Brevet FR3130391A1 — publié le 20230616

L’invention concerne un dispositif d’imagerie (1) qui comprend : - au un moins un premier module (36) comprenant un chariot (38) pourvu d’un plateau (39) sur une face duquel repose un assemblage magnétique (1A) étant destiné à imposer un champ magnétique principal dans une zone d’analyse (22) d’un logement principal (16) dudit assemblage magnétique (1A), le chariot (38) comprenant en outre deux parois latérales (40, 41) supportant par un de leur bord, dit bord supérieur, le plateau (39) ; - un deuxième module (37) de forme essentiellement parallélépipédique, supportant un ensemble d’éléments de contrôles électroniques, la console est notamment configurée pour être insérée entre les parois latérales du chariot (38) ; la console et le premier module comprennent des moyens d’identification, par la console, des caractéristiques géométriques et magnétiques de l’assemblage magnétique (1A) dudit premier module, les moyens d’identification étant intégrés dans des moyens de connexion. Figure 14 Dispositif d’imagerie par résonnance magnétique pourvu d’un assemblage magnétique DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de l’imagerie par résonance magnétique. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif d’imagerie par résonance magnétique, et notamment un dispositif d’imagerie par résonance magnétique pourvu d’un assemblage magnétique susceptible d’imposer un champ magnétique principal dans une zone d’analyse. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est aujourd’hui largement mise en œuvre pour imager, de manière non invasive, l’intérieur de corps et notamment de corps humains. En particulier, l’imagerie par résonance magnétique permet de sonder les noyaux d’hydrogène, et notamment leur spin nucléaire, des molécules d’eau formant pour partie le corps. A cet égard, un dispositif IRM est pourvu d’un aimant destiné à imposer au corps un champ magnétique statique (dit « champ magnétique principal »), sous l’effet duquel, les spins nucléaires associés aux noyaux d’hydrogène contenus dans les molécules d’eau formant pour partie ce corps se polarisent. Notamment, les moments magnétiques associés à ces spins s'alignent préférentiellement selon un axe, dit axe z, déterminé par l’orientation du champ magnétique principal de manière à créer une magnétisation du corps. Un dispositif IRM comprend également des bobines à gradient configurées pour produire des champs magnétiques de petite amplitude et variant dans l'espace lorsqu'un courant leur est appliqué. Plus particulièrement, les bobines à gradient sont conçues pour produire une composante de champ magnétique qui est alignée parallèlement au champ magnétique principal, et qui varie linéairement en amplitude avec la position le long de l'un des axes x, y ou z (les axes x, y et z étant perpendiculaires deux à deux). Ainsi, les effets combinés des champ magnétiques imposés par les bobines à gradient permettent de coder spatialement chacune des positions du corps destiné à être sondé. Un dispositif IRM comprend également au moins une bobine radiofréquence (RF) destinée à jouer un rôle d’émetteur récepteur RF. Notamment, l’au moins une bobine radiofréquence est configurée pour émettre des impulsions d’énergie RF d’une fréquence égale ou voisine de la fréquence de résonance des spins des noyaux d’hydrogène et qui est au moins en partie absorbée par ces noyaux. Dès lors que l’émission RF est interrompue, les spins nucléaires relaxent afin de retrouver leur état d’énergie initial et émettent à leur tour un signal RF susceptible d’être collecté par au moins une bobine RF. Ce signal RF est ensuite traité à l’aide d’un ordinateur et d’algorithmes de reconstruction afin d’obtenir une image du corps. Le champ magnétique principal, généralement compris entre 1,5 Tesla et 3 Tesla, permet d’atteindre des rapports de signal sur bruit relativement raisonnables et par voie de conséquence de former des images du corps humain d’une qualité suffisante et sur des durée de l’ordre de la minute ou plus. Toutefois, il est des circonstances pour lesquelles il n’est pas possible de mettre en œuvre un champ magnétique principal d’une telle intensité. Les dispositifs IRM portables en sont un exemple. Ces derniers comprennent en général un aimant permanent ou des électro-aimants d’une capacité limitée, et ne peuvent imposer un champ magnétique principal d’une intensité supérieure à 60 mT, voire supérieure à 200 mT, sans pénaliser la masse ou l’encombrement du dispositif IRM considéré. Cette limitation en termes d’intensité de champ magnétique principal affecte directement les performances du dispositif IRM. L’amélioration de l’uniformité du champ magnétique principal peut donc être primordiale. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d’imagerie par résonnance magnétique permettant l’analyse de différentes parties du corps quelles que soit leur taille sans pour autant dégrader la qualité des images susceptibles d’être obtenues sur ces différentes parties de corps. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif d’imagerie par résonnance magnétique, avantageusement mettant en œuvre un champ magnétique principal de faible intensité, pourvu d’un assemblage magnétique dont l’uniformité du champ magnétique créé se trouve améliorée au regard des assemblages connus de l’état de la technique. