Une pénurie mondiale d’hélium inquiète les médecins au sujet de l’une des utilisations les plus essentielles, et peut-être inattendues, du gaz naturel : les IRM.
Aussi étrange que cela puisse paraître, l’élément plus léger que l’air qui donne aux ballons leur flottabilité alimente également les machines vitales de diagnostic médical. Un IRM ne peut pas fonctionner sans quelque 2 000 litres d’hélium liquide ultra-froid gardant ses aimants suffisamment froids pour fonctionner. Mais l’hélium – un élément non renouvelable trouvé au plus profond de la croûte terrestre – s’épuise, laissant les hôpitaux se demander comment planifier un avenir avec un approvisionnement beaucoup plus rare.
“L’hélium est devenu une grande préoccupation”, a déclaré Mahadevappa Mahesh, professeur de radiologie à la Johns Hopkins School of Medicine de Baltimore. “Surtout maintenant avec la situation géopolitique.”
L’hélium est une denrée volatile depuis des années. Cela est particulièrement vrai aux États-Unis, où une réserve fédérale d’hélium basée au Texas diminue alors que le gouvernement tente de transférer la propriété aux marchés privés.
Jusqu’à cette année, les États-Unis comptaient sur la Russie pour alléger l’offre tendue. Une énorme nouvelle installation dans l’est de la Russie était censée fournir près d’un tiers de l’hélium mondial, mais un incendie en janvier dernier a fait dérailler la chronologie. Bien que l’installation puisse reprendre ses activités d’un jour à l’autre, la guerre en Ukraine a, pour l’essentiel, interrompu le commerce entre les deux pays.
Aujourd’hui, quatre des cinq principaux fournisseurs américains d’hélium rationnent l’élément, a déclaré Phil Kornbluth, président de Kornbluth Helium Consulting. Ces fournisseurs donnent la priorité au secteur des soins de santé en réduisant les allocations d’hélium aux clients moins essentiels.
“L’hélium est assurément alloué”, a déclaré Donna Craft, responsable régionale de la construction pour Premier Health, qui passe des contrats avec des fournisseurs d’hélium pour quelque 4 000 hôpitaux. “Nous ne gonflons probablement plus de ballons dans la boutique de cadeaux.”
Les hôpitaux n’ont pas encore annulé les IRM des patients ni arrêté les machines. Ils ont cependant vu les coûts de l’hélium augmenter à un rythme alarmant – peut-être jusqu’à 30%, a deviné Kornbluth. Mais sans fin en vue pour la pénurie d’hélium, l’avenir de l’IRM reste incertain.
“Une denrée essentielle”
L’IRM, abréviation d’imagerie par résonance magnétique, est un élément essentiel des soins de santé depuis les années 1980. Les machines massives fournissent des images haute résolution qui permettent aux médecins de voir des détails dans les organes, les os et les tissus qui peuvent ne pas apparaître sur les rayons X.
“Vous obtenez ces images nettes et vous pouvez distinguer les tissus mous”, a déclaré le Dr Scott Reeder, chef de l’IRM à la faculté de médecine et de santé publique de l’Université du Wisconsin. “C’est au cœur de beaucoup de choses que nous faisons dans la médecine moderne.” Les IRM aident les médecins à diagnostiquer les tumeurs cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux, les lésions de la moelle épinière, les maladies du foie et le cancer. Les images 3D, disent les experts, sont irremplaçables.
Au lieu de s’appuyer sur les rayons X, qui émettent des traces de rayonnement pour regarder à l’intérieur du corps, les IRM utilisent des champs magnétiques et des ondes radio. Lorsqu’une personne est immobile à l’intérieur du champ magnétique en forme de tube, les atomes de son corps s’alignent avec de puissants courants magnétiques. Des impulsions d’ondes radio indiquent alors aux capteurs de la machine où se trouvent les tissus, et la machine restitue son image.
