Brevet FR3128792A1 — publié le 20230505

L’invention concerne un dispositif radiofréquence pour un système d’imagerie par résonance magnétique, le dispositif radiofréquence comprenant : - une bobine principale configurée pour transmettre une impulsion radiofréquence et recevoir des signaux radiofréquence ; - une bobine secondaire disposée intérieurement à la bobine principale, de sorte que la bobine primaire et la bobine secondaire soient couplées de manière inductive, la bobine secondaire formant par ailleurs un circuit passif. La bobine secondaire forme un chaussette souple destinée à être enfilée sur un corps ou une section d’un corps en vue de l’exécution d’une imagerie dudit corps par résonance magnétique. Figur e 2 Dispositif radiofréquence pour un système d’imagerie par résonance 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 radiofréquence, permettant d’améliorer la qualité des images dès qu’un relativement faible champ magnétique statique doit être considéré. La présente invention trouve notamment son intérêt dès lors qu’il s’agit de considérer un système d’imagerie par résonance magnétique portable. 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 sous examen. 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 sur des durées 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. Notamment, les images obtenues avec un tel dispositif IRM sont susceptibles de présenter une qualité fortement dégradée par un rapport signal sur bruit défavorable. Ce rapport signal sur bruit défavorable est la conséquence de la forte diminution de l’aimantation présente dans les tissus du fait de la considération d’un champ magnétique principal de faible amplitude. Un but de la présente invention est de proposer une bobine RF susceptible d’être mise en œuvre dans un dispositif IRM et permettant d’améliorer l’amplitude du signal reçu au sein du volume de ladite bobine RF. Un autre but de la présente invention est de proposer une bobine RF présentant une sensibilité au bruit réduite au regard des bobines RF connues de l’état de la technique. Un autre but de la présente invention est de proposer un système IRM susceptible de fonctionner à faible champ magnétique principal, notamment d’une intensité inférieure à 100 mT, voire 50 mT. Un autre but de la présente invention est de proposer un système IRM permettant une meilleure ergonomie pour un patient destiné à subir une examen avec ledit système IRM. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif radiofréquence pour un système d’imagerie par résonance magnétique, le dispositif radiofréquence comprenant : - une bobine principale configurée pour transmettre une impulsion radiofréquence et recevoir des signaux radiofréquence ; - une bobine secondaire disposée coaxialement et intérieurement à la bobine principale, de sorte que la bobine primaire et la bobine secondaire soient couplées de manière inductive, la bobine secondaire formant par ailleurs un circuit passif. Cet agencement d’une bobine principale et d’une bobine secondaire, couplées de manière inductive, permet de former un dispositif radiofréquence qui présente un facteur de qualité supérieur à celui de la bobine principale prise seule. Ce dispositif peut alors avantageusement être mis en œuvre dans un système d’imagerie par résonnance magnétique afin d’améliorer le rapport signal sur bruit et par voie de conséquence la qualité des images. Selon un mode de mise en œuvre, la bobine principale et la bobine secondaire présentent, respectivement, un diamètre principal D1 et un diamètre secondaire D2, le rapport du diamètre principal D1 sur le diamètre secondaire D2 étant compris entre 1,05 et 4. Selon un mode de mise en œuvre, la bobine principale et la bobine secondaire présentent, respectivement, une longueur principale L1 et une longueur secondaire L2, le rapport de la longueur principale L1 sur la longueur secondaire L2 étant compris entre 0,5 et 2. Selon un mode de mise en œuvre, la bobine principale comprend des condensateurs, dits condensateurs de segmentation principales. Selon un mode de mise en œuvre, la bobine secondaire comprend des condensateurs, dits condensateurs de segmentation secondaires. Selon un mode de mise en œuvre, ledit dispositif radiofréquence comprend en outre des moyens de génération d’impulsions radiofréquences, les moyens de génération d’impulsions radiofréquences étant adaptés pour imposer la circulation d’une impulsion de courant dans la bobine principale. Selon un mode de mise en œuvre, ledit dispositif radiofréquence comprend des moyens de traitement radiofréquence, les moyens de traitement radiofréquence étant adaptés pour traiter un signal radiofréquence susceptible d’être reçu par la bobine principale. Selon un mode de réalisation, la bobine secondaire forme un chaussette souple destinée à être enfilée sur un corps ou une section d’un corps en vue de l’exécution d’une imagerie dudit corps par résonance magnétique. L’invention concerne également système d’imagerie par résonance magnétique pourvu du dispositif radiofréquence selon la présente invention. Selon un mode de mise en œuvre, ledit système d’imagerie par résonance magnétique comprend un aimant définissant un espace à l’intérieur duquel le dispositif radiofréquence est disposé. Selon un mode de mise en œuvre, l’aimant est un aimant permanent, avantageusement, l’aimant permanent est susceptible de générer un champ magnétique statique inférieur à 100 mT, encore plus avantageusement inférieur à 50 mT. Selon un mode de mise en œuvre, ledit système d’imagerie par résonance magnétique comprend également des bobines à gradient. 