C. L'imagerie par résonance magnétique
(IRM)
L'imagerie par résonance magnétique est une
technique d'imagerie basée sur l'analyse du comportement des protons
contenus dans un système physique magnétique résonant et
soumis d'une part à un champ magnétique et d'autre part à
une impulsion de radiofréquence.
Dans le cadre de ce travail, l'étude se limite à
l'atome d'hydrogène qui constitue l'élément le plus
important en imagerie par résonance magnétique clinique compte
tenu de la quantité d'eau présente dans les tissus
biologiques.
C.1. Obtention du signal IRM
L'imagerie par résonance magnétique est une
technique d'imagerie utilisant principalement la résonance des noyaux
d'hydrogène lorsque, placés dans un champ magnétique, ils
sont excités par une onde radiofréquence. Les atomes
d'hydrogène peuvent être considérés comme des petits
dipôles magnétiques dont l'orientation spatiale est
aléatoire en dehors d'un champ magnétique significatif.
Placés dans un aimant, ces dipôles s'orientent tous dans le
même sens en fonction de la direction du champ magnétique
créé. Deux orientations sont possibles : un état stable de
faible énergie, que va adopter une faible majorité des
dipôles et un état instable d'énergie supérieure,
correspondant à la direction opposée, que va adopter, au hasard,
une minorité des dipôles. L'adjonction d'un rayonnement
électromagnétique, de fréquence bien précise va
faire entrer en résonance les atomes d'hydrogène qui vont passer
de l'état stable à un état instable. L'arrêt du
rayonnement entraîne une relaxation qui se caractérise par un
retour progressif à l'état stable en même temps que
l'émission d'une onde radiofréquence qui constitue le signal RMN.
Le signal RMN résulte de l'excitation par une onde radio
fréquence (RF) de protons préalablement polarisés dans un
champ magnétique intense et dépendant de la structure
moléculaire dans laquelle est impliqué l'atome d'hydrogène
en question. [1]
C.2. Principe de l'IRM
La formation d'une image RMN est basée sur le principe de
la discrimination spatiale par l'application d'un champ magnétique
variable selon une direction donnée Bi= B0 + Gi.
~
Il est composé de gradients de champ magnétique Gi
= g × i (i = x, y, z et Gi g i
= · ) et d'un champ magnétique statique B0. Nous
avons un champ homogène qui porte tous les protons d'un
échantillon à la même fréquence de résonance
ù0 = ãB0 ( ã est le rapport gyromagnétique,
constante caractéristique du noyau ).
Äù
Ensuite une impulsion radiofréquence sélective
(largeur de bande Af = ) en présence d'un
2 Ð
premier gradient dit « gradient de sélection de
coupe Gz » dans la direction z par exemple, excite
sélectivement
tous les points d'une coupe (ou plan) centrée à la cote z et dont
la largeur de bande de
l'impulsion RF définit l'épaisseur ?z =
Äù de la coupe. Après arrêt de l'impulsion RF et un
temps
ãGz
particulier appelé temps d'écho TE, la bobine
réceptrice recueille un signal caractérisant le retour à
zéro de la composante transversale de l'aimantation.
C'est durant ce retour que le codage des points de l'espace
(dans les deux directions de ce plan) se fait par l'application des deux autres
gradients : un gradient dit « gradient de phase » réalise le
codage de phase dans la direction y par exemple et un second gradient dit
« gradient de lecture » réalise le codage en fréquence
dans la direction x. [1]
C.3. Les paramètres de contraste en
IRM
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