Bobine de gradient pour le sein : IRM sans contraste express
Une lampe de poche éclaire en un large faisceau, tandis qu'un laser frappe en un mince rayon et révèle les moindres détails. En imagerie par résonance magnétique (IRM), le rôle de ce rayon est joué par le gradient : une variation rapide du champ magnétique le long du corps. Plus la variation est abrupte, plus on peut suivre avec précision le mouvement des molécules d'eau dans les tissus. La tumeur modifie cette mobilité, et l'IRM de diffusion la détecte sans aucune piqûre de contraste. Le problème, c'est que les appareils standard ne peuvent pas produire en toute sécurité un gradient très intense pour le sein : la chaleur et le risque de contractions nerveuses font obstacle.
Les ingénieurs dirigés par William Borucki (homonyme du Borucki qui cherchait des exoplanètes — les travaux ont été menés à Zurich) ont assemblé une bobine-insert amovible. Elle se glisse dans le tomographe comme un tiroir de bureau. Toute la structure est faite de matériaux commerciaux, rien de spatial. Les fils de la bobine sont disposés de sorte que les forces de torsion et de poussée se compensent mutuellement, et la chaleur est évacuée sans brûlures. Résultat : un gradient local de 1850 milliteslas par mètre. Pour comparaison, un tomographe typique plafonne à environ 40 à 80 mT/m.
Cinq volontaires se sont allongés dans le tomographe avec cet insert : aucune contraction involontaire, les nerfs sont restés silencieux. Les courants de Foucault (champs parasites qui dégradent l'image) ont été mesurés et éliminés par des programmes standard. Sur un fantôme de lécithine de soja — qui imite le sein — ils ont obtenu des images avec un facteur b de 10 000 s/mm² et un temps d'écho de 78 ms. Le gradient standard du même appareil aurait nécessité 161 ms. Le temps d'écho est le délai entre l'impulsion radio et la réception du signal : plus il est court, moins le flou dû au mouvement des molécules est important. Le gain d'un facteur deux, c'est la différence entre une tache floue et un contour net de la tumeur.
Désormais, la lampe de poche est devenue un laser. L'insert se branche sur les tomographes déjà installés dans les cliniques, comme un disque externe sur un ordinateur. Prochaine étape : des essais sur des patientes pour que l'IRM de diffusion sans contraste entre dans le protocole standard d'examen du sein.
La lécithine de soja utilisée dans le fantôme est le même émulsifiant qui empêche le chocolat et la mayonnaise de se séparer. Ses solutions aqueuses imitent la diffusion de l'eau dans le tissu mammaire vivant.