Le prix Nobel de médecine récompense les pères de l'IRM

En pleine expansion, cette technique non invasive d'imagerie par résonance magnétique nucléaire a, après le scanner, bouleversé la pratique de la radiologie médicale. Plus de 60 millions d'examens de ce type sont, chaque année, pratiqués sur des malades. Le prix nobel de physiologie et de médecine a, lundi 6 octobre, été attribué à l'Américain Paul Lauterbur et au Britannique Peter Mansfield. D'un montant de 10 millions de couronnes suédoises (1,11 million d'euros), ce prix récompense les travaux de ces chercheurs, qui ont permis la mise au point de la technique dite d'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cette technique est à l'origine de progrès considérables dans le diagnostic radiologique de nombreuses pathologies.

La reconnaissance de l'importance de ces travaux survient vingt-quatre ans après l'attribution du prix Nobel de médecine à l'Américain Allan MacLeod Cormack et au Britannique Godfrey Newbold Housfield pour la mise au point du scanner, une technique d'imagerie qui avait, elle aussi, bouleversé la pratique médicale."Tous les tenants de notre discipline ne peuvent être que satisfaits de ce choix, estime le professeur Guy Frija (hôpital européen Georges-Pompidou, Paris), secrétaire général de la Société française de radiologie. Ce Nobel vient fort justement récompenser des travaux essentiels qui ont donné lieu à des applications très concrètes, mais aussi à des recherches scientifiques en plein développement."

Dans le dernier quart du XXe siècle, l'apport croissant de l'informatique et des techniques de traitement des images ont permis la mise au point et le développement du scanner, puis de l'IRM. Mais, alors que le scanner résultait de la combinaison très astucieuse d'une source mobile de rayons X et d'un système de reconstitution des données, l'IRM est directement issue d'une découverte de recherche fondamentale faite en 1945 : la résonance magnétique nucléaire (RMN). Ce résultat de Felix Bloch et Edward Purcell (Prix Nobel de physique 1952) fut publié l'année suivante dans Physical Rewiew.

Ce travail a permis la mise au point d'appareils de spectroscopie d'un type particulier, où l'objet à étudier est exposé à un champ magnétique de forte intensité. Celui-ci a la faculté d'orienter dans une même direction les axes de rotation des noyaux de certains atomes, qui se comportent alors comme de microscopiques aimants. Si on les soumet ensuite à un rayonnement électromagnétique de fréquence appropriée, ces aimants se transforment en toupies. Ce sont les énergies restituées après cette manipulation qui, en situant les positions respectives des différents atomes, fournissent un nombre considérable d'informations sur la structure de la matière qu'ils composent.

Très largement utilisée en chimie, la RMN a trouvé rapidement de nouvelles applications aux confins de la chimie et de la biologie, à qui elle fournit un outil incomparable pour étudier la structure des molécules et leurs interactions. C'est le développement des propriétés de la RMN dans le champ du vivant et de la médecine par MM. Lauterbur et Mansfield que vient couronner le prix Nobel 2003.

Chimiste de formation, Paul Lauterbur est le premier, en 1973, à obtenir par RMN une image d'un objet hétérogène. Il démontre ensuite qu'il est possible de créer une image bidimensionnelle en modulant l'intensité du champ magnétique. Paul Lauterbur propose alors de baptiser "zeugmatographie" la nouvelle technique qu'il vient de mettre au point, en référence au mot grec zeugma (qui permet d'établir un lien). Ce terme ne sera pas retenu, et on lui préférera dans un premier temps celui en usage chez les chimistes, la RMN, avant que les radiologues ne retiennent celui d'IRM.

DES PROGRÈS MAJEURS

Pour sa part, le physicien Peter Mansfield perfectionne les modalités du traitement mathématique et de l'analyse des signaux par ordinateur, facilitant ainsi l'élaboration d'une imagerie pouvant être utilisée en routine dans la plupart des services de radiologie des grands établissements hospitaliers. A la différence de l'usage qui est fait en chimie de la RMN, la mise en oeuvre de l'IRM se borne généralement à la localisation des noyaux d'hydrogène de l'eau contenue, en proportions variables, dans les différentes tissus et organes, normaux ou pathologiques, du corps humain. "On peut affirmer que les appareils d'IRM dont nous disposons permettent de réaliser, sans avoir à ouvrir le corps du patient, une véritable dissection anatomique in vivo, explique le professeur Frija. Alors que le scanner ne donne que des esquisses de différences entre les tissus d'un organe comme le cerveau, l'IRM permet une résolution tissulaire beaucoup plus grande, qui facilite les diag! nostics, mais aussi le suivi de certaines thérapeutiques anticancéreuses."

Les premiers appareils d'IRM présentés, il y a vingt ans, au Congrès de la Société américaine de radiologie de Chicago (Le Monde du 16 novembre 1983) apparaissent aujourd'hui bien obsolètes. Des progrès majeurs ont en effet été faits dans deux domaines. Le premier est celui du traitement informatisé de l'information. Alors qu'il y a vingt ans il fallait 15 à 20 minutes pour acquérir une seule image du cerveau, aujourd'hui 10 minutes suffisent pour une imagerie cérébrale complète en 3D. Le second progrès résulte de l'amélioration de l'ensemble des systèmes d'émission, de réception et d'enregistrement des signaux.

Parallèlement, l'aventure scientifique et médicale de l'IRM a nourri une vive compétition industrielle. Après la catastrophe nationale que fut le rachat, en juillet 1987, de la Compagnie générale de radiologie, société française, par la firme américaine General Electric, le marché mondial des appareils d'IRM médicale ne compte plus, pour l'essentiel, que trois constructeurs : Philips, Siemens et General Electric.

Alors que le prix unitaire de ces appareils se situe aujourd'hui sous la barre de 1,5 millions d'euros et en dépit de la place essentielle de cette technique dans le paysage sanitaire moderne, la France demeure très largement sous-équipée, comme en témoignent les communications qui devaient être faites, mardi 7 octobre, devant l'Académie de chirurgie.

"Dénoncé depuis des années par les professionnels, le sous-équipement français en appareils d'IRM est aujourd'hui officiellement reconnu par les pouvoirs publics, souligne le professeur Frija. Non seulement les mesures prises depuis trois ans n'ont eu aucun effet significatif, mais la situation a empiré : le délai moyen de rendez-vous est passé de 40 à 43 jours, et l'on compte 1 200 appareils en Allemagne contre moins de 250 en France." Pour le secrétaire général de la Société française de radiologie, cette situation compromet le plan national de lutte contre le cancer lancé par le président de la République.

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