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IMED: L’imagerie par resonance magnetique (IRM)
Les bases de l’IRM
On qualifie la densite du champ magnetique par des Tesla, entre 1,5 et 3 Tesla (par comparaison, le soleil est a moins de 1 Tesla)
Principe physique de l’IRM
1933: Otto Stern (55 ans) mesure le moment magnetique du proton
Entre 1938-1946: on observe les premiers spectres RMN, on decouvre le phenomene de resonnance magnetique
- interaction entres 2 ondes ayant la meme frequence
- effet boule de neige
Ex: les militaires marchants en pas cadences, qui ne peuvent pas traverser des ponts sous risque de rupture
Beaucoup de prix Nobel associes !
Mais… on parle de quoi en fait ?
Un proton a un spin, il dessine un cone lors de sa rotation. On a une composante horizontale et verticale
Chaque proton est oriente dans un sens propre
La resultante de toutes ces forces = 0
Imaginons on applique un champ magnetique $B_0$
Les protons s’alignent dans le sens de $B_0$
Certains protons sont paralleles a $B_0$, d’autre anti-paralelles (parallele et dans le sens inverse)
Si on applique des ondes de radio frequences (generalement perpendiculaire), tout le monde va se tourner dans le meme sens et tourner en meme temps (tourner en resonance)
On a une composante magnetique et une onde radio
On mesure les ondes “liberees” et le temps necessaire a nos protons pour revenir a leur etat initial (non-initie)
La decouverte
- 1933: Stern demontre que le proton possede un moment magnetique
- 1945: les premiers spectres de RMN
- 1971: Damadian a l’idee d’utiliser la RMN pour realise une image de tissu biologique
- 1977: Lauterbur reprend les principes de calcul des images du scanner pour creer une image medicale a partir du signal RMN des tissus
Le nom d’IRM n’a ete donne que plus tard a la RMN car le terme “nucleaire” inquietait le publique
Passer une IRM n’est pas nocif, contrairement a un scanner.
L’evolution
Images en coupe multiplanaire
Image anatomie: on a decoupe quelqu’un en morceaux (oui oui c’est pas une blague…)
Fallait pas etre condamne a mort quand on a commence a faire des dissections/vivisections (le corps finissait souvent decoupe par la science, peu importe les dernieres volontes)
Image multiparametrique
Parametres de l’IRM
La morphologie du signal emis par des protons depend essentiellement du temps (appele temps de relaxation) que ceux-ci mettent a revenir dans l’axe de l’aimant (temps n$^o$ 1 ou T1) et du temps qu’ils mettent a se dephaser de nouveau (temps n$^o$ 2 ou T2)
T1: SB blanche, SG grise, LCR en hyposignal T2: l’inverse !
Les evolutions
Sequences rapides: IRM dynamique
Ig Nobel: prix nobel pour des trucs debiles
A droite: kecece ?: on est 9 mois avant un accouchement
- Il y a 2 colonnes vertebrales
Angio-IRM
IRM pour les veines et les arteres avec du liquide de contraste
On a la difference entre plusieurs Tesla
Bilan
- Base sur les proprietes magnetiques des molecules d’eau
- Champ magnetique
Artefacts
- Il y a pas mal de mouvement a l’interieur du corps
- Susceptibilite magnetique
- Certaines zones sont plus sensibles que d’autres
- Varie en fonction des personnes
- Aliasing/troncature Gibbs
- Meme problematique que le traitement du signal classique
- Deplacement chimique
- Notre sang qui fait son taf par exemple
L’IRM de diffusion
- Meme pricinpe que l’IRM de base
L’IRM fonctionnelle
- Visualise les zones du cerveau activees par stimulus
- Echange de l’oxygene entre le sang et les neurones modifient le signal
- Rehausse les zones d’activite du cerveau