Imagerie par Résonance Magnétique des

Imagerie par Résonance Magnétique des
biomatériaux solides à très haut champ
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est l’une des applications la plus utilisée et sans
doute la plus connue de la résonance magnétique nucléaire (RMN). Elle permet l’obtention d’images
multidimensionnelles avec de nombreux types de contraste, de manière non invasive et non
ionisante. Cependant, l’IRM en routine est réservée aux matériaux mous ou présentant une
composante liquide telle l’eau dans le corps humain.
Appliquer l’imagerie par résonance magnétique aux matériaux solides reste encore
aujourd’hui un défi scientifique et technique. Dans ce cadre, le laboratoire CEMHTI a développé une
approche originale combinant la rotation de l’échantillon à l’angle magique et la méthodologie IRM
classique, ouvrant ainsi la voie à l’acquisition d’images de haute résolution de tissus rigides (os, dent,
ciments biocompatibles…). Nous avons ainsi d’obtenu des images IRM en sondant sélectivement le
phosphore et l’hydrogène présent dans des biomatériaux avec une résolution encore jamais atteinte
à ce jour.
Ci-contre, une image de molaires de souris
encore enchassées dans l’os de la machoire
(b), et l’image IRM 3D en phosphore avec
une résolution spatiale de
200µm*200µm*200µm (a).
Cependant, le temps d’acquisition de ces images reste important due au faible signal à cause
duquel il est nécessaire de repeter de nombreuses fois l’expérience IRM pour obtenir une image de
bonne qualité. L’échantillonnage cartésien de l’espace réciproque de l’image induit aussi un
important temps d’expérience car l’acquisition de chacune des « lignes » de l’espace réciproque
necessite une acquisition et donc un délai de répetition d’environ une seconde.
Plusieurs solutions existent pour diminuer ce temps d’acquisition, comme par exemple le
débruitage de l’image qui permettrait de réduire le temps d’accumulation du signal ou encore
l’échantillonage radial ou « sparse » de l’espace réciproque de l’image qui permettrait de réduire le
nombre de ligne de l’espace réciproque acquise.