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Une nouvelle sonde céramique pour la microscopie par résonance magnétique.


​L'institut Fresnel, en collaboration avec l'université de St Pétersbourg et une équipe de NeuroSpin, a mis au point un nouveau résonateur céramique (sonde) adapté à la microscopie par résonance magnétique à 17T i.e. pour des résolutions spatiales inférieures à 100 µm3, permettant de réaliser des images IRM avec un rapport signal sur bruit 2 fois supérieur à celui obtenu avec les sondes de référence, en cuivre. 

Publié le 23 mai 2019

​La résolution spatiale et le rapport signal sur bruit (RSB) pouvant être atteints en microscopie par résonance magnétique (résolutions d'images inférieures à 100 µm) sont limités par les pertes intrinsèques de la sonde et les interactions sonde-échantillon. Les sondes classiques en IRM sont des bobinages de cuivre, de formes variables, qui entourent le patient ou la partie du corps à explorer et qui sont capables de produire et/ou capter le signal de radiofréquence nécessaire à l'acquisition de l'image.
Dans ce travail, la possibilité d'augmenter le RSB d'une bobine standard de plus d'un facteur deux a été démontrée théoriquement et expérimentalement, grâce à l'utilisation en parallèle d'une nouvelle sonde céramique ferro-électrique avec des inclusions de magnésium, placée dans l'imageur 17,2 T de NeuroSpin. Dans tous les cas, une amélioration du RSB a été observée avec la sonde céramique (figure). De plus, cette dernière ne provoque ni inhomogénéité de champ statique ni distorsion d'image associée sur les différents échantillons testés.


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mélioration du RSB lors de l'imagerie d'un échantillon de houx. A gauche, représentation schématique du champ magnétique généré par chaque sonde. Au milieu, distribution du champ magnétique dans une coupe sagittale, estimée par simulation numérique. A droite, image obtenue par microscopie par RM d'un échantillon de houx. © ITMO-Institut Fresnel-Multiwave-CEA

Ces travaux ouvrent la voie à de nouvelles approches de développement de sondes pour la microscopie par résonance magnétique, dans le but d'atteindre des résolutions d'images de plus en plus optimales. Ils ont été réalisés dans le cadre du projet européen H2020 FET-Open M-CUBE, dans lequel plusieurs chercheurs de NeuroSpin sont impliqués, et ont fait l'objet de communications par l'institut Fresnel et l'INSIS du CNRS.

Site de M-CUBE (MetaMaterials Mri) : http://www.mcube-project.eu/








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