ULFNMR - Ultra-Low Field NMR signal detection

Le projet européen Gamma MRI a pour objectif de développer un prototype fonctionnel pour l'imagerie moléculaire in vivo, basé sur une technologie révolutionnaire, permettant l'exploitation simultanée de la sensibilité de la détection gamma (γ), de la résolution spatiale et de la flexibilité de l'imagerie par résonance magnétique (IRM).

Gamma MRI n'est pas seulement une approche hybride combinant des modalités distinctes, mais en est une nouvelle qui permet d'obtenir simultanément la haute résolution spatiale de l'IRM et la haute sensibilité de la tomographie par émission de positons (TEP), avec des temps de balayage plus courts. Elle ne nécessite pas de champs magnétiques ultra-élevés ou de détection des rayons γ, ni de salles blindées coûteuses.

Gamma MRI sera moins complexe et donc moins coûteuse que les appareils de pointe actuels. Cette approche ouvrira de nouvelles voies pour les soins aux patients et le marché de l'imagerie médicale.

Dans ce contexte, le laboratoire d’électronique (en collaboration avec le laboratoire de physique et chimie nucléaire), a développé un système d’excitation et de mesure de la résonnance magnétique nucléaire (RMN), réalisé à très faible champ magnétique (projet Gamma-MRI). Cette mesure permet de savoir si le Xénon qui sera utilisé pour l’imagerie a été correctement hyperpolarisé.

Au centre de cette conception se trouve une carte électronique numérique développée par HEPIA. Elle embarque un circuit programmable FPGA, un microcontrôleur, une mémoire dynamique DDR, des connexions Ethernet et USB. Cette carte permettra d'acquérir des données, de les stocker et de les envoyer à un PC pour un traitement ultérieur.

Pour cette application, nous avons spécifiquement développé une carte mezzanine qui comprend l'électronique de génération de courant permettant de produire le champ magnétique dans les bobines d'émission, l'acquisition et le conditionnement du signal RMN en provenance de la bobine de réception ainsi que l’interface utilisateur.

Concept global du projet ULFNMR

ULFNMR User interface