La technologie développée pour les expériences LHC du CERN appliquée à l’observation du fonctionnement du cerveau

Des chercheurs des Hôpitaux universitaires de Genève (HUG), de l’Université de Genève (UNIGE) et de l’Université de Berne viennent de recevoir un financement de 1,9 million de francs du Fonds national suisse (FNS) pour développer un nouveau type de scanner dédié à l’imagerie cérébrale. Cet équipement s’appuie sur des technologies pionnières conçues pour les expériences menées avec l’accélérateur LHC du CERN.

Ce projet pluridisciplinaire a pour objectif de développer un instrument d’imagerie du cerveau permettant d’obtenir des images par tomographie à émission de positons, directement à l’intérieur d’un scanner IRM conventionnel. Cette technique d’imagerie permettra de suivre des molécules marquées à l’intérieur du corps humain pour étudier les processus biologiques de manière simultanée à l’acquisition d’images IRM de l’anatomie du cerveau.

L’apport du LHC

La tomographie à émission de positons (PET imaging en anglais) est déjà couramment utilisée en médecine pour l’étude des cancers, des maladies neurologiques et cardiaques. Toutefois, ce projet va adapter des technologies développées pour le détecteur ATLAS de l’accélérateur LHC du CERN afin d’obtenir des images de très haute précision du cerveau grâce à la mesure des photons produits avec une résolution temporelle de quelques dizaines de picosecondes2, un niveau jamais atteint jusqu’à présent. D’autre part, la miniaturisation de ces détecteurs va permettre de concevoir un outil utilisable à l’intérieur d’un scanner IRM grâce à une technologie développée à l’Université Stanford.

La validation de cette technique, tout d’abord sur des modèles animaux et ensuite chez l’homme, se fera dans le cadre de l’Institut d’imagerie moléculaire translationnelle, plateforme de recherche en imagerie née de la collaboration entre l’UNIGE, l’EPFL et les HUG. Situé à Campus Biotech, l’institut est dirigé par le professeur Osman RATIB des HUG et de l’UNIGE.

Equipe pluridisciplinaire et internationale

Placé sous la direction du professeur Giuseppe IACOBUCCI, directeur du Département de physique nucléaire et corpusculaire de la Faculté des sciences de l’UNIGE, ce projet, baptisé TT-PET (pour Thin Time-of-Flight PET) et d’une durée de 3 ans, sera réalisé grâce à une collaboration entre plusieurs groupes de recherche, notamment ceux de :

• Prof. Michele WEBER du Laboratoire de physique des hautes énergies de l’Université de Berne,

• Prof. Osman RATIB, du Département de radiologie et informatique médicale de la Faculté de médecine de l’UNIGE et du service de médecine nucléaire et imagerie moléculaire des HUG,

• Prof. Marzio NESSI, chef du développement technologique au CERN, également affilié au Département de physique nucléaire et corpusculaire de la Faculté des sciences de l’UNIGE,

• Prof. Craig LEVIN, du service de radiologie, imagerie moléculaire et médecine nucléaire de l’Université de Stanford, Etats-Unis,

• Prof. Roberto CARDARELLI de l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare de Rome « Tor Vergata », Italie

• Prof. Ivan PERIC, du service de design ASIC et de technologie des détecteurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe, Allemagne.

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2015