Gamma-MRI

IRM gamma: L’avenir de l’imagerie moléculaire

L'objectif du projet Gamma-MRI est de développer un dispositif d'imagerie moléculaire clinique basé sur le principe physique de l'émission gamma anisotrope du xénon métastable hyperpolarisé.

Dans le passage stratégique du « one size fits all » à la médecine personnalisée, l'imagerie moléculaire joue un rôle essentiel. Cependant, malgré les avancées technologiques importantes des dernières décennies, l'imagerie médicale (en particulier pour le cerveau) s'appuie fortement sur des machines très coûteuses, complexes et encombrantes. De plus, l'IRM souffre d'une faible sensibilité, partiellement compensée par les progrès récents de l'hyperpolarisation. D'autre part, les modalités d'imagerie TEP et SPECT très sensibles offrent une résolution spatiale limitée. Outre ces compromis, l'accès limité à des dispositifs adaptés entrave toujours l'applicabilité de l'imagerie médicale pour relever les défis majeurs de la santé dans les pathologies liées au cerveau, même en Europe. L'AVC à lui seul est la deuxième cause de décès et la troisième cause d'invalidité dans le monde. L'évolution des lésions ischémiques varie beaucoup d'un patient à l'autre. Pour obtenir une amélioration significative des résultats des patients, une sélection rigoureuse du chemin de traitement guidé par des images du cerveau ischémique, dans une fenêtre de temps étroite de quelques heures seulement est cruciale. Malheureusement, l'imagerie moléculaire au point de service qui pourrait accélérer la prise en charge des patients existe à peine.

Gamma-MRI est une technologie d'imagerie qui change la donne, combinant la haute sensibilité de la détection des rayons gamma et la haute résolution et la flexibilité de l'IRM, réduisant de plusieurs fois le coût de l'imagerie moléculaire. Six modules de travail étroitement liés couvriront: la production d'isomères de xénon émetteurs gamma hyperpolarisés; préserver l'hyperpolarisation jusqu'à la délivrance à l'organe ciblé; développer l'acquisition et la reconstruction d'images avancées à l'aide d'approches basées sur la physique et l'intelligence artificielle; concevoir et assembler le prototype sur un aimant polyvalent à faible champ; et la mise en œuvre de la première expérience préclinique d'imagerie cérébrale Gamma-MRI.

Notre groupe est chargé des tâches suivantes:

1. l'optimisation et la standardisation de la production de gaz radioactif mXe;
2. la maximisation de la polarisation mXe avec une technique de pompage optique, appelée Spin-Exchange Optical-Pumping (SEOP);
3. l'exploration de la Polarisation Nucléaire Dynamique (DNP) dans les isomères mXe polarisants;
4. l'extraction, la maintenance et le transport des échantillons mXe polarisés pour d'autres manipulations et expériences.