L’IRM, aussi appelée imagerie par résonance magnétique est une technique d’imagerie médicale qui permet de reconstituer des images en 2d ou 3d du corps humain. Elle utilise les propriétés des atomes d’hydrogène présents dans les tissus et dans les fluides du corps à réagir à un champ magnétique auquel ils sont soumis.
De quoi est composé l’IRM ?
Premièrement, on aura besoin d’un aimant supraconducteur produisant un champ magnétique intense de 1,5 ou 3 Tesla pour la plupart des appareils. Pour vous donner un niveau d’ordre de grandeur, 1,5 Tesla correspond déjà à 30 000 fois le champ magnétique terrestre ! Ensuite, il faut mettre quelque chose dans cette aimant, c’est là qu’intervient le corps humain, ou plutôt les molécules d’eau présentes dans le corps (= ⅔ des constituants du corps) et encore plus précisément, les atomes d’hydrogène (le proton) présents dans les molécules d’eau. Le proton est une particule qui porte une charge positive et qui possède un spin, un peu comme si elle tournait sur elle-même ce qui va lui procurer des propriétés magnétiques (représentée ici par le vecteur appelé moment magnétique, μ), en gros, c’est un petit aimant.
Lorsqu’on place le corps humain au sein de l’IRM (et donc de l’aimant), les atomes d’hydrogène vont se mettrent à tourner dans deux sens : parallèlement ou anti-parallèlement par rapport au champ magnétique de l’IRM (voir figure ci-dessous), ce qui représente respectivement les niveaux de basse et haute énergie. Comme montré sur la figure ci-dessous, on peut remarquer qu’il y a plus de protons sur le niveau de basse énergie, c’est ce surnombre qui est à l’origine de l’aimantation tissulaire. On est à l’état dit d’équilibre.
Afin d’obtenir une image, nous voulons mesurer cette aimantation tissulaire mais il y a un problème, le champ magnétique produit par l’IRM est tellement grand qu’il le rend invisible. Afin de rendre visible le champ produit par l’aimantation tissulaire, on va le faire basculer d’un certain angle, c’est là qu’intervient le principe de raisonance. Pour visualiser, prenons l’exemple d’un immeuble entièremenr vitré, si on cherche une fenêtre en particulier sur la facade, on la trouvera plus facilement si elle est inclinée d’un certain angle par rapport aux autres.
Pour le faire basculer, on va utiliser une onde radio fréquence, cette onde, appliquées lors de courtes périodes (quelques milisecondes) est appelée impulsion RF ou excitation. Cette impulsion fait basculer le champ magnétique émit par le corps d’un angle de 90° (ou 180°) par rapport à celui émit par l’IRM. Lors de l’arrêt de l’impulsion RF, le phénomène inverse se produit, on appelle cela la relaxation. C’est là qu’on pourra mesurer ce qui nous intéresse. En effet, le temps de relaxation (donc le temps que le champ magnétique tissulaire rebascule) n’est pas le même pour tous les tissus biologiques. C’est cette différence de temps qui produira les contrastes (du blanc au noir) présents sur les images de l’IRM. On sait donc maintenant comment les contrastes sont obtenus. À présent, il faut savoir d’où les signaux proviennent. Pour ce faire, un gradient de champs magnétiques est appliqué (un peu comme la pente d’une route) ce qui va modifier la fréqence des signaux émis par le corps en fonction de l’endroit où ils sont émis. Ainsi, on peut cartographier l’espace et obtenir les images finales !
Fait par Camille pour le Kaptech
Source : Le challenge : les principes de base de l’IRM en 15 mn ! – YouTube