En imagerie par résonance magnétique (IRM) médicale, plus le champ magnétique statique B0 d'un imageur est élevé, meilleur est le rapport signal-sur-bruit. Cependant, lorsque le champ augmente, la longueur d'onde Radio-Fréquence (RF) transmise (champ B1) devient inférieure aux dimensions de l'objet imagé et les images présentent alors des artéfacts, liés au champ RF inhomogène, qui se manifestent par des zones d'ombre ou des pertes de contraste. Ainsi, avec les scanners 3T, de plus en plus utilisés en milieu hospitalier (au lieu de 1,5 T), la longueur d'onde est de 30 cm environ et les artéfacts sont fréquents, notamment en imagerie abdominale.
L'utilisation de la transmission parallèle d'ondes RF permet de réduire ces artéfacts en adaptant les paramètres d'ondes issues de chaque élément émetteur, soit de manière statique (on parle de shim statique), soit dynamiquement (on parle alors de shim dynamique), afin d'homogénéiser l'excitation des spins à l'issue des impulsions RF. En shim dynamique, la performance sur l'abdomen à 3T est meilleure qu'avec le shim statique proposé par les constructeurs, comme l'ont déjà montré les chercheurs de NeuroSpin avec une méthode brevetée en 2010 dite des points kT® (lire l'actualité Joliot sur les points kT). Ainsi, les impulsions issues des points kT permettent d'obtenir des images de qualité même chez les sujets où les artefacts de B1 sont encore visibles en shim statique (par exemple, chez des patients avec de l'ascite).
Dans cette étude, la technique a été améliorée pour pouvoir s'affranchir de la phase de calibration coûteuse en temps d'imageur mais néanmoins requise pour optimiser les impulsions pour le sujet allongé dans l'IRM. Nommée SmartPulse, la nouvelle méthode s'appuie sur le concept d'impulsions universelles, aussi développé à NeuroSpin pour l'imagerie du cerveau, et dont le principe est de concevoir des impulsions efficaces sur toute la population. SmartPulse calcule un petit nombre de ces impulsions à l'avance pour l'ensemble de la population, et les choisit à la volée selon la corpulence du sujet, son sexe, et sa morphologie, évitant ainsi la phase de calibration. Pour y arriver, sur la base d'images d'abdomen d'une cohorte de 80 sujets, des techniques d'apprentissage machine ont été adoptées pour la définition des catégories de personnes et l'entrainement à la classification de nouveaux sujets. Le processus de sélection et la performance des impulsions RF ont ensuite été testés avec succès sur une cinquantaine de nouveaux sujets. L'ensemble du procédé, dont la démonstration a été faite avec les points kT®, peut être étendu à tout type d'impulsions RF et a fait l'objet d'une demande de brevet en juillet 2018.
SmartPulse étend ainsi la portée des impulsions universelles au corps, et en particulier à l'abdomen, où la variabilité morphologique est importante. Ces travaux devraient donner un nouveau souffle à la gestion des inhomogénéités RF en routine clinique à 3T, et apporter des éléments permettant à terme de démocratiser l'imagerie des gros organes à ultra-haut champ.