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L’IRM du bébé : une technologie rétrécissante pour aider à sauver la vie des nouveau-nés

En avril 2014, Edith a eu six ans, et bien qu’elle soit encore assez petite pour son âge, aucun problème de santé n’a résulté de sa naissance traumatisante. Elle est à la maison avec sa sœur de deux ans (une autre naissance mouvementée mais pas d’USIN nécessaire cette fois) et Sophie, tandis que je suis à 4 000 miles de là, à Milwaukee, dans le Wisconsin. Je ne suis parti que depuis un jour environ, mais j’ai déjà du mal à les imaginer – j’ai toujours été mauvais avec les visages, alors je suis reconnaissant pour toutes les photos que je peux faire tenir sur mon téléphone. Mais ça ne remplace pas la vraie chose, et ma famille me manque.

Malgré le fait que ce soit le début du printemps, il gèle toujours ici. Il y a de la glace sur la rivière Menomonee et le bout de mes doigts est engourdi, peu importe à quel point je les enfonce dans mes poches. Milwaukee est une ville industrielle, où l’on trouve les motos Harley-Davidson, la bière Miller et GE Healthcare, qui possède un centre d’IRM dans la banlieue de Waukesha. C’est là que les prototypes du Projet Firefly voient le jour.

© Aaron Tilley et Kerry Hughes

Dans le bureau du Projet Firefly, il y a une maquette grandeur nature du nouveau scanner. Il est certes compact par rapport à un scanner corporel normal, où un adulte est allongé sur une table et se glisse dans un alésage de 70 cm de diamètre. Celui-ci est à peu près aussi grand que moi, mais il n’y a pas de table intégrée sur laquelle s’allonger et le trou de l’aimant mesure 18 cm, juste assez grand pour la tête d’un gros bébé. Ou une orange, comme je suis sur le point de le voir.

On m’emmène dans la baie d’ingénierie 3, où siège la toute première version fonctionnelle de la nouvelle conception. Je suppose que cela en fait la suite de livraison des prototypes, mais la gestation a été longue et sujette à des complications.

Au cœur de chaque machine IRM se trouve un énorme beignet magnétique, qui utilise un champ magnétique environ 100 000 fois plus puissant que celui de la Terre. Il fonctionne en forçant les protons présents dans l’eau des tissus à s’aligner sur ce champ ; des bobines spéciales stimulent ensuite les protons en émettant des rafales d’ondes radio, et les capteurs de l’IRM détectent les différences dans la façon dont ils réagissent lorsque le courant est coupé. Cela révèle la distinction entre les différents types de tissus et crée une image tridimensionnelle.

En 2011, GE disposait d’un petit aimant nouvellement développé qui était capable, moyennant quelques ajustements, de générer un champ magnétique de 3 Tesla – la même force qu’une machine standard pour adultes. Conçu pour le balayage des bras et des jambes, il était à peu près de la bonne taille pour les bébés également, mais il a fallu l’adapter pour qu’il fonctionne avec des cerveaux plutôt qu’avec de simples membres. L’ajout d’une nouvelle bobine à gradient pour concentrer le champ magnétique et de bobines de surface pour amplifier les signaux de radiofréquence a été relativement simple, bien qu’il ait fallu assembler des composants provenant de différents systèmes d’IRM, mais des problèmes plus inattendus sont apparus. Il s’est avéré qu’ils devaient réfléchir bien davantage à la manière exacte dont ces bébés allaient arriver dans le scanner en premier lieu.

Certaines des solutions étaient délicieusement low-tech. Pour gérer les lignes – les fils du moniteur et les tubes reliés aux perfusions – ils ont simplement découpé une encoche sur le côté de la porte de la salle de scanner. Les lignes se placent dans l’encoche et la porte peut être fermée sans jamais avoir à débrancher le bébé. Plus ingénieux encore, une écharpe spéciale permet de sortir le bébé de sa couveuse et de le transférer sur une petite table qui se glisse dans le scanner. Mais lorsqu’ils l’ont testé avec des infirmières, on leur a dit que le bruit pour défaire la bande Velcro qui sécurise les bébés était susceptible de les perturber.

