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Nuclear Magnetic Resonance

La Résonance Magnétique Nucléaire

par Denis Hoa

Objectifs pédagogiques

  • Décrire les propriétés magnétiques du noyau d’hydrogène : spin, précession, fréquence de Larmor
  • Donner l’origine de l’aimantation tissulaire dans un champ B0
  • Expliquer le déroulement de l’expérience de RMN
  • Bien différencier les phénomènes de relaxation longitudinale et transversale
  • Donner la définition des temps de relaxation T1 et T2

Points clés

Un groupe de spins placés dans un champ magnétique B0 possède une aimantation tissulaire dans l'axe et le même sens que B0. Cette aimantation résulte de la différence de populations de spins en faveur du sens de B0 (spins "parallèles" plus nombreux que les spins "anti-parallèles"), et de l'absence d'aimantation transversale car les spins ne sont pas en phase.

Les spins ont une fréquence de précession proportionnelle à l'intensité du champ magnétique (Fréquence de Larmor).

Une onde de radiofréquence de la même fréquence provoque un phénomène de résonance : il y a un transfert d'énergie à l'origine d'une bascule de l'aimantation tissulaire. L'angle de bascule est variable et dépend de l’intensité, de l’enveloppe et du temps pendant lequel l'onde de radiofréquence est appliquée.

Le phénomène de relaxation traduit le retour à l'équilibre de l'aimantation tissulaire. Il se décompose en :

  • une repousse de l'aimantation longitudinale, dans l'axe du champ B0, qui suit une courbe exponentielle que l'on caractérise par le temps T1
  • une chute de l'aimantation transversale, liée au déphasage des spins, qui suit une courbe exponentielle décroissante caractérisée par le temps T2

Références

  1. Elster. Questions and answers in magnetic resonance imaging. 1994:ix, 278 p..
  2. McRobbie. MRI from picture to proton. 2003:xi, 359 p..
  3. NessAiver. All you really need to know about MRI physics. 1997.
  4. Kastler. Comprendre l'IRM. 2006.
  5. Gibby. Basic principles of magnetic resonance imaging. Neurosurgery clinics of North America. 2005 Jan;16(1):1-64.
  6. Pooley. AAPM/RSNA physics tutorial for residents: fundamental physics of MR imaging. Radiographics. 2005 Jul-Aug;25(4):1087-99.