Imagerie par Résonance Magnétique de la peau avec des antennes Rf optimisées – SKIN-COILS

La peau remplit de des fonctions essentielles mais peut être touchée par de nombreuses maladies qui représentent la 4ème cause de morbidité. Les efforts de recherche actuels ne répondent pas aux besoins en dermatologie et de nombreux verrous subsistent pour le diagnostic. En particulier, bien qu’indispensable pour prescrire des traitements appropriés, la différenciation entre les ulcères artérioloscléreux de Martorell (ASUM) et les autres types d'ulcères reste très difficile. Pour répondre à ce problème de santé, des méthodes d'imagerie non invasives sont indispensables pour obtenir des images à haute résolution des structures cutanées et des informations sur le système vasculaire associé. Parmi elles, l'IRM est particulièrement adaptée à l'étude de la peau car elle offre une résolution spatiale plus élevée (~100 µm) que l'échographie, une plus grande profondeur de pénétration (~10 cm) que les méthodes optiques et un champ de vision plus large que les deux, tout en fournissant un contraste unique des tissus mous et un accès à des informations fonctionnelles. Malgré le potentiel de l'IRM pour l'imagerie de la peau, aucune solution adaptée n’existe à ce jour en raison du manque de sensibilité des systèmes radiofréquences (RF) et de l'absence de protocoles d'acquisition spécifiques, conduisant à de fortes limitations en termes de rapport Signal-sur-Bruit.
Dans ce contexte, ce projet vise le développement d’antennes RF à haute sensibilité et de protocoles d'acquisition dédiés capables de fournir des images haute résolution de la peau et de la vascularisation sous-jacente sur imageur clinique à 3T. À cette fin, nous exploiterons un nouveau concept d’antennes récemment introduit par les partenaires du projet, les "Multi-loop Coil (MLC)". Ce concept exploite la mise en série de petites boucles et permet d’améliorer la sensibilité par rapport aux antennes standards (d'un facteur 2 à 4) en surface tout en maintenant un champ de vue large et, semble par conséquent particulièrement adapté pour aux besoins de l’IRM de la peau.
Afin d'atteindre les objectifs de ce projet, plusieurs avancées scientifiques fondamentales concernant les MLC seront abordées afin de surmonter les facteurs limitants identifiés lors d’une étude préliminaire. Le premier lot de tâches (LT1) de ce projet vise à améliorer l'efficacité magnétique des MLC, grâce à l'utilisation de structures multicouches et de géométries optimisées, ainsi qu'à réduire les principales sources de bruit en IRM en exploitant le principe de conception monolithique et celui des anneaux de blindage. Dans le lot n°2, les géométries de MLC sélectionnées à l’issue du LT1 seront utilisées pour développer un réseau de MLC pour l'IRM de la peau prêt à être utilisé sur imageur clinique de 3T, permettant d'étudier les pathologies locales de la peau (ulcères) et du réseau vasculaire associé. En parallèle, nous développerons une antenne d'émission locale à haute sélective spatiale produisant des profils d'excitation optimisés pour l'IRM de la peau. Une série de tests sur table et en RM de l'ensemble du dispositif RF sera réalisée en fin de 2ème lot afin d'évaluer et valider la sécurité vis à vis du patient et d'obtenir la certification pour utilisation sur l'homme. Le lot n°3 impliquera des experts dermatologues pour définir précisément les cibles et exigences de l’IRM de la peau puis pour développer des séquences d'acquisition dédiées pour l’IRM anatomique haute résolution de la peau et l’angiographie avec un temps d'acquisition cliniquement acceptable. Enfin, au cours du lot n°4, les performances du nouveau système RF et des séquences développés dans ce projet ambitieux seront évaluées dans le cadre d'une étude pilote, sur volontaires sains et patients souffrant d'ulcères cutanés, menée avec des experts dermatologues et la valeur diagnostique ajoutée sera quantifiée.