C’était une sorte de nouveauté pour le personnel infirmier d’être consulté par une entreprise comme GE sur la conception d’un tel kit. Julie Bathie se souvient avoir eu l’occasion de plaider pour des matériaux résistants et pour que le plus possible soit jetable ou alors très facile à nettoyer, sinon il ne serait pas utilisé. Le porte-bébé est désormais doté d’une doublure intérieure jetable et d’une couche extérieure plus résistante, qui enveloppe étroitement le bébé pour l’aider à rester immobile pendant l’examen et qui est maintenue en place par un bandeau velcro spécial, plus silencieux. De nouvelles attaches permettent de regrouper proprement les fils et les lignes. Les infirmières sont très satisfaites de la conception actualisée.

Il y avait aussi un certain nombre de défis plus techniques. Tout d’abord, le bruit. Personne subissant un examen IRM n’est censé ressentir plus de 99 décibels, mais ces machines peuvent facilement dépasser ce seuil, surtout si vous essayez de scanner un bébé frétillant et sensible le plus rapidement possible. Les bébés, par conséquent, ont besoin de protections auditives et de bouchons d’oreille en silicone pour maintenir le bruit dans les limites.

Et puis il y avait la ventilation. L’équipe n’était pas sûre que le dioxyde de carbone s’accumule dans l’alésage de leur scanner lorsqu’il y a un bébé dedans. La tête d’un bébé occupe beaucoup plus d’espace à l’intérieur de l’aimant qu’un adulte (ou, en fait, un bébé) dans un scanner corporel. La solution consistait à pomper de l’air pour éviter toute accumulation de CO2 toxique, mais il ne fallait pas souffler l’air trop rapidement, car le bébé aurait pu avoir froid ou être desséché. Après avoir adapté des composants de ventilation utilisés dans des machines plus grandes, ils doivent maintenant attendre que des bébés soient scannés pour savoir avec certitude si cela fonctionne bien.

Comme on ne peut pas utiliser de vrais nouveau-nés pour tester un scanner pour bébé en cours de développement, il s’avère que les agrumes sont un très bon substitut. Une orange, par exemple, a à peu près la même taille que la tête d’un fœtus à 26 semaines et contient beaucoup d’eau comme le cerveau d’un nouveau-né. De plus, elle a des structures internes – des segments et des vésicules de jus et une colonne centrale – qui montrent à quel point la résolution est bonne.

Jessica Buzek, responsable marketing mondial de GE pour les applications cliniques, place une orange dans l’alésage de la machine dans la baie 3 et l’élève à la bonne hauteur avec quelques serviettes en papier. Le scanner exécute sa séquence finement contrôlée de bips, de ronflements et de vrombissements, et bientôt je peux voir des tranches de l’orange (non pelée et intacte) avec des détails incroyables sur l’écran de l’ordinateur. Il est évident que le cerveau, les yeux ou même les nerfs optiques d’un bébé peuvent être examinés à l’aide d’un tel scanner. Les nerfs se situent généralement autour d’un liquide, de sorte qu’ils apparaissent vraiment comme une ligne noire, m’a-t-on dit, grâce au contraste entre le liquide et la structure du cerveau. Vous pourriez facilement vérifier une rupture ou une déchirure d’une manière qui ne serait tout simplement pas possible avec une échographie.

« Voulez-vous voir autre chose ? ». Buzek demande.

« Non », je réponds. « Je suis très impressionné par l’orange. »

« Elle allait la manger pour le déjeuner », plaisante quelqu’un d’autre.

« Exact », dit Buzek. « Ça a l’air assez sain pour être mangé ! »

Après le déjeuner, nous visitons la baie d’ingénierie 7B pour voir les premiers prototypes. Sur le sol, du ruban jaune marque la forme exacte de la pièce de Sheffield où il sera installé, tandis qu’un ruban orange en pointillés marque le bord du champ de 5 gauss – c’est la ligne à ne pas franchir sans retirer d’abord tout objet métallique. Déjà, la machine émet un bourdonnement régulier, et le sifflement du compresseur d’hélium signale que l’aimant est froid et qu’il est à pleine puissance.

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