gyromagnétique plus faible et, d'autre part, leur contenu naturel dans le corps humain est bien inférieur à celui des atomes d'hydrogène. La sensibilité accrue de l'IRM UHF est extrêmement importante pour l'IRM.
Un autre domaine important des techniques d'IRM, pour lequel une sensibilité accrue est d'une importance critique, est l'IRM fonctionnelle - une technique importante pour les études cognitives du cerveau humain.
Jusqu'à présent, la grande majorité des cliniques dans le monde ne disposent pas de tomographes à haut champ. Quelles sont les perspectives d'utilisation des tomographes 7 T, puis 9 T en diagnostic de routine ?
Pour qu'un tomographe arrive dans une clinique, il doit être certifié, vérifié pour les conditions de sécurité et une documentation appropriée doit être établie. Il s'agit d'une procédure assez compliquée et longue. Jusqu'à présent, il n'y a qu'une seule entreprise au monde qui a commencé à certifier non seulement les capteurs que nous fabriquons, mais aussi l'appareil lui-même. C'est Siemens.
Il y a 7 tomographes T, il n'y en a pas tellement, et ils ne peuvent pas encore être qualifiés de complètement cliniques. Ce que j'ai nommé est une option préclinique, mais cet appareil est déjà certifié, c'est-à-dire qu'il peut potentiellement être utilisé en clinique.
Il est encore plus difficile de prédire quand les tomographes 9,4 T apparaîtront dans les cliniques. Le problème principal ici est l'échauffement local possible des tissus par le champ RF du capteur dû à une forte diminution de la longueur d'onde. L'un des domaines importants de la recherche en ingénierie en IRM UHF est la simulation numérique détaillée de cet effet pour assurer la sécurité des patients. Malgré le fait que de telles études soient menées dans le cadre d'institutions scientifiques, le passage à la pratique clinique nécessite des recherches supplémentaires.
Comment se construit actuellement la coopération entre l'Institut Max Planck et l'Université ITMO ? Quels résultats communs avez-vous déjà réussi à obtenir ?
Les travaux avancent très bien. Travaillant maintenant avec nous, un étudiant de troisième cycle à l'Université ITMO. Nous avons récemment publié un article dans l'une des principales revues sur le développement technique de l'IRM. Dans cet article, nous avons validé expérimentalement les résultats d'études théoriques antérieures pour améliorer la sensibilité des capteurs RF UHF grâce à l'utilisation d'antennes dipôles modifiées et optimisées. Le résultat de ce travail, à mon avis, s'est avéré très prometteur.
Maintenant, nous travaillons également sur plusieurs autres articles consacrés à l'utilisation de méthodes similaires, mais pour des tâches différentes. Et récemment Georgy a reçu une bourse pour un voyage en Allemagne. Le mois prochain, il viendra chez nous pour six mois, et nous continuerons à travailler ensemble pour développer davantage les capteurs pour l'IRM.
Cette semaine, vous avez donné un cours spécial dans le programme de maîtrise en systèmes et dispositifs de radiofréquence. Quels sont les principaux sujets que vous avez abordés ?
Le cours se concentre sur les divers aspects techniques du développement de transducteurs IRM. Il y a beaucoup de subtilités dans ce domaine que vous devez connaître, j'ai donc présenté un certain nombre de techniques de base qui sont utilisées pour concevoir et fabriquer ces capteurs. De plus, j'ai présenté une conférence sur mes derniers développements. Au total, le cours comprend huit conférences de deux heures académiques, conçues pour quatre jours. Il y a aussi une démo à la fin pour aider à expliquer plus clairement ces techniques.
Les étudiants en master sont maintenant en train de choisir leur orientation future, je pense donc que ce cours leur donnera des informations supplémentaires pour évaluer leurs perspectives.
Et si l'on parle de manière générale de l'enseignement dans le domaine des technologies de l'IRM, quelles sont, selon vous, les connaissances et compétences requises aujourd'hui de tels spécialistes ?
Malgré le fait que notre domaine est maintenant devenu très populaire et prometteur pour une utilisation dans le diagnostic clinique, il n'existe actuellement aucun cours d'ingénierie qui formerait des spécialistes hautement spécialisés impliqués dans la fabrication de bobines d'IRM. Un fossé s'est formé. Et je pense qu'ensemble, nous pouvons juste le remplir.
Elena Menchikova
Rédaction du portail d'actualités
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