S14-P02-C06 IRM cérébrale et médullaire

Considérations technologiques [4]

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est fondée sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN), qui a été décrit en 1946 par un physicien Suisse qui travaillait aux USA, Félix Bloch. Le phénomène de RMN s’observe lorsque l’on place une substance dont les noyaux atomiques possèdent un spin non nul dans un champ magnétique intense, et qu’on la soumet à une onde électromagnétique de radiofréquence. Pour une fréquence précise, on observe le phénomène de résonance magnétique nucléaire : les moments magnétiques microscopiques, associés aux spins nucléaires, absorbent l’énergie de l’onde de radiofréquence, puis la réémettent sous la forme d’une onde électromagnétique (signal de précession libre) ayant la même fréquence que l’onde d’excitation. Pour les applications habituelles de l’IRM, le noyau utilisé est le noyau d’hydrogène en raison de son abondance dans les tissus biologiques et de sa grande sensibilité au phénomène de RMN. Il existe en effet deux atomes d’hydrogène dans une molécule d’eau et l’eau représente environ 60 % du poids du corps. Une image s’obtient donc en IRM en analysant le signal de précession libre des atomes d’hydrogène du corps humain. On obtient en première analyse une image de la distribution de l’eau et de la graisse. Pour localiser le signal émis par les différents atomes d’hydrogène (et donc obtenir une image), on utilise des gradients de champ magnétique qui permettent de coder le signal en fonction de leur position.

Un appareil d’IRM est composé d’un aimant principal qui permet d’obtenir le champ magnétique statique, de bobines de radiofréquence qui permettent d’exciter les noyaux atomiques puis de recueillir le signal émis, et de bobines de gradient qui permettent de localiser le signal. Le phénomène de RMN est d’autant plus important que le champ magnétique principal est élevé ; les appareils possédant les champs magnétiques statiques les plus intenses de 1,5 à 7 teslas (T) sont ceux qui permettent d’obtenir les images ayant le meilleur rapport signal sur bruit dans les temps d’acquisition les plus courts. Il existe cependant une limite supérieure à la valeur des champs magnétiques utilisables en raison des contraintes technologiques, d’une part, et de l’augmentation de la puissance déposée à haut champ, qui peut entraîner une élévation inconsidérée de la température dans la structure étudiée, d’autre part. Enfin, le coût d’un aimant d’IRM augmente consid…