Pour réaliser l'IRM Iseult de 11,7 teslas, de nombreuses ruptures technologiques ont été nécessaires. C'est notamment le cas de l'antenne entourant la tête du patient, qui transmet les impulsions RF pour exciter les spins des protons dans le tissu cérébral du patient et reçoit les signaux de résonance magnétique nucléaire produits en réponse.

À un champ magnétique aussi élevé, des inhomogénéités spatiales apparaissent dans la tête, tant pour le champ statique principal (B₀) que pour le champ RF d'excitation (B₁).

Pour les inhomogénéités de B₀, les techniques de compensation habituelles (dites de shims, passifs ou actifs) ne sont plus suffisantes. Un système dédié au cerveau humain a donc été développé en interne et breveté. Il a donné naissance à la structure cylindrique dite SCOTCH. SCOTCH est un ensemble de multiples petites bobines, contrôlées indépendamment autour de la tête. Il complète le système de 8 grandes bobines correctrices, fournies par le fabricant Siemens Healthineers, pour corriger les inhomogénéités du champ magnétique statique dans le cerveau humain.

« Pour réaliser ce fourreau de shim, nous avons d'abord acquis les cartes de champ magnétique statique des cerveaux de 100 sujets sur l'IRM 3 teslas de NeuroSpin, explique Alexis Amadon, chercheur à NeuroSpin. Puis, à partir de chacune d'elles, nous avons calculé les lignes/nappes de courants qui devraient idéalement circuler sur une surface cylindrique autour de la tête, pour contrer les disparités de champ. Nous avons ensuite conservé les composantes principales, communes à tous les sujets, et repéré les régions qui nécessitaient le plus de courant. C'est ce qui a permis de définir la taille, la forme et l'emplacement des bobines. » À partir de ces données, l'équipe a conçu un prototype de fourreau consistant en un cylindre de 3 cm d'épaisseur, d'environ 30 centimètres de diamètre et de longueur, et contenant 48 bobines disposées en 3 couches.

Pour contrer les inhomogénéités de B₁, uniformiser l'excitation de spin et homogénéiser le contraste sur l'ensemble du cerveau, deux nouvelles techniques sont combinées, en exploitant plusieurs degrés de liberté spatiaux et temporels.

• L'antenne de 27 cm de diamètre possède 8 canaux indépendants en transmission parallèle qui adressent différentes régions du cerveau. 
• La méthode kT-points®, également développée en interne (et licenciée à Siemens), consiste à alterner de petites impulsions de gradient B₀ entre de courtes impulsions RF.

Véritables merveilles technologiques, l'antenne et son fourreau ont été conçus pour que la première s'insère parfaitement dans la seconde.

Ils ont été testés avec succès dans un « fantôme d'agar » sphérique de la taille d'une tête, ainsi que dans un cerveau ex vivo, fournissant des images sans artefact.

La prochaine étape consistera à obtenir l'autorisation de l'ANSM pour réaliser des images in vivo chez l'homme.