Colloque

Séquence d'imagerie par résonance magnétique à contraste positif avec des particules d'oxyde de fer superparamagnétiques : étude via des simulations numériques

Sébastien Delangre

Membre a labase

Sébastien Delangre : Université de Mons

Résumé de la communication

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d'imagerie médicale qui fournit des images de résolution et de contraste excellent. Il est pourtant parfois nécessaire de recourir à des agents de contraste exogènes pour augmenter le contraste de zones d'intérêts (ex. : tumeurs). Les particules d'oxyde de fer superparamagnétiques (SPM) sont utilisées en IRM comme agent de contraste négatif car elles diminuent le signal dans leur entourage. Malheureusement, le contraste négatif pose un problème en IRM : de nombreuses sources comme des bulles d'air ou des interfaces entre tissus peuvent engendrer une perte de signal, ce qui rend difficile le repérage de zones ciblées par les agents de contraste. Le contraste positif est lui plus spécifique car il ne peut être produit que par des agents exogènes. Outre l'agent de contraste, la séquence d'imagerie utilisée affecte aussi le contraste. Des recherches ont montré qu'il est possible d'obtenir du contraste positif avec des particules SPM. Une d'entre elles, l'Off Resonance Imaging (ORI) utilise des impulsions radio fréquence sélectives en fréquence afin de n'affecter et de ne refocaliser que les protons proches des particules SPM. La séquence ORI a été validée expérimentalement mais elle reste empirique. Nous proposons une étude systématique de cette séquence via des simulations numériques. Une interprétation phénoménologique des résultats sera donnée.

Résumé du colloque

Les nanomatériaux sont utilisés en recherche biomédicale et en médecine. Par exemple, des nanoparticules magnétiques permettent de suivre des cellules par imagerie de résonance magnétique; des particules poreuses permettent de livrer des médicaments de façon sélective pour certains organes; l’utilisation de nanoparticules d’argent est à l’étude, afin de contrôler la prolifération bactérienne; des particules pseudovirales sont utilisées pour le développement de nouveaux vaccins. Afin de pouvoir prendre toute leur place dans la médecine de demain, les différentes nanotechnologies doivent faire l'objet d'études approfondies : tout d'abord, la synthèse de ces produits doit être parfaitement reproductible; ensuite, les particularités de leurs propriétés physico-chimiques doivent être étudiées en profondeur et avec grande précision; la surface des nanoparticules et des nanomatériaux doit souvent être recouverte de molécules ou polymères permettant d'en augmenter la stabilité colloïdale et la biocompatibilité. Finalement, la stabilité chimique et colloïdale des particules et les mécanismes de dégradation des nanomatériaux doivent être étudiés en profondeur, et les risques de toxicité cellulaire, physiologique et histologique doivent être évalués. Ainsi, le domaine des nanoparticules et des nanomatériaux pour la médecine recèle des enjeux complexes et interreliés.

Les nouveaux systèmes de nanoparticules doivent cependant faire l’objet d’une évaluation attentive et poussée, afin de bien comprendre leurs mécanismes physico-chimiques et biologiques intrinsèques, leur biodistribution lorsque injectés dans un organisme, les potentiels risques de toxicité liés à leur utilisation dans le vivant, ainsi que leur impact éventuel dans la médecine diagnostique et thérapeutique de demain.