Nos partenaires
Présentation du Laboratoire commun
NumIRM2f est un laboratoire commun associant l’Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck (IMAG, Université de Montpellier et CNRS) et Spin Up, société d’Alara group.
Le projet vise à développer une plateforme de simulation numérique pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM) destinée à la recherche, à la formation, au contrôle qualité et au développement de nouvelles séquences d’imagerie.
Le projet
L’IRM intervient dans le diagnostic et le suivi de nombreuses pathologies et toutes les spécialités médicales (cardiologie, oncologie, neurologie …) peuvent en bénéficier. Parmi les différentes modalités disponibles, l’IRM présente plusieurs avantages : elle est non invasive, non ionisante et permet d’obtenir des informations sur la morphologie et la fonction des tissus.
Son utilisation reste toutefois complexe. La qualité et l’interprétation des images dépendent de nombreux paramètres d’acquisition, des caractéristiques techniques de l’imageur et de différents phénomènes physiques. Les examens sont également plus longs et plus coûteux que ceux réalisés avec certaines autres modalités d’imagerie.
La simulation numérique constitue un moyen d’étudier ces paramètres dans un environnement contrôlé. Elle permet de reproduire le processus d’acquisition, d’évaluer l’effet des réglages et des limites technologiques, puis de comparer les images simulées à des acquisitions réelles.
Notre motivation
NumIRM2f a pour objectif de faire évoluer les travaux déjà menés par l’IMAG et Spin Up, aujourd’hui au stade de la preuve de concept, vers une plateforme de simulation utilisable pour des applications de recherche, de formation et de contrôle qualité
La plateforme devra être capable de produire des images IRM *in silico* représentatives des systèmes employés en milieu hospitalier. Elle intégrera progressivement des phénomènes physiques et technologiques qui n’étaient pas pris en compte dans les premiers développements : sensibilité des antennes, non-linéarité des gradients magnétiques, diffusion dans les tissus, consommation d’oxygène, transfert d’aimantation, courants de Foucault et effets de susceptibilité magnétique.
- Les développements concernent deux grands domaines d’application :
- L’imagerie cardio- et neurovasculaire, en particulier l’IRM de flux 4D utilisée pour étudier l’hémodynamique ;
-
L’imagerie oncologique, à travers les séquences de diffusion, de perfusion et BOLD employées pour caractériser les tissus, leur métabolisme et leur oxygénation.
- Les futurs usages envisagés seront :
- Formation : La simulation doit permettre d’étudier l’influence des paramètres d’acquisition sur les images obtenues sans mobiliser un imageur clinique. Elle pourra servir de support à la formation avancée des professionnels utilisant l’IRM.
- Contrôle qualité : En s’appuyant sur des phénomènes connus et maîtrisés dans la simulation, la plateforme pourra contribuer à l’élaboration de procédures destinées à vérifier la fidélité des images et des mesures quantitatives produites par les systèmes IRM.
- Recherche et développement : La plateforme fournira un environnement pour concevoir, tester et optimiser de nouvelles séquences d’imagerie. Ces travaux pourront être conduits avec des laboratoires de recherche en santé, des établissements de soins et des constructeurs d’imageurs.
Une collaboration engagée depuis plusieurs années
La création de NumIRM2f prolonge une collaboration initiée en 2015. Deux thèses CIFRE conduites avec l’IMAG, Alara Expertise et Spin Up ont permis d’établir la faisabilité d’une IRM virtuelle appliquée à l’hémodynamique cardiovasculaire et à l’optimisation des paramètres d’imagerie.
Doctorants impliqués dans le projet
Équipe
Coordination et développement scientifique
Simon Mendez
Chargé de recherche au CNRS.
Il intervient comme architecte et principal développeur du logiciel YALES2BIO.
Franck Nicoud
Professeur à l’Université de Montpellier et coordinateur académique du laboratoire commun.
Il est le fondateur et l’animateur du groupe YALES2BIO.
Rémy Dubois
Ingénieur de recherche au CNRS.
Il est chargé des aspects liés au calcul haute performance et à l’accélération des simulations sur processeurs graphiques.
Thomas Puiseux
Responsable Recherche et Développement chez Spin Up.
Ramiro Moreno
Directeur scientifique chez Spin Up.
Physicien médical et spécialiste IRM chargé des aspects liés à l’industrialisation des solutions développées dans le cadre du LabCom et à la réalisation des mesures expérimentales.
L'objectif de cette thèse est de prolonger le travail sur la simulation de l'IRM de flux réalisé par T. Puiseux (2019) et M. Garreau (2023). Il s'agit d'incorporer à la plateforme numérique des effets technologiques tels que les non-linéarités de gradients et des effets physiques tels que les gradients concomitants. Le travail déjà accompli consiste en une amélioration du simulateur conduisant à une réduction des temps de simulation, et en l'ajout de la capacité à réaliser des images morphologiques. Les développements en cours touchent à la simulation d'artéfacts.
Clément Fraud (2025-2028) : Simulation numérique des artéfacts en imagerie par résonance magnétique de flux et de diffusion