Metamaterials for RMI noise reduction

Contexte et objectifs du projet :
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est un type de scanner qui utilise des champs magnétiques puissants et des ondes radio pour produire des images détaillées de l’intérieur du corps humain (et pas seulement). Le bruit acoustique lors des examens IRM est la principale source d’inconfort du patient, et dans le cas d’une IRM fonctionnelle, il peut également entraîner une activité cérébrale chez le patient susceptible de brouiller les images prises lors des examens. Enfin, le niveau de bruit élevé peut entraîner des problèmes de communication verbale, des difficultés de sédation et, dans les cas les plus graves, une déficience auditive.
Dans ce projet, nous visons à utiliser des « métamatériaux », qui sont des structures composites constituées de cellules unitaires périodiques effectuant un contrôle spatial et spectral des ondes pour atténuer et contrôler le son et les vibrations dans les équipements d’IRM dans le but de rendre les séances d’IRM plus confortables pour les patients, ainsi que d’améliorer la qualité des images obtenues lors d’examens IRM fonctionnels.
Un isolant acoustique idéal serait un appareil capable d’atténuer fortement les ondes dans toutes les fréquences audibles, mais cela reste une approche trop difficile, surtout compte tenu de l’espace d’installation limité autorisé dans les équipements IRM. Pour cette raison, à ce stade, nous prenons du recul et souhaitons d’abord étudier d’un point de vue psychoacoustique quelles fréquences sont les plus gênantes lors de différents types de balayages. Cela nous permettrait d’identifier les fréquences les plus critiques à réduire avec notre métamatériau

Tâches et responsabilités principales :
(i) Concevoir et mettre en œuvre des tests d’écoute dans lesquels la perception des bruits IRM sera étudiée, en lien avec la gêne perçue.
(ii) Concevoir des métamatériaux acoustiques capable de reproduire au mieux la perception la moins gênante définie en (i).
(iii) Modéliser la propagation des ondes acoustiques dans les équipements IRM via des méthodes d’éléments finis (FEM).

Encadrants : Marco Miniaci, Arthur Paté, Bertrand Dubus

Laboratoire : Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie, IEMN UMR CNRS 8520, Junia/ISEN