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 représentation schématique selon une vue éclatée d’un système d’imagerie par résonnance magnétique ; La est une représentation schématique d’un dispositif radiofréquence selon les termes de la présente invention, le dispositif radiofréquence est notamment représenté en perspective ; La est une cartographie du champ magnétique dans le volume intérieur d’une bobine prise seule et pour laquelle une puissance de 0,5 W est injectée à ces bornes, dans la configuration considérée, la bobine comprend 57 spires faites avec un fil de 1 mm de diamètre, afin de former un cylindre de 250 mm de diamètre ; La est une cartographie du champ magnétique dans le volume intérieur d’une bobine prise seule et pour laquelle une puissance de 0,5 W est injectée à ces bornes, dans la configuration considérée, la bobine comprend 47 spires faites avec un fil de 1 mm de diamètre, afin de former un cylindre de 180 mm de diamètre ; La est une cartographie du champ magnétique dans le volume intérieur de deux bobines agencées selon les principes de la présente invention, plus particulièrement, les deux bobines comprennent une bobine principale et une bobine secondaire, la bobine secondaire étant agencée intérieurement et coaxialement à la bobine principale, la bobine principale comprend 57 spires faites avec un fil de 1 mm de diamètre, afin de former un cylindre de 250 mm de diamètre, tandis que la bobine secondaire comprend 47 spires faite avec un fil de 1 mm de diamètre, afin de former un cylindre de 180 mm de diamètre, dans cette configuration, une puissance de 0,5 W est injectée aux bornes de la bobine principale ; La est une photographie d’une bobine secondaire formée par une chaussette et enfilée sur une tête de mannequin. Dispositif radiofréquence (7) pour un système d’imagerie (1) par résonance magnétique, le dispositif radiofréquence (7) comprenant : - une bobine principale (8) configurée pour transmettre une impulsion radiofréquence et recevoir des signaux radiofréquence ; - une bobine secondaire (9) disposée intérieurement à la bobine principale (8), de sorte que la bobine primaire et la bobine secondaire (9) soient couplées de manière inductive, la bobine secondaire (9) formant par ailleurs un circuit passif. Dispositif radiofréquence (7) selon la revendication 1, dans lequel la bobine principale (8) et la bobine secondaire (9) présentent, respectivement, un diamètre principal D1 et un diamètre secondaire D2, le rapport du diamètre principal D1 sur le diamètre secondaire D2 étant compris entre 1,05 et 4. Dispositif radiofréquence (7) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bobine principale (8) et la bobine secondaire (9) présentent, respectivement, une longueur principale L1 et une longueur secondaire L2, le rapport de la longueur principale L1 sur la longueur secondaire L2 étant compris entre 0,5 et 2. Dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel la bobine principale (8) comprend des condensateurs, dits condensateurs de segmentation principales. Dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la bobine secondaire (9) comprend des condensateurs, dits condensateurs de segmentation secondaires. Dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel ledit dispositif radiofréquence (7) comprend en outre des moyens de génération d’impulsions radiofréquences, les moyens de génération d’impulsions radiofréquences étant adaptés pour imposer la circulation d’une impulsion de courant dans la bobine principale (8). Dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit dispositif radiofréquence (7) comprend des moyens de traitement radiofréquence (11), les moyens de traitement radiofréquence (11) étant adaptés pour traiter un signal radiofréquence susceptible d’être reçu par la bobine principale (8). Dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la bobine secondaire (9) forme un chaussette souple destinée à être enfilée sur un corps ou une section d’un corps en vue de l’exécution d’une imagerie dudit corps par résonance magnétique. Système d’imagerie (1) par résonance magnétique pourvu du dispositif radiofréquence (7) selon l’une des revendications 1 à 8. Système d’imagerie (1) par résonance magnétique selon la revendication 9, dans lequel ledit système d’imagerie (1) par résonance magnétique comprend un aimant définissant un espace à l’intérieur duquel le dispositif radiofréquence (7) est disposé. Système d’imagerie (1) par résonance magnétique selon la revendication 10, dans lequel l’aimant est un aimant permanent (2), avantageusement, l’aimant permanent (2) est susceptible de générer un champ magnétique statique inférieur à 100 mT, encore plus avantageusement inférieur à 50 mT. Système d’imagerie (1) par résonance magnétique selon l’une des revendications 9 à 11, dans lequel ledit système d’imagerie (1) par résonance magnétique comprend également des bobines à gradient (6).