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION Le but de l’invention est atteint par un dispositif d’imagerie par résonnance magnétique qui comprend : - au un moins un premier module, chaque premier module parmi l’au moins un premier module comprenant un chariot pourvu d’un plateau sur une face duquel, dite face supérieure, repose un assemblage magnétique ledit assemblage magnétique étant destiné à imposer un champ magnétique principal dans une zone d’analyse d’un logement principal dudit assemblage magnétique, le chariot comprenant en outre deux parois latérales supportant par un de leur bord, dit bord supérieur - un deuxième module, pourvu d’une console, de forme essentiellement parallélépipédique, supportant un ensemble d’éléments de contrôles électroniques dudit dispositif, la console est notamment configurée pour être insérée, par une liaison glissière, entre les parois latérales du chariot de chaque premier module parmi l’au moins un premier module ; l’un et l’autre de la console et de l’au moins un premier module comprennent des moyens d’identification, par la console, des caractéristiques géométriques et magnétiques de l’assemblage magnétique dudit premier module, les moyens d’identification étant intégrés dans des moyens de connexion de la console et du premier module. Selon un mode de mise en œuvre, l’assemblage magnétique comprend : - une pluralité de plaques support présentant chacune une section annulaire délimitant une ouverture, dite ouverture support, lesdites plaques support étant assemblées solidairement les unes des autres, par des moyens d’alignement, selon un axe principal, de sorte que les ouvertures support, alignées selon l’axe principal, délimitent un logement principal de forme généralement cylindrique, chaque plaque support comprend en outre une première pluralité d’aimants permanents, logés dans des premiers logements ménagés dans la section annulaire, selon au moins un agencement annulaire de Halbach autour de l’axe principal, l’ensemble des aimants de la première pluralité d’aimant créant un champ magnétique primaire dans une zone, dite zone d’analyse, du logement principal qui présente une première uniformité ; - une pluralité de pièces annulaires assemblées coaxialement aux sections annulaires, et solidaires des plaques support, chaque pièce annulaire comprenant une deuxième pluralité d’aimants logées dans des deuxièmes logements ménagés dans ladite pièce annulaire, l’ensemble des pièces annulaires étant agencées de manière à créer un champ magnétique secondaire dans la zone d’analyse de sorte que la résultante du champ magnétique primaire et du champ magnétique secondaire, dite champ principal, dans la zone d’analyse, présente une deuxième uniformité améliorée au regard de la première uniformité. Selon un mode de mise en œuvre, l’assemblage magnétique comprend une partie principale intercalée entre deux parties secondaires, la partie principale étant formée de plaques support, dites plaques support principales, et l’une et l’autre des parties secondaires étant formées de plaques support dites plaques support secondaires, l’ouverture des plaques support principales, dite première ouverture, présente un premier diamètre, tandis que l’ouverture des plaques support secondaires, dite deuxième ouverture, présente un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre. Selon un mode de mise en œuvre, les plaques support comprennent un matériau non magnétique, avantageusement, le matériau non-magnétique comprend de l’aluminium, une matière plastique, par exemple du plexiglas PMMA. Selon un mode de mise en œuvre, les moyens d’alignement comprennent des tiges filetées essentiellement parallèles à l’axe principal et maintenant solidaires les unes des autres les plaques support. Selon un mode de mise en œuvre, chaque plaque support se trouve enserrée entre deux plaques de recouvrement par des moyens de serrage, les deux plaques de recouvrement étant configurées pour retenir les aimants de la première pluralité d’aimants dans les premières cavités de la plaque support considérée, les moyens de serrage comprenant avantageusement des écrous coopérant avec les tiges filetées. Selon un mode de mise en œuvre, chaque plaque support comprend une ouverture, dite ouverture d’alignement, de sorte que l’assemblage magnétique comprennent au moins un passage d’alignement de section carrée ou rectangulaire formé par les ouvertures d’alignement et qui s’étend parallèlement à l’axe principal, l’assemblage magnétique comprend en outre au moins une tube d’alignement traversant le passage d’alignement, et présentant une forme conforme à la section dudit passage, ledit au moins un tube d’alignement étant destiné à fixer l’assemblage magnétique à un chariot. Selon un mode de mise en œuvre, chaque plaque support comprend une première plaque et une deuxième plaque assemblée l’une contre l’autre par une face de contact, les premiers logements comprenant chacun deux cavités formées à partir de la face de contact de l’une et/ou l’autre de la première plaque et de la deuxième plaque. Selon un mode de mise en œuvre, les moyens d’alignement comprennent au moins un rail pourvu d’encoches d’alignement, chaque encoche d’alignement maintenant une plaque support, les encoches étant configurés pour maintenir un espacement prédéterminé en deux plaques support adjacentes. Selon un mode de mise en œuvre, les moyens d’alignement comprennent un élément d’alignement pourvu d’une embase surmontée d’un berceau formant une portion de cylindre sur une surface interne de laquelle sont formées des gorges, chacune des plaques support étant maintenue dans une gorge qui lui