Câbles polymères pour applications IRM: Où le métal ne peut pas entrer
St. Gallen, 20.01.2026 — Quiconque a déjà dû passer dans le « tube » le sait : les matériaux magnétiques et bons conducteurs sont tabous dans les appareils d'imagerie par résonance magnétique. Pour les diagnostics complexes et la recherche médicale, cette technique d'imagerie doit toutefois souvent être combinée à d'autres méthodes qui nécessitent des câbles conducteurs. Dans le cadre d'un projet Innosuisse mené en collaboration avec la société TI Solutions, des chercheurs de l'Empa ont mis au point des câbles à base de polymères qui fonctionnent de manière sûre et fiable, même dans un IRM.
L'imagerie par résonance magnétique, également connue sous le nom d'IRM, est une technique d'imagerie très utile en médecine. Elle permet d'obtenir des images haute résolution des tissus et des organes, qui révèlent même les blessures, inflammations et tumeurs les plus petites. Cette technique utilise des ondes radio et des champs magnétiques extrêmement puissants. Le métal pose donc un problème dans l’IRM : S'ils ne sont pas spécialement conçus, les objets métalliques, tels que les implants, peuvent chauffer et provoquer des brûlures, même s'ils ne sont pas attirés par le champ magnétique.
L'IRM peut également être combinée à d'autres procédures diagnostiques et thérapeutiques, par exemple un examen électrique du cœur (électrocardiogramme, ECG), du cerveau (électroencéphalogramme, EEG) ou une stimulation des structures cérébrales profondes au moyen d'une stimulation par interférence temporelle (TI). Pour cela, le patient doit porter des électrodes supplémentaires sur la poitrine ou la tête dans l'IRM. Et c'est précisément là que la méthode combinée atteint ses limites : Les électrodes doivent être reliées par câble à un appareil de mesure, et les câbles sont généralement en cuivre. À l'intérieur de l'IRM, ils peuvent chauffer et, en plus, ils perturbent l'imagerie.
Les chercheurs du laboratoire « Advanced Fibers » de l'Empa à Saint-Gall ont développé une solution surprenante en collaboration avec leur partenaire industriel TI Solutions AG. Leurs câbles d'électrodes ne sont pas en cuivre, mais en plastique – du moins en grande partie. Au lieu de fils métalliques, les chercheurs dirigés par Dirk Hegemann ont utilisé des faisceaux de fibres polymères recouverts d'une couche métallique ultra-fine.
« Notre objectif était de développer un câble présentant une conductivité métallique très faible, mais précisément définie », explique Dirk Hegemann. « La conductivité doit être suffisante pour permettre la transmission du signal, mais pas trop élevée pour éviter toute interaction avec les ondes radio. » L'entreprise TI Solutions, qui développe des électrodes pour la stimulation et la mesure des ondes cérébrales, est spécialisée dans la stimulation cérébrale par TI et EEG – des conditions idéales pour la collaboration qui s'est déroulée dans le cadre d'un projet Innosuisse. « Grâce aux câbles compatibles IRM « MRIComplead » développés dans le laboratoire de l'Empa, nos partenaires de recherche médicale ont pour la première fois la possibilité de visualiser l'effet de la TI dans le cerveau à l'aide de l'IRM, de manière sûre et sans interférence », explique Sven Kühn, directeur de recherche chez le partenaire industriel.
Robuste et évolutif
La conductivité électrique prédéfinie n'est qu'une des exigences auxquelles les câbles en polymère devaient satisfaire. Pour pouvoir être utilisés dans le domaine médical et dans la recherche, ils devaient également être stables et résistants à long terme, tant à la corrosion du revêtement qu'aux contraintes mécaniques générées, par exemple, lors du branchement et du débranchement des câbles.
Les chercheurs ont testé une douzaine de revêtements avec différents matériaux et techniques de revêtement. C'est un revêtement en argent et en titane qui s'est avéré être le plus performant. « L'argent a une très bonne conductivité électrique », explique Dirk Hegemann. « Le titane réduit légèrement la conductivité, ce qui nous permet d'atteindre la plage prescrite. » Les deux métaux se stabilisent également mutuellement contre la corrosion. Les chercheurs ont déjà testé les premiers câbles en polymère revêtus pendant un an et ont montré que leur conductivité n'avait pratiquement pas changé pendant cette période.
Les chercheurs ont appliqué le revêtement ultrafin, d'une épaisseur inférieure à un demi-micromètre, sur la fibre à l'aide d'une technique de pulvérisation magnétron : un procédé éprouvé qui peut être utilisé dans un processus industriel à grande échelle de type « roll-to-roll ». Pour les premiers câbles, les chercheurs de l'Empa ont déjà produit environ un kilomètre de fibres revêtues. Le projet Innosuisse s'est achevé avec succès en 2025. Les partenaires restent néanmoins en contact. « Nous continuons à soutenir notre partenaire industriel en ce qui concerne les démonstrateurs et les premiers échantillonnages », déclare Dirk Hegemann. « Le soutien efficace et simple apporté par l'Empa pendant la phase de pré-série est un autre facteur positif de notre collaboration », ajoute Niels Kuster, président de TI Solutions AG. Si les câbles en polymère font leurs preuves lors de ces premières utilisations, ils passeront à la production industrielle.
Informations
Dr. Dirk Hegemann
Empa, Advanced Fibers
Tél. +41 58 765 72 68
dirk.hegemann@empa.ch