Un saut de géant dans l’imagerie médicale : le scanner iMPI

En guise d’introduction, il est important de noter que des techniques d’imagerie telles que la tomodensitométrie, l’imagerie par résonance magnétique, la tomographie par émission de positons et l’échographie ont pris une place indispensable dans le monde médical. Chaque méthode offre non seulement des aperçus uniques de l’intérieur du corps humain, mais permet également aux médecins de tirer des conclusions sur les anomalies ou les processus fonctionnels du corps humain.

Un nouvel ajout prometteur à ces technologies existantes est l’Imagerie par Particules Magnétiques (IPM), développée par une équipe de physiciens et de médecins de l’Université Julius-Maximilians de Würzburg (JMU).

Ils ont réussi à rendre cette technologie d’imagerie sans radiation prête pour une utilisation sur l’homme. Le scanner portable qu’ils ont développé peut, entre autres, visualiser les processus dynamiques dans le corps humain, comme la circulation sanguine.

Une alternative sensible et rapide

L’Imagerie par Particules Magnétiques repose sur la visualisation directe de nanoparticules magnétiques, qui ne se trouvent pas naturellement dans le corps humain et doivent être administrées comme marqueurs.

« Tout comme la tomographie par émission de positons, qui repose sur l’administration de substances radioactives comme marqueurs, cette méthode a le grand avantage d’être sensible et rapide sans ‘voir’ les signaux de fond perturbants provenant des tissus ou des os« , explique le professeur Volker Behr.

Le MPI ne repose pas sur la détection de rayons gamma d’un marqueur radioactif comme la tomographie par émission de positons, mais sur le signal de réponse des nanoparticules magnétiques aux champs magnétiques qui changent avec le temps, » précise le physicien Patrick Vogel, premier auteur de la publication.

Un petit scanner pour de grandes perspectives

L’idée de l’IPM n’est pas nouvelle. Dès 2005, la société Philips a pu montrer les premières images de cette nouvelle approche dans un petit démonstrateur, qui ne pouvait cependant que prendre des échantillons de quelques centimètres de taille. Mais le développement d’appareils adaptés à l’examen des humains s’est avéré plus difficile que prévu, conduisant à des constructions grandes, lourdes et coûteuses.

C’est en 2018 que l’équipe dirigée par le professeur Volker Behr et Patrick Vogel a trouvé une nouvelle manière d’implémenter les champs magnétiques complexes requis pour l’imagerie dans un design beaucoup plus petit. Grâce à un projet de recherche de plusieurs années financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG), les scientifiques ont réussi à implémenter ce nouveau concept dans un scanner IPM (Imagerie par Particules Magnétiques interventionnelle – iMPI) spécifiquement conçu pour l’intervention.

« Notre scanner iMPI est si petit et léger que vous pouvez l’emporter presque partout, » explique le professeur Vogel. L’équipe démontre cette mobilité du scanner dans une mesure en temps réel simultanée comparée à un dispositif de rayons X spécifique, qui est le dispositif standard en angiographie dans les hôpitaux universitaires.

Prochaines étapes de la recherche

En plus de mesures supplémentaires passionnantes avec l’appareil iMPI, les deux physiciens travaillent maintenant à développer davantage leur scanner. L’objectif principal est d’améliorer encore la qualité de l’image.

En synthèse

L’émergence de l’Imagerie par Particules Magnétiques est une étape significative dans l’évolution des techniques d’imagerie médicale. Ce nouvel outil, grâce à sa sensibilité, sa rapidité et l’absence de rayonnements ionisants, pourrait transformer le domaine de l’imagerie médicale et ouvrir de nouvelles voies pour le diagnostic et le traitement de diverses maladies.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que l’Imagerie par Particules Magnétiques (IPM) ?

L’IPM est une technologie d’imagerie qui utilise des nanoparticules magnétiques comme marqueurs pour visualiser l’intérieur du corps humain. Cette technique offre une sensibilité et une rapidité supérieures à celles de nombreux autres outils d’imagerie.

Quels sont les avantages de l’IPM par rapport aux autres techniques d’imagerie médicale ?

L’IPM offre plusieurs avantages significatifs. Premièrement, elle ne nécessite pas l’utilisation de radiations ionisantes, ce qui la rend plus sûre pour le patient. Deuxièmement, elle permet d’obtenir des images de haute qualité en un temps réduit, ce qui peut être crucial dans des situations d’urgence. Enfin, le scanner iMPI développé est portable, ce qui le rend pratique pour un large éventail d’applications.

Publication / P. Vogel et al,  » iMPI : portable human-sized magnetic particle imaging scanner for real-time endovascular interventions « , Nature Scientific Reports, 13, 10472, 2023, https://doi.org/10.1038/s41598-023-37351-2

Illustration principale non représentative : IRM / Scanner CAT