est propre. Selon un mode de mise en œuvre, chacune plaque support comprend une languette externe qui s’étend radialement à la section annulaire et qui est insérée dans une cavité formée au fond de la gorge maintenant ladite plaque support. Selon un mode de mise en œuvre, les pièces annulaires sont maintenues entre elles et la pluralité de plaques support par des tiges filetées, dites tiges filetées auxiliaires. Selon un mode de mise en œuvre, les plaques support comprennent des languettes internes ou externes dans lesquelles sont formés des logements susceptibles de loger un ou plusieurs aimants permanents. Selon un mode de mise en œuvre, les pièces annulaires sont disposées dans le logement principal. Selon un mode de mise en œuvre, les pièces annulaires sont disposées extérieurement au logement principal, chaque pièce annulaire est intercalée entre deux plaques support. Selon un mode de mise en œuvre, ledit assemblage magnétique comprend en outre une bobine radiofréquence et des bobines à gradients disposées dans le logement principal et mécaniquement solidaires de l’assemblage magnétique. Selon un mode de mise en œuvre, la bobine radiofréquence et les bobines à gradients sont démontables. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : La est une photographie d’un assemblage magnétique d’un dispositif d’imagerie selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; La est une photographie d’une plaque support susceptible d’être mise en œuvre dans le cadre du premier mode de réalisation de la présente invention ; La est une vue en coupe selon un plan de coupe passant par l’axe principal de l’assemblage magnétique selon une première variante du premier mode de réalisation de la présente invention ; La est une vue en coupe selon un plan de coupe passant par l’axe principal de l’assemblage magnétique selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de la présente invention ; La est un grossissement de la photographie de la ; La est une photographie d’un chariot susceptible d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention ; La est une représentation d’une pièce annulaire susceptible d’être mise en œuvre dans le cadre de la présente invention ; La est représentation schématique, selon une vue de profil (vue perpendiculaire à une face principale), d’une plaque support selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; La est une vue selon un plan de coupe d’un premier logement selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention ; La est une illustration d’un moyen d’alignement formé par un rail selon une vue en perspective ; La est une vue selon un plan de coupe perpendiculaire à l’axe principal AA’ de l’assemblage magnétique pourvu de moyens d’alignement formés par 8 rails ; La est une illustration d’un moyen d’alignement formé par un berceau selon une vue en perspective ; La est une illustration d’un assemblage magnétique pourvu d’une bobine RF et de bobines à gradient ; La est une illustration du premier module et du deuxième module ; La est une représentation schématique de la fiche mâle et de la fiche femelle ; La est une autre représentation schématique de la fiche mâle et de la fiche femelle. Dispositif d’imagerie (1) par résonnance magnétique qui comprend : - au un moins un premier module (36), chaque premier module parmi l’au moins un premier module comprenant un chariot (38) pourvu d’un plateau (39) sur une face duquel, dite face supérieure, repose un assemblage magnétique (1A) ledit assemblage magnétique (1A) étant destiné à imposer un champ magnétique principal dans une zone d’analyse (22) d’un logement principal (16) dudit assemblage magnétique (1A), le chariot (38) comprenant en outre deux parois latérales (40, 41) supportant par un de leur bord, dit bord supérieur, le plateau (39) ; - un deuxième module (37), pourvu d’une console, de forme essentiellement parallélépipédique, supportant un ensemble d’éléments de contrôles électroniques dudit dispositif, la console est notamment configurée pour être insérée, par une liaison glissière, entre les parois latérales du chariot (38) de chaque premier module parmi l’au moins un premier module ; l’un et l’autre de la console et de l’au moins un premier module comprennent des moyens d’identification, par la console, des caractéristiques géométriques et magnétiques de l’assemblage magnétique (1A) dudit premier module, les moyens d’identification étant intégrés dans des moyens de connexion de la console et du premier module. Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 1 dans lequel l’assemblage magnétique (1A) comprend : - une pluralité de plaques support (10) présentant chacune une section annulaire (11) délimitant une ouverture, dite ouverture support (12), lesdites plaques support (10) étant assemblées solidairement les unes des autres, par des moyens d’alignement, selon un axe principal, de sorte que les ouvertures support, alignées selon l’axe principal, délimitent un logement principal (16) de forme généralement cylindrique, chaque plaque support (10) comprend en outre une première pluralité d’aimants (13) permanents, logés dans des premiers logements (14) ménagés dans la section annulaire (11), selon au moins un agencement annulaire de Halbach autour de l’axe principal, l’ensemble des aimants de la première pluralité d’aimant créant un champ magnétique primaire dans une zone, dite zone d’analyse (22), du logement principal (16) qui présente une première uniformité ; - une pluralité de pièces annulaires (19) assemblées coaxialement aux sections annulaires, et solidaires des plaques support (10), chaque pièce annulaire comprenant une deuxième pluralité d’aimants logées dans des deuxièmes logements (20) ménagés dans ladite pièce annulaire, l’ensemble des pièces annulaires (19) étant agencées de manière à créer un champ magnétique secondaire dans la zone d’analyse (22) de sorte que la résultante du champ magnétique primaire et du champ magnétique secondaire, dite champ principal, dans la zone d’analyse (22), présente une deuxième uniformité améliorée au regard de la première uniformité. Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 2, dans lequel l’assemblage magnétique (1A) comprend une partie principale (2) intercalée entre deux parties secondaires (3, 4), la partie principale (2) étant formée de plaques support (10), dites plaques support principales (11A), et l’une et l’autre des parties secondaires (3, 4) étant formées de plaques support dites plaques support secondaires (11B), l’ouverture des plaques support principales (11A), dite première ouverture, présente un premier diamètre, tandis que l’ouverture des plaques support secondaires (11B), dite deuxième ouverture, présente un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre. Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 ou 3, dans lequel les plaques support (10) comprennent un matériau non magnétique, avantageusement, le matériau non-magnétique comprend de l’aluminium, ou une matière plastique, par exemple du plexiglas PMMA. Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel les moyens d’alignement comprennent des tiges filetées (15) essentiellement parallèles à l’axe principal et maintenant solidaires les unes des autres les plaques support (10). Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 5, dans lequel chaque plaque support (10) se trouve enserrée entre deux plaques de recouvrement (17) par des moyens de serrage, les deux plaques de recouvrement (17) étant configurées pour retenir les aimants de la première pluralité d’aimants dans les premiers logements de la plaque support (10) considérée, les moyens de serrage comprenant avantageusement des écrous (18) coopérant avec les tiges filetées (15). Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 6, dans lequel chaque plaque support (10) comprend une ouverture, dite ouverture d’alignement, de sorte que l’assemblage magnétique (1A) comprennent au moins un passage d’alignement de section carrée ou rectangulaire formé par les ouvertures d’alignement et qui s’étend parallèlement à l’axe principal, l’assemblage magnétique (1A) comprend en outre au moins une tube d’alignement (50) traversant le passage d’alignement, et présentant une forme conforme à la section dudit passage, ledit au moins un tube d’alignement (50) étant destiné à fixer l’assemblage magnétique (1A) au chariot (38). Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 4, dans lequel chaque plaque support (10) comprend une première plaque (25) et une deuxième plaque (26) assemblée l’une contre l’autre par une face de contact, les premiers logements (14) comprenant chacun deux cavités formées à partir de la face de contact de l’une et/ou l’autre de la première plaque (25) et de la deuxième plaque (26). Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 8, dans lequel les moyens d’alignement comprennent au moins un rail (27) pourvu d’encoches d’alignement (28), chaque encoche d’alignement maintenant une plaque support (10), les encoches étant configurés pour maintenir un espacement prédéterminé en deux plaques support (10) adjacentes. Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 8, dans lequel les moyens d’alignement comprennent un élément d’alignement pourvu d’une embase (30) surmontée d’un berceau (31) formant une portion de cylindre sur une surface interne de laquelle sont formées des gorges (32), chacune des plaques support (10) étant maintenue dans une gorge qui lui est propre. Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 10, dans lequel chacune plaque support (10) comprend une languette externe qui s’étend radialement à la section annulaire (11) et qui est insérée dans une cavité formée au fond de la gorge maintenant ladite plaque support (10). Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 11, dans lequel les pièces annulaires (19) sont maintenues entre elles et la pluralité de plaques support (10) par des tiges filetées (15), dites tiges filetées (15) auxiliaires. Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 12, dans lequel les plaques support (10) comprennent des languettes internes ou externes dans lesquelles sont formés des logements susceptibles de loger un ou plusieurs aimants permanents. Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 13, dans lequel les pièces annulaires (19) sont disposées dans le logement principal (16). Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 2 à 13, dans lequel les pièces annulaires (19) sont disposées extérieurement au logement principal (16), chaque pièce annulaire est intercalée entre deux plaques support (10). Dispositif d’imagerie (1) selon l’une des revendications 1 à 15, dans lequel ledit assemblage magnétique (1A) comprend en outre une bobine radiofréquence (34) et des bobines à gradients (33) disposées dans le logement principal (16) et mécaniquement solidaires de l’assemblage magnétique (1A). Dispositif d’imagerie (1) selon la revendication 16, dans lequel la bobine radiofréquence et les bobines à gradients sont démontables.