NeuroSpin - La résonance magnétique à haut champ
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- NeuroSpin - La résonance magnétique à haut champ
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- NeuroSpin - Un regroupement de ressources au service d'une politique régionale
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L'imagerie biomédicale se heurte aujourd'hui encore à un certain nombre de contraintes techniques qui limitent ses potentialités : les résolutions spatiales atteintes excèdent largement l'unité fonctionnelle qui sous-tend l'activité cérébrale, le neurone; les résolutions temporelles sont en général voisines de la seconde quand la milliseconde serait plus représentative des processus mis en jeu ; les paramètres visualisés (débit sanguin) ne sont que le reflet indirect du fonctionnement des neurones. Pour dépasser ces obstacles et repousser à l'extrême les limites actuelles de l'imagerie, le CEA s'engage dans la construction d'un plateau technique où seront développés et utilisés des outils d'imagerie d'une puissance à ce jour inégalée. La technique physique privilégiée est la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). La RMN fait appel aux propriétés magnétiques des noyaux des molécules. Elle utilise un aimant ayant un champ magnétique élevé et homogène ainsi qu'un équipement électronique et informatique spécialisé. Déclinable selon plusieurs modalités (spectroscopie, imagerie anatomique ou fonctionnelle…), la RMN permet d'accéder à un grand nombre de molécules et de paramètres physiques différents de manière non traumatique et sans utilisation d'isotopes radioactifs. Traduisant de très faibles aimantations des tissus, elle permet l'observation, en trois dimensions et avec une grande précision, d'organes profonds et opaques avec une sensibilité d'autant plus grande que le champ magnétique augmente. |
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| Aujourd'hui, la plupart des systèmes d'imagerie par RMN (ou IRM) installés dans les hôpitaux fonctionnent à des champs inférieurs ou égaux à 1,5 T (*). Le développement de protocoles de recherche plus ambitieux exige des appareils à plus haut champ (> 3 T). Récemment, les États-Unis se sont dotés d'un appareil à très haut champ opérant à 7 ou 8 T destinés aux études sur l'homme. |
| Des systèmes "clefs en main" opérants à 4,7 T et 9,4 T existent déjà pour des études chez l'animal. Ils servent à des applications biologiques ou pharmacologiques quasi-industrielles. Des systèmes encore plus performants sont disponibles avec des aimants de 11 voire 17 T et des diamètres variant de 10 à 40 cm. Chez l'homme le recours à des champs au-delà de 10 T sur des diamètres proches de 1 m demeure un défi technologique.
Pour relever ce défi technologique, NeuroSpin sera équipé de plusieurs types d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (RMN) en champ intense. • un système 3T pour l’étude clinique (volontaires, patients), Au cœur des appareils RMN développés se trouveront des aimants de champs magnétiques élevés et homogènes réalisé à partir de matériaux "supraconducteurs" refroidis dans l'hélium liquide. La réalisation des aimants à très hauts champs va bénéficier du savoir-faire des équipes de la Direction des Sciences de la Matière du CEA qui contribuent à l'équipement des accélérateurs de particules du CERN et à la réalisation de détecteurs associés. Ensemble et en synergie ils développeront outils et modèles nécessaires pour repousser à l'extrême les limites actuelles de l'imagerie dans l'exploration du cerveau. Ces méthodologies permettront de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau humain ainsi que ses anomalies de développement et ses dysfonctionnements. |
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Photos : CEA, Inserm, CEA/C, Dupont, CEA/L, Médard, CEA/M, Grassi, Inserm/Lachapelle, AP-HP/Inserm/CEA