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Un nouveau métamatériau magnétique améliore les performances de l'IRM

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Un nouveau métamatériau magnétique permet d'augmenter considérablement l'intensité du champ radiofréquence (RF) et de produire des images IRM plus claires à une vitesse deux fois plus rapide.

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Développé à l'Université de Boston (BU ; MA, USA), le métamatériau magnétique est composé d'un ensemble de cellules unitaires à hélices métalliques appelées résonateurs hélicoïdaux. Les structures de trois centimètres de haut, créées à partir de plastique imprimé en trois dimensions (3D) et de bobines de fil de cuivre mince, peuvent être regroupées en un réseau flexible suffisamment flexible pour couvrir la rotule, l'abdomen, la tête ou toute autre partie du corps d'une personne nécessitant une imagerie. Lorsque le réseau d'hélices est en position, les résonateurs interagissent avec le champ magnétique du scanner IRM, augmentant ainsi le rapport signal/bruit (SNR).

Le confinement du champ magnétique se traduit également par une nette amélioration au voisinage des hélices autour d'un mode résonant spécifique. Lorsqu'il est appliqué à l'IRM, le mode résonant du métamatériau peut être excité par les champs magnétiques RF utilisés pendant l'IRM, ce qui permet de multiplier par quatre l'intensité du champ. Les chercheurs suggèrent que la technologie pourrait être utilisée pour augmenter la puissance d'imagerie des appareils d'IRM de faible puissance, ce qui ouvrirait la voie à une large diffusion de la technologie IRM dans le monde entier. L'étude a été publiée le 26 mars 2019 en physique des communications.

"Ce métamatériau magnétique crée une image plus claire qui peut être produite à plus du double de la vitesse d'un balayage IRM actuel. Pouvoir simplifier cette technologie de pointe est très attrayant ", a déclaré le professeur Stephan Anderson, M.D., vice-président de la recherche au département de radiologie du Boston Medical Center (BMC, MA, USA), coauteur principal. "Si vous êtes en mesure de fournir quelque chose qui peut augmenter le SNR d'une marge significative, nous pouvons commencer à penser à des possibilités qui n'existaient pas auparavant, comme la possibilité d'avoir une IRM près des champs de bataille ou dans d'autres endroits isolés

L'IRM représente un outil de diagnostic puissant dans l'arsenal des soins de santé modernes qui est largement utilisé dans un large éventail de maladies, de l'AVC à l'imagerie du cancer et au-delà. Il peut être utilisé pour générer des images à partir d'une gamme de propriétés tissulaires sans radiation ionisante, résultant en un degré de contraste tissulaire intrinsèquement élevé. Parmi les mesures de performance des systèmes d'IRM, la principale est le RSB, qui peut être utilisé pour améliorer la performance globale de l'acquisition, de la résolution de l'image à l'efficacité de l'acquisition de l'image, et dont il a été démontré qu'il améliore la délimitation anatomique et la détection de la pathologie.