L'imagerie par résonance magnétique (IRM) a permis à la médecine d'accomplir des miracles en lui offrant des images d'une précision inégalée par d'autres moyens d'imagerie. Cette méthode consiste à mesurer la réponse des spins des noyaux d'hydrogène du corps à une excitation magnétique. Les courants électriques qui parcourent notre corps produisent par induction des signaux magnétiques. Des physiciens de l'Université de Fribourg ont utilisé ce phénomène pour effectuer une imagerie par "magnétocardiographie" (MCG) du coeur.
La MCG n'est pas une technique nouvelle : elle existe depuis près de quarante ans. La principale difficulté de cette technique est la mesure même du champ magnétique du coeur, dont l'intensité est inférieure à 100 pico-teslas (pT), soit plus de six ordres de grandeur inférieur au champ magnétique terrestre (47 micro-T). Outre un coût supérieur à 330.000 euros, les appareils de MCG nécessitaient un environnement lourd (refroidissement à l'hélium liquide) et des temps de mesures trop longs, plus de deux heures en 2004, impossible à appliquer pour des patients.
Les scientifiques fribourgeois ont eux développé un appareil qui permet d'effectuer une cartographie magnétique du muscle cardiaque en deux minutes seulement, étude publiée dans Applied Physics Letters [1]. L'appareil du groupe de recherche du professeur Antoine Weis est constitué lui de 25 magnétomètres (capteurs) à vapeurs d'atomes césium pompées par laser, effectuant des mesures en 19 points du torse. Les propriétés de résonance de ces atomes sont extrêmement sensibles au champ magnétique local. Leurs perturbations par le champ magnétique cardiaque permettent ainsi une MCG rapide. Des signaux magnétiques du coeur peuvent être déduits la composition musculaire du myocarde, les éventuelles lésions, les risques d'infarctus ou d'ischémie (diminution de la vascularisation artérielle), ce qui ne peut être effectué avec précision par les méthodes "classiques" telles que l'électrocardiographie, l'échographie ultrasons ou le dosage d'une protéine produite après formation d'une lésion cardiaque, la troponine. La MCG réalisée avec l'appareil de l'Université de fribourg permettrait ainsi de réaliser le diagnostic précoce de maladies cardiaques.
- [1] G. Bison & al., "A room temperature 19-channel magnetic field mapping device for cardiac signals", Applied Physics Letters, 26 octobre 2009 - http://link.aip.org/link/?APPLAB/95/173701/1 - [2] Communiqué de presse de l'Université de Fribourg, 10 novembre 2009 - http://www.unifr.ch/scm/fr/news/5044/ - [3] Le Temps, 11 novembre 2009