2024-05-17 19:00:00
L’imagerie par résonance magnétique est un instrument idéal pour préparer des rapports médicaux, car ils permettent de visualiser en détail tous les types de tissus, durs et mous. Cependant, cette technologie présente un inconvénient évident : elle est extrêmement coûteux, ce qui empêche son utilisation généralisée, notamment dans les pays ou régions disposant de très peu de ressources. Par exemple, on estime que l’installation et la construction d’appareils IRM conventionnels Cela peut coûter entre 1 et 3 millions de dollars en moyenne, plus les frais d’entretien mensuels.
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Ceci explique par exemple qu’à proximité du 70 % de la population mondiale a très peu ou pas accès à ces outils de diagnostic si largement utilisé. Pour lutter contre ce problème d’accès, les institutions médicales mettent depuis longtemps en œuvre de nouvelles solutions qui impliquent de réduire les coûts de fabrication, ce qui n’est pas facile, compte tenu de l’énorme quantité d’énergie et du type de composants dont ils ont besoin. Maintenant, une équipe du Université de Hong Kong a développé un nouveau prototype beaucoup moins puissant – et moins cher – qui pourrait démocratiser ce type de traitement. Les résultats viennent d’être publiés dans la revue Science.
Comment fonctionne un appareil IRM conventionnel
Les appareils IRM ressemblent à un gadget de science-fiction, mais leur fonctionnement relève de la science pure. Le grand appareil cylindrique en forme de tube dans lequel les patients sont placés génère un puissant champ magnétique qui envoie des impulsions et des ondes radio à partir d’un scanner. Les différents composants de ces machines sont alignés avec précision pour obtenir des informations détaillées sur les atomes du corps humain.
Le puissant champ magnétique créé par le scanner IRM amène les atomes à s’aligner dans la même direction. La machine envoie alors des ondes radio qui déplacent les atomes de leur position d’origine. Ils envoient ensuite des signaux radio qui sont traités dans un ordinateur et convertis en une image pouvant être visualisée sur un moniteur.
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L’élément principal de ces machines C’est un aimant d’une puissance énorme qui génère un champ magnétique constant de haute intensité. Les machines traditionnelles fonctionnent à des puissances de entre 0,5 et 1,5 Tesla (T)bien qu’il y en ait parmi 0,2 à 7 teslas (T). Et c’est là le problème. Pour atteindre ces niveaux de puissance magnétique, il est nécessaire de maintenir les instruments au froid, ce qui nécessite une énorme dépense énergétique. Si l’on tient compte du fait que 1 Tesla équivaut à 10 000 Gauss, et qu’un Gauss équivaudrait à deux fois la puissance du champ magnétique terrestre, on peut imaginer l’énergie nécessaire pour atteindre une puissance de ces caractéristiques.
Yujiao Zhao et.al. Conseil de recherche de Hong Kong
Les chercheurs ont conçu un nouvel appareil facile à utiliser pour réaliser des IRM et ont mis en œuvre l’intelligence artificielle pour améliorer les images obtenues. (À droite, images améliorées).
Un modèle beaucoup plus simple et moins cher
Le nouvel appareil est non seulement plus facile à fabriquer, mais aussi à utiliser : se branche sur une prise normale, et non a besoin d’une isolation contre le rayonnement électromagnétique. En outre, consomme beaucoup moins : 1 800 watts, contre environ 25 000 d’un appareil IRM conventionnel.
L’équipe de chercheurs, dirigée par Ed Wu, ingénieur biomédical à l’Université de Hong Kong, a pris des images de différentes parties du corps, telles que le cerveau, la colonne vertébrale, l’abdomen, les poumons, les articulations et le cœur, et a utilisé des techniques d’apprentissage profond pour améliorer la qualité des images.
IMAGES INTERPRÉTÉES À L’AIDE DE L’IA
Selon les chercheurs, le intelligence artificielle Il élimine efficacement les interférences, ce qui donne une résolution nette. Ainsi, les images du cerveau montraient divers tissus cérébraux, tandis que celles de la colonne vertébrale révélaient des disques intervertébraux, de la moelle épinière et du liquide céphalo-rachidien.
Tout cela avec un puissance de 0,05 Teslas, avec un protocole conçu pour un temps d’exploration de 8 minutes ou moins, avec une résolution d’image de 2×2×8 mm³, ce qui se traduit par une consommation de puissance inférieure à 1800W, 300W éteint.
“Avec une intensité de champ presque deux ordres de grandeur inférieure à celle de la RM conventionnelle, la qualité de l’image est inévitablement moins attrayante simplement en raison de la physique de la RM : une intensité de champ plus faible, un signal MR plus faible, moins d’informations”, explique Wu, qui note également que En revanche, ces nouvelles machines présentent de nombreuses propriétés intéressantes.
“Je crois que les technologies d’IRM à faible coût mèneront à d’immenses opportunités dans le futur en matière d’imagerie diagnostique basée sur les données, et à partir de là, à des soins de santé plus efficaces, ainsi qu’à des applications cliniques peu coûteuses, efficaces et plus intelligentes”.
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