Le plus gros aimant IRM au monde s’installe au centre CEA de Paris-Saclay
L’aventure démarre au CEA dès 2000 avec le projet de construction d’un centre de recherche en neuroimagerie en champ magnétique intense, NeuroSpin, pour accueillir l’aimant à 11,7 T, destiné à l’exploration du cerveau humain, imaginé par des physiciens, des biologistes et des spécialistes des neurosciences. Il est le coeur d’un scanner IRM unique au monde qui permettra, grâce à son haut champ magnétique, d’obtenir des images du cerveau 100 fois plus précises qu’avec les imageurs actuels, que l’on trouve dans les hôpitaux, dont le champ magnétique est de 1,5 T ou 3 T.
La réalisation de cet aimant de cinq mètres de long, sur cinq mètres de diamètre et pesant plus de 132 tonnes a posé de nombreux défis. Les ingénieurs chercheurs du CEA, au sein de l’institut de recherche sur les lois fondamentales de l’Univers (Irfu), ont dû redoubler d’inventivité pour concevoir une bobine dans laquelle circule un courant d’une très grande intensité, de l’ordre de 1 500 ampères, et générant ainsi un champ magnétique de 11,7 T. Seules les propriétés physiques de la supraconduction permettent d’atteindre une intensité aussi élevée. Les 182 kilomètres de fil supraconducteur, en alliage nobium-titane, sont enroulés sur 170 « double galettes ». Elles sont ensuite assemblées entre elles pour former un « conduit » de 90 centimètres d’ouverture au sein duquel pourra être introduite une personne.
Les ingénieurs du CEA ont également dû mettre un place un système de bobinage qui génère un contre-champ magnétique afin de confiner le champ magnétique principal dans la salle d’examen. Ces bobines, dites de blindage actif, entourent l’aimant principal et permettent de limiter la zone d’exposition au champ à quelques mètres autour de l’IRM.
L’utilisation de la supraconduction implique que le matériau utilisé soit refroidi en continu à une température la plus proche possible du zéro absolu (0 K) pour permettre au courant de circuler sans frottement et sans échauffement. Ainsi, l’aimant du projet Iseult2 est maintenu à 1,8 K (soit – 271,35°C) grâce à un bain d’hélium liquide, dit superfluide.
La conception de cet aimant repose sur le savoir-faire des ingénieurs chercheurs du CEA-Irfu issu de l’expérience qu’ils ont acquise dans le développement d’aimants pour de grands instruments de la physique des hautes énergies comme les accélérateurs et les détecteurs de particules (par exemple le détecteur Altas installé au Large Hadron Collider du CERN) ou encore les réacteurs expérimentaux de fusion nucléaires (comme le réacteur West à Cadarache).
Sommaire du dossier de presse
1. Présentation du projet Iseult ......................................................... 8
2. Les défis technologiques du projet Iseult .................................. 10
3. Les enjeux de l’imagerie cérébrale haute résolution ................. 15
ANNEXES .......................................................................................... 22
Fonctionnement d’un appareil IRM .......................................................... 23
Quelques-uns de nos résultats scientifiques récents ............................... 25
L’étude des sciences du vivant et de l’imagerie médicale au CEA .......... 26
Contenus en ligne pour aller plus loin ...................................................... 27
À propos du CEA ..................................................................................... 28
À propos de nos partenaires .................................................................... 29