Applications de la résonance magnétique nucléaire dans le champ magnétique de fuite des appareils cliniques d'imagerie par résonance magnétique

Les technologies d'imagerie médicale modernes ont donné cours à une véritable révolution de la médecine de par l'information précise que ces dernières permettent d'obtenir sur certaines pathologies et sur certains processus physiologiques, et ce, de façon non invasive. Parmi ces technologies, l'imagerie par résonance magnétique (IRM) s'est démarquée comme étalon d'or en ce qui a trait à l'imagerie de tissus mous. Au-delà de sa fonction primaire d'imagerie, cette modalité permet en autres choses la rétroaction rapide sur l'évolution d'interventions médicales délicates en vue de minimiser les risques de complications, mais aussi de diminuer le caractère invasif de telles procédures. L'utilisation des modèles d'appareils d'IRM classiques, dont la configuration est à tunnel fermé, rend cependant l'utilisation de telles méthodes d'IRM interventionnelle particulièrement difficile en raison des restrictions d'accès aux patients découlant de la géométrie de ces appareils. Les appareils d'IRM ouverts permettent quant à eux un certain accès au patient lors de telles interventions, mais ont pour désavantage de posséder un espace de travail limité en plus de produire des images de qualité moindre. Le champ magnétique de fuite (CMF) des appareils cliniques d'imagerie par résonance magnétique est typiquement considéré comme une nuisance en raison des contraintes matérielles y étant associées. Néanmoins, une publication récente faisait état d'une nouvelle méthode de navigation de cathéters magnétiques utilisant le fort actionnement magnétique disponible en périphérie d'un appareil clinique d'IRM. Poursuivant cette exploration des possibilités de l'environnement magnétique varié qu'est le CMF, cette thèse propose d'utiliser des méthodes de résonance magnétique nucléaire (RMN) dans le CMF d'appareils d'IRM cliniques à tunnel fermé. S'appuyant fortement sur les développements ayant été faits dans le contexte du CMF d'appareils de spectrométrie par RMN à la fin du 20e siècle, la faisabilité de telles acquisitions en CMF d'appareils d'IRM et l'influence des paramètres de RMN classiques sur le signal mesuré ont premièrement été démontrées. Par la suite, une plateforme d'automatisation des acquisitions à échelle humaine a été conçue, ouvrant la porte à une foule d'applications avancées en CMF. Le profilage d'échantillons a ainsi été rendu possible, permettant la localisation de différents objets dans le CMF d'appareils d'IRM avec une précision excédant les 500 µm. Dans le cadre de cet ouvrage, l'imagerie planaire en CMF a aussi été démontrée, permettant l'obtention d'images dont la résolution surpasse celle des appareils d'IRM modernes de pointe. L'acquisition de signal RMN en CMF pour des milieux mobiles a finalement été explorée et utilisée pour grandement accélérer l'obtention des résultats dans le cadre des autres méthodes rapportées. Malgré l'éventail relativement large d'applications explorées dans cet ouvrage, une quantité importante de travaux futurs pourront être entrepris dans ce tout nouvel environnement. Il est envisagé que les méthodes d'acquisitions en CMF constitueront un complément de grand intérêt aux méthodes classiques d'IRM, permettant en particulier la combinaison d'acquisitions d'IRM de haute qualité aux possibilités offertes par un accès complet au patient durant une intervention médicale délicate.