Il est difficile de voir à l'intérieur du corps humain, mais comme il est vital pour diagnostiquer certaines maladies, plusieurs techniques ont été développées et perfectionnées au cours du siècle dernier.
L'un d'eux est l'imagerie par résonance magnétique, ou IRM. L'IRM utilise un champ magnétique puissant et des ondes radio pour générer des images de parties du corps qui ne peuvent pas être vues aussi bien avec les rayons X, les tomodensitogrammes ou les ultrasons. Il produit des images transversales détaillées qui peuvent être transformées en images tridimensionnelles.
Il fonctionne en utilisant un champ magnétique pour ordonner les atomes d'hydrogène dans les molécules d'eau du corps, puis leur envoie des ondes radio à partir d'une antenne.
Après l'interaction, les atomes renvoient les ondes avec une intensité qui dépend du type de tissu atteint. Le processus construit ensuite une carte des tissus corporels.
L'IRM est indolore et très utile pour diagnostiquer de nombreux types d'affections avec l'avantage d'éviter des radiations importantes (contrairement aux radiographies ou aux tomodensitogrammes).
Par exemple, l'IRM peut aider les médecins à voir l'intérieur des articulations, des ligaments, des muscles et des tendons, ce qui la rend utile pour détecter diverses blessures sportives. Il est également utilisé pour examiner les structures internes du corps et diagnostiquer une variété de troubles, tels que les accidents vasculaires cérébraux, les tumeurs, les anévrismes et les lésions de la moelle épinière.
Cependant, la technologie n'est pas parfaite. Les atomes d'onde renvoyés peuvent être très faibles, ce qui signifie que les images résultantes peuvent contenir des zones sombres. Une manière conventionnelle d'essayer de résoudre ce problème consiste à déployer plus d'antennes, mais le processus est coûteux et compliqué car les signaux d'antenne peuvent souvent interférer les uns avec les autres.
C'est là qu'intervient le projet M-CUBE. Coordonné par Aix Marseille Université (AMU) et dirigé par l'Institut Fresnel et le Centre de Résonance Magnétique en Biologie et Médecine (CRMBM), il est soutenu par un consortium interdisciplinaire de 6 universités, 2 centres de recherche et 2 entreprises. Le financement provient du programme Technologies futures et émergentes (FET) de l'UE.
L'objectif de M-CUBE est d'améliorer la technologie IRM en réalisant plusieurs antennes prototypes à partir de « métamatériaux ». Ce sont des matériaux artificiels conçus pour avoir des propriétés électromagnétiques qui n'existent pas dans la nature.
Leurs structures conçues sur mesure peuvent les rendre particulièrement sensibles à certains types d'ondes électromagnétiques, permettant aux praticiens d'avoir un contrôle plus précis sur elles.
Grâce aux différents métamatériaux employés, différentes antennes pourront être combinées en transmission sans que leurs signaux interfèrent les uns avec les autres. Les ondes renvoyées par les atomes peuvent donc être mesurées plus précisément, rendant les images plus nettes et minimisant les zones sombres.
À ce jour, les prototypes créés fonctionnent et confirment que l'imagerie médicale s'est améliorée avec eux. Pour cette raison, ils seront appliqués dans les systèmes d'IRM existants et nouveaux tels que « 1.3 TESLA MRI » ou « 3 TESLA MRI ».
Les bons résultats ont également permis au projet d'obtenir des autorisations éthiques des autorités nationales de régulation pour faire des expériences sur l'homme pour les 7 équipements d'IRM TESLA.
Cela a conduit au lancement du projet de suivi de M-CUBE – le projet M-One financé par H2020, qui vise à transformer les technologies développées au sein de M-CUBE en de véritables dispositifs médicaux qui deviendront l'étalon-or mondial de l'IRM à très haut champ. .
Ces améliorations de l'imagerie médicale se traduiront par un diagnostic plus précis et une plus grande capacité à fournir des solutions «centrées sur le patient».
Les résultats du M-CUBE et de l'imagerie à plus haute résolution permettront de diagnostiquer l'état des patients beaucoup plus tôt qu'avant et ils pourraient même avoir des implications intéressantes pour le diagnostic de l'épilepsie, de la maladie de Parkinson ou la détection de l'ostéoporose – des maladies que le consortium ne s'attendait pas à détecter à le début du projet.