Garder le courant magnétique d’un IRM supraconducteur nécessite un froid extrême. C’est là qu’intervient l’hélium : avec un point d’ébullition de moins 452 degrés Fahrenheit, l’hélium liquide est l’élément le plus froid sur Terre. Pompé à l’intérieur d’un aimant IRM, l’hélium laisse le courant se déplacer sans résistance.
“L’hélium est la façon dont l’aimant existe en permanence”, a déclaré Mahesh. “C’est une denrée essentielle.”
À tout moment, un appareil IRM contient environ 2 000 litres d’hélium liquide, bien que les fournisseurs doivent reconstituer tout hélium qui s’évapore. Mahesh estimations qu’un appareil IRM utilise 10 000 litres d’hélium liquide au cours de sa durée de vie. (Selon GE Healthcare, un fabricant des machines, qui la durée de vie est de 12,8 ans.) En 2015, il y avait environ 12 000 machines aux États-Unis, faisant de l’IRM l’un des plus gros consommateurs d’hélium au monde, bien au-dessus des magasins de ballons.
En revanche, les spectateurs ont environ 400 000 pieds cubes d’hélium à remercier pour avoir suspendu tous les ballons de la taille d’un semi-remorque lors du défilé de Thanksgiving de Macy. Transformé en forme liquideque l’hélium ne maintiendrait qu’environ deux IRM opérationnels pendant toute leur durée de vie.
Pas de solution rapide
Le problème est qu’aucun autre élément n’est assez froid pour l’IRM. “Il n’y a pas d’alternative”, a déclaré Craft, de Premier Health. “Sans hélium, les IRM devraient s’arrêter.”
Des fabricants comme GE Healthcare et Siemens Healthineers reconnaissent cette vulnérabilité. “Nous sommes préoccupés par les pénuries sur le marché de l’hélium”, a déclaré Ioannis Panagiotelis, directeur marketing de l’IRM chez GE. “Chaque industrie et hôpital disposant d’un système MR a été affecté.”
GE et Siemens développent tous deux des IRM nécessitant moins d’hélium liquide. Siemens en a récemment introduit une ne nécessitant que 0,7 litre et, selon Panagiotelis, GE a déployé une machine « 1,4 fois plus efficace que les modèles précédents ». Ces technologies ne sont cependant pas largement disponibles et le remplacement des 12 000 appareils d’IRM du pays – chacun pesant jusqu’à 50 000 livres – est tout sauf une solution rapide. Pendant ce temps, les hôpitaux continuent d’installer des appareils d’IRM conventionnels supplémentaires pour répondre à la demande d’examens diagnostiques.
“Le problème est que la pénurie devient si aiguë que nous ne pouvons pas installer de nouveaux scanners”, a déclaré Reeder. L’Université du Wisconsin, a-t-il dit, prévoit d’ouvrir un nouveau centre de cancérologie avec deux IRM. “Lorsque nous installons ces systèmes, que se passera-t-il s’il n’y a pas d’hélium ?”
Mahesh a déclaré que Johns Hopkins ajoute également un autre IRM à sa flotte, et ce sera le même “scanner bourreau de travail” que ses 22 autres machines.
Alors que les médecins redoutent les pires scénarios possibles, les scientifiques qui utilisent l’hélium liquide pour la recherche sont déjà là. Lorsque les fournisseurs ont commencé à rationner cet été, les physiciens de l’Université de Harvard, Amir Yacoby et Philip Kim, ont fermé environ la moitié des projets de leurs laboratoires. De l’autre côté du pays, l’Université de Californie, Davis signalé que l’un de ses fournisseurs d’hélium a réduit de moitié ses allocations, y compris à usage médical.
“La pénurie nous motive à trouver des moyens de faire les mêmes expériences sans l’hélium liquide”, a déclaré Yacoby. L’innovation forcée peut prévoir ce qui est à venir pour les IRM, et cela peut être nécessaire, pénurie ou pas pénurie.
“Il n’y a qu’une quantité finie d’hélium dans la croûte terrestre”, a déclaré Kim. “Une fois qu’il s’est évaporé, il est complètement perdu dans l’espace.”
Suivre BNC SANTÉ sur Twitter & Facebook.
