Un modèle pour améliorer la netteté des images IRM ^{CEFR B2}

Des chercheurs de Rice University et de l'Oak Ridge National Laboratory ont présenté un nouveau modèle physique, publié dans The Journal of Chemical Physics, qui pourrait permettre des images IRM plus nettes en reliant de façon plus précise le mouvement moléculaire aux signaux cliniques d'IRM. Le texte explique que de nombreux agents de contraste contiennent un ion gadolinium enfermé dans une coque organique et que ces agents modifient la relaxation des molécules d'eau.

La nouvelle approche, nommée cadre des modes propres RMN, résout les équations physiques complètes de la relaxation par résonance magnétique nucléaire dans les liquides. L'équipe utilise l'équation de Fokker–Planck pour suivre l'évolution des probabilités des positions et des vitesses moléculaires, ce qui permet de prendre en compte une large gamme de mouvements et leur contribution à la relaxation. Les modes propres identifient les réponses naturelles des molécules d'eau aux agents de contraste et donnent des descriptions plus détaillées que les modèles antérieurs, qui apparaissent comme des cas particuliers de cette théorie plus générale.

Le cadre reproduit avec précision des mesures expérimentales aux fréquences cliniques et aide à interpréter les simulations de dynamique moléculaire détaillées. Les implications dépassent l'imagerie médicale : la relaxation RMN sert à étudier les liquides dans de nombreux domaines, notamment la conception de batteries, l'écoulement de fluides souterrains et roches poreuses, ainsi que l'étude des cellules biologiques et des matériaux. L'équipe a publié son code en open source pour encourager une utilisation plus large et un développement ultérieur. L'étude a reçu le soutien du Ken Kennedy Institute, du Rice Creative Ventures Fund, de la Robert A. Welch Foundation et de l'Oak Ridge Leadership Computing Facility at Oak Ridge National Laboratory.