Une solution d'ingénierie conçue par les scientifiques de NUST MISIS va significativement réduire les coûts de la recherche sur l'IRM

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Des chercheurs du Centre d'ingénierie pour les technologies industrielles de NUST MISIS ont mis au point une technologie novatrice destinée à la production à coût réduit de matériaux magnétiques et d'aimants permanents. Cette solution d'ingénierie va permettre aux scientifiques de produire des dispositifs nationaux d'imagerie par résonance magnétique (IRM) abordables et efficaces, pouvant être largement utilisés dans les cliniques de santé publique. Selon les estimations des développeurs, une analyse effectuée avec la nouvelle technologie IRM coûtera la moitié de ce qu'elle coûte actuellement.  

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     (Photo: http://mma.prnewswire.com/media/626399/NUST_MISIS_Laboratory_Test.jpg )

L'imagerie par résonance magnétique est l'une des méthodes de diagnostic les plus efficaces de la médecine moderne. Le diagnostic du cancer, de la sclérose en plaques et des maladies musculosquelettiques à un stade précoce est réalisé à l'aide de machines d'IRM. Le coût moyen d'une analyse utilisant l'IRM oscille entre 4 000 et 12 000 roubles, en fonction de la partie du corps à scanner et de la clinique.

En raison de sa nature technique, une machine d'IRM peut avoir des champs magnétiques ultra-faibles, faibles, moyens, puissants ou très puissants. On obtient des images de la meilleure qualité en utilisant des systèmes magnétiques supraconducteurs qui génèrent des champs magnétiques très puissants. Bien que les machines d'IRM s'appuyant sur des aimants supraconducteurs apportent la résolution d'image la plus haute, elles sont difficiles à fabriquer et, qui est plus, de fonctionnement onéreux. C'est pourquoi la plupart des patients n'ont généralement pas accès à ces interventions, car la clinique ou l'hôpital n'ont pas les moyens d'utiliser la machine.

En tenant compte des économies réalisées grâce à l'utilisation des nouvelles machines d'IRM, la plupart des petites cliniques et des médecins exerçant en cabinets privés préféreront ces machines d'IRM à bas champ, qui sont moins coûteuses et couvrent l'écrasante majorité des tests de diagnostic les plus courants. Les grands hôpitaux, en particulier ceux qui s'intéressent à la spectroscopie locale et à la recherche en termes de tomographie fonctionnelle, garderont leur intérêt pour les machines à champs magnétiques plus puissants, mais ils achèteront aussi des scanners à champs faibles et moyens à titre d'installations de deuxième et troisième utilité pour les grands volumes de dépistage.

Les scientifiques de NUST MISIS ont développé, conjointement avec leurs partenaires industriels de l'Association de recherche et de production « Magneton », un prototype de dispositif d'imagerie par résonance magnétique à faible champ, économique et écologique, qui s'appuie sur des matériaux et composants magnétiques produits en Russie.

« Nous avons développé une technologie innovante pour la production à faible coût de matériaux magnétiquement durs et d'aimants permanents fabriqués à partir d'alliages de métaux issus de terres rares et de leurs composés, notamment ceux qui sont obtenus par le traitement de la production magnétique à base de déchets industriels. Pendant la phase de production des matières premières destinées aux aimants permanents, nous avons réussi à réduire leur coût d'une fois et demie, en utilisant la production de composants magnétiques issus des déchets industriels et des alliages bon marché de métaux de terres rares. L'utilisation de nouveaux matériaux magnétiques souples nous a permis de développer des conducteurs magnétiques destinés au système magnétique du scanner, garantissant peu de perte, tout en conservant des valeurs élevées de saturation de l'aimantation (plus de 2 T). Tout cela nous a permis de concevoir des aimants permanents utilisés dans la conception des systèmes magnétiques et d'en réduire le poids de près de 30 %, réduisant par conséquent les coûts des dispositifs », a déclaré Evgeny Gorelikov, directeur du projet, doctorant en sciences politiques et directeur adjoint du Centre d'ingénierie pour les technologies industrielles de NUST MISIS.

La technologie cryogénique, l'azote liquide, l'hélium liquide et l'eau de refroidissement (comme dans le cas de l'IRM utilisant des aimants supraconducteurs ou des électro-aimants) ne sont pas nécessaires pour faire fonctionner la nouvelle machine d'IRM. Ce scanner unique aura une consommation énergétique inférieure à 1 kW, d'où la possibilité de l'alimenter même avec des sources d'énergie renouvelables telles que des panneaux solaires et des éoliennes.

Actuellement, les produits analogues de ce nouveau système magnétique, soient-ils russes ou étrangers, sont presque deux fois plus chers à mettre en place dans le domaine médical.

Étant donné que la Chine est actuellement le principal producteur mondial de métaux provenant de terres rares et d'amants permanents provenant de terres rares (à hauteur de 80 %), l'utilisation de composants magnétiques nationaux regroupés dans la production de machines d'IRM permet à la Russie de générer une production indépendante des importations.

La mise en œuvre du projet fournira une possibilité pratique de créer une production industrielle compétitive de matériaux magnétiques à coût réduit, ainsi que des effectifs axés sur la production autonome d'une nouvelle génération de machines d'IRM magnétiques à faible champ en Russie.

Source : http://en.misis.ru/university/news/science/2017-12/5091/