Etude, conception et réalisation d’un actionneur électrique fonctionnant dans un environnement IRM

Cette thèse traite du développement d'un actionneur électromagnétique compatible IRM. L’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique d’imagerie médicale permettant d’observer l’intérieur du corps humain avec un contraste élevé de façon non-invasive. L’IRM fonctionne grâce à différent champs magnétiques : un champ statique de haute intensité (3T) et des champs variables de plus faible intensité. Disposer d'actionneur compatible IRM permet aux équipes médicales de réaliser des interventions médicales avec un retour d'image en direct. Des technologies d’actionneurs compatibles IRM existent actuellement (pneumatique, piézoélectrique) mais peuvent être encombrant ou dégrader l’image de l’IRM. Le développement d’actionneurs électromagnétiques compatibles IRM ne fait que commencer. Notre proposition d’actionneur se servira de l’important champ statique de l’IRM pour générer un mouvement. Afin de pouvoir tester facilement le prototype d’actionneur, nous avons réalisé un environnement IRM à échelle réduite produisant un champ statique de 0,3T à l’aide de deux aimants permanents NdFeB. Pour dimensionner notre actionneur et étudier son impact sur les champs de l’IRM, différents modèles de calcul du champ magnétiques en 2D et 3D ont été développés. Ces modèles ont ensuite servi dans une procédure d’optimisation de la structure de l’actionneur. Une fois l’actionneur réalisé, une carte d’alimentation et de commande a été développée. Puis les performances de l’actionneur ont été testées dans notre environnement à échelle réduite puis dans un scanneur IRM 2,4T. Cet essai dans un scanneur IRM a permis de quantifier la distorsion de l’image IRM causée par notre actionneur.