Une méthode européenne pour atténuer la distorsion du champ magnétique en IRM

Afin de produire une carte précise des zones cérébrales responsables pour la fonction motrice, le langage et la mémoire, les cerveaux des patients sont scannés en utilisant l'IRM fonctionnelle (IRMf), selon des séquences réalisées pendant qu'ils effectuent diverses tâches et l'activité cérébrale est ainsi cartographiée en trois dimensions.

Des images plus rapides à des résolutions plus élevées

L'interaction homme-machine entraîne toutefois des distorsions dans les images, qui doivent être corrigées afin d'obtenir une correspondance parfaite entre l'anatomie du cerveau et la fonction cérébrale, notamment en pré-opératoire pour aider les chirurgiens éviter d'endommager les zones vitales. Les modalités à très haut champ de 7 Tesla (7T) font l'objet de recherches poussées aujourd'hui. Un projet de recherche à l'Université médicale de Vienne (MUW), financé par le Fonds scientifique autrichien FWF, travaille actuellement sur le sujet. Le seul scanner 7T d'Autriche, l'un des 50 dans le monde entier, a été installé au centre MR de High Field en 2008. "Les IRM 7T sont capables d'une résolution encore plus élevée et donnent plus de contraste, explique Simon Robinson, chercheur principal de l'étude." Un champ magnétique plus important fournit des images plus rapides des fonctions cérébrales, avec une résolution plus élevée.

Les distorsions du champ magnétique plus fortes avec le 7T

"De cette façon, nous sommes en mesure de voir, par exemple, si le centre du langage a été déplacé par une tumeur. Malheureusement, les distorsions du champ magnétique causées par les os, les tissus et l'air sont également plus fortes avec le 7T, ce qui a des implications sur la précision de la cartographie, poursuit Simon Robinson. Sans correction d'image, les zones fonctionnelles ne seraient pas localisées dans le cerveau au niveau de précision requis." Pour le développement d'une méthode de correction d'image 7T, Simon Robinson et son équipe ont travaillé avec des personnes souffrant d'épilepsie ou de tumeurs cérébrales. L'IRMf dépend du fait que certaines molécules du corps comme l'hémoglobine dans le sang modifient le champ magnétique du cerveau. D'innombrables balayages enregistrent de petits changements, identifiant ainsi les zones dans le cerveau du patient qui traitent des tâches cognitives ou motrices.

Des travaux ayant abouti à une norme internationale

Ces travaux ont permis à l'équipe de développer un processus de correction d'image dynamique, qui est devenue une norme internationale pour les examens d'IRMf, pour la planification pré-chirurgicale, mais aussi pour la recherche fondamentale en neurosciences. Avant les mesures fonctionnelles, la contribution de l'IRM aux signaux mesurés est déterminée avec précision. Ce facteur de correction est ensuite déduit des images fonctionnelles lors du calcul de l'image. Le 7T aide ainsi à créer une carte 3D précise du cerveau, où les zones cérébrales fonctionnelles sont localisées avec précision. Les neurologues peuvent alors décider si la chirurgie est utile ou même possible et quelles parties du cerveau doivent être épargnées à tout prix.

Dans un projet de suivi, l'équipe souhaite développer davantage la méthode afin d'aider à identifier le meilleur emplacement possible pour les sondes de stimulation cérébrale profonde chez les patients souffrant de la maladie de Parkinson.