Plateforme NeurInfo : un IRM de pointe pour la recherche et la clinique

Un nouvel Imageur par Résonance Magnétique (IRM) est installé au CHU de Rennes, au sein de la plateforme Neurinfo de l'Université de Rennes 1. Il permet d'acquérir plus de données en moins de temps et d’observer les tissus humains avec plus de détails.

La salle de contrôle du nouvel IRM Siemens Prisma de la plateforme Neurinfo - Photo UR1/DirCom/FOBE
  1. Observer des structures plus fines
  2. Des outils pour la recherche
  3. Accompagner les porteurs de projet
  4. Sclérose en plaques et neurofeedback
  5. Financement, partenariats et tutelles

C’est une grande machine à l’intérieur de laquelle un puissant aimant fonctionne sans arrêt depuis sa mise en service le 21 février 2018.

Installé pour les besoins de la recherche, l’IRM de la plateforme Neurinfo a la particularité d’être situé au sein du service de radiologie du Centre Hospitalier Universitaire (CHU) de Pontchaillou, à Rennes, et d’être utilisé la moitié du temps pour les examens cliniques.

En France, il existe moins de 10 machines de recherche de ce type dont 3 sont également partagées entre usages clinique et recherche.

Ainsi, chercheurs et médecins collaborent autour des technologies d’imagerie en neurologie mais aussi en imagerie cardiaque, digestive, pulmonaire. Le professeur de l’Université de Rennes 1 Jean-Christophe Ferré, neuroradiologue au CHU, est chargé de ce lien ; il contribue par exemple à faire remonter les questions des praticiens vers les chercheurs.
 

Inauguration du nouvel IRM de Neurinfo le 27 nov. 2018 - De g. à dr. : I. Corouge, E. Bannier, J.-Y. Gauvrit, C. Barillot (Neurinfo/VISAGES), S. Ubéda (dir. Inria Rennes), J.-F. Carpentier (v.-p. Univ. Rennes 1), F. Guillé (dir. g. CRLCC Rennes), E. Couet (pdt. Rennes Métropole), V. Anatole-Touzet (dir. g. CHU), B. Pouliquen (v.-p. Région Bretagne). - © UR1/DirCom/FOBE

Observer des structures plus fines

La technique d’imagerie par résonance magnétique consiste à exciter les molécules d’eau qui composent l’organisme du patient et le plus souvent le noyau d'hydrogène qui est contenu dans l'eau (H2O). Les signaux émis par les molécules excitées sont captés par une antenne puis transformés en images.

Le nouvel équipement IRM est plus performant que le précédent appareil, qui avait été mis en service en 2009. Son champ magnétique est d'une intensité identique (3 Teslas), mais il est plus homogène que l’ancien modèle. Il est également doté de gradients de champ magnétique plus puissants. Ainsi, ce nouvel IRM permet d'acquérir plus de données en moins de temps et d’observer les tissus humains avec plus de détails.

« C’est un bond technologique. On peut aller voir des choses plus fines, plus rapidement », souligne Christian Barillot, directeur de recherche au CNRS sur le campus de Beaulieu et directeur de la plateforme Neurinfo. « De plus, avoir un imageur à la pointe de la technologie permet d’anticiper les évolutions méthodologiques. »
 

Exemples d'imagerie obtenue à Neurinfo - En haut à gauche : imagerie anatomique pondérée T1 (la substance blanche apparaît en blanc, la substance grise en gris, le liquide cérébro-spinal en noir). En haut à dr. : imagerie rapide écho planaire pondérée T2* pour l'imagerie fonctionnelle, l'imagerie de perfusion ou l'imagerie de diffusion. En bas à g. : imagerie vasculaire temps-de-vol. En bas à dr. : imagerie anatomique pondérée T2. - © A. Vettoretti

Des outils pour la recherche

La plateforme est complétée par de nombreux outils :
•    Un dispositif d'électroencéphalographie qui fonctionne sous IRM. Il est utilisé pour des protocoles de neurofeedback, par exemple pour la rééducation d'un bras après un accident vasculaire cérébral.
•    Des objets tests, permettant de contrôler la qualité des mesures et de mener des recherches méthodologiques.
•    Un IRM factice : certaines tâches réalisées pour la recherche sont longues et nécessitent un entraînement des sujets d’étude, qui peut se faire sans mobiliser le vrai IRM.
•    Une plateforme de calcul, située à l’Institut de recherche IRISA sur le campus de Beaulieu, pour le traitement et le stockage des images recueillies à l’IRM.

Accompagner les porteurs de projet

L’accès de la plateforme est ouvert à toutes les équipes de recherche, sur proposition d’un projet de recherche. « Nous aidons les porteurs de projets à préciser leurs objectifs, à rechercher des fonds pour financer leur étude et l’accès à la plateforme », souligne Isabelle Corouge, responsable technique de la plateforme.

La plateforme Neurinfo fait partie du réseau national d'entraide en IRM multicentrique. Elise Bannier, physicienne IRM sur la plateforme Neurinfo, est à l'initiative de ce réseau avec 4 autres collègues français. « Nous répertorions les pratiques et émettons des recommandations », explique-t-elle.

Sclérose en plaques et neurofeedback

A Rennes, les chercheurs de l’équipe de recherche VisAGes utilisent la plateforme Neurinfo pour différentes recherches. Parmi ces travaux figurent ceux centrés sur la sclérose en plaques d'une part et le neurofeedback d'autre part.

Le neurofeedback est un challenge technologique, issu de questions de l’équipe VisAGes, qui travaille sur le développement d’algorithmes. Il s’agit par exemple pour un patient dans un IRM et équipé d’un électroencéphalographe, de faire bouger un élément sur un écran par le biais de la pensée en réalisant une tâche d'imagerie mentale. Cela permet au patient d'agir directement sur son activité cérébrale, en visualisant les résultats de cette action. En guidant le patient à observer son cerveau en fonctionnement, il est possible d’aller plus loin qu’avec un entraînement classique, et ainsi de pouvoir rééduquer les patients atteints de certaines maladies.
 

Visualisation de données mulltimodales (IRM, EEG) pour le neurofeedback - © Inria

Dans la recherche sur la sclérose en plaques, l’IRM permet d’analyser les microstructures du cerveau et de la moelle épinière pour mieux caractériser l'évolution de la maladie et la prédire. L’un des enjeux est une meilleure adaptation du traitement au patient. Le site de Rennes se démarque sur ce sujet, en accueillant de nombreux neurologues spécialistes de cette maladie.

Financement, partenariats et tutelles

Le nouvel IRM d'une valeur de 1,975 M€, autofinancé à hauteur de 60% par la plateforme, a reçu le soutien de l'Université de Rennes 1 (94 k€), d’ Inria (170 k€), du GIS IBISA (100k€), de la Région Bretagne (250 k€) et de Rennes Métropole (200 k€).

Neurinfo est un partenariat entre l’université de Rennes 1, Inria et le CHU de Rennes associé au Centre régional de lutte contre le cancer Eugène Marquis. Neurinfo est porté par l'unité/projet VisAGeS U1228 Inserm-Inria de l'IRISA.

L’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA) est issu de la collaboration entre 8 établissements tutelles (Université de Rennes 1, Inria, CNRS, ENS Rennes, INSA Rennes, CentraleSupélec, IMT Atlantique, Université de Bretagne Sud).

L'unité/projet VisAGeS ((Vision, Action et Gestion d'informations en Santé) U1228 Inserm-Inria est hébergée à l’IRISA.