L’aimant principal permet de créer le champ magnétique statique à l’origine d’une aimantation macroscopique mesurable.

 

Types d'aimants

C’est principalement le type et la forme de l’aimant principal qui vont déterminer la forme de l’IRM : IRM fermée de type tunnel ou IRM ouverte.
Les aimants les plus couramment employés sont les électro-aimants supraconducteurs. Ils sont constitués d’une bobine rendue supraconductrice grâce à un refroidissement par hélium liquide, entouré d’azote liquide. Ils permettent d’obtenir des champs magnétiques intenses et homogènes mais sont chers et doivent être entretenus régulièrement (recharge de la cuve d’hélium notamment).

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Les aimants supraconducteurs disposent de systèmes de sécurité en cas de perte de la supraconductivité, associée à un échauffement et une évaporation rapide de l’Hélium liquide qui se transforme en un très grand volume d’Hélium gazeux (Quench) : conduite d’évacuation des gaz, surveillance du pourcentage d’oxygène et de la température dans l’enceinte de l’IRM, ouverture de la porte vers l’extérieur (surpression à l’intérieur de la salle). Il existe en effet un risque de brûlure par le froid et d’asphyxie en cas de Quench.

Ces aimants fonctionnent en permanence. Afin de limiter les contraintes d’installation de l’aimant, l’appareillage comprend un blindage passif (métallique) ou actif (bobine supraconductrice externe dont la direction du champ est opposée à celle de la bobine interne) pour limiter l’extension des lignes de champ magnétique vers l’extérieur.

Pour les IRM à bas champ, on utilise également :

  • des électro-aimants résistifs, moins chers et d’entretien plus aisé que les aimants supraconducteurs, ils sont beaucoup moins puissants, consomment plus d’énergie et nécessitent un système de refroidissement.
  • des aimants permanents, de forme variable, composés d’éléments métalliques ferromagnétiques. Ils ont l’avantage d’être peu coûteux et d’entretien facile, mais sont par contre très lourds et de faible intensité.

Afin d’obtenir un champ magnétique le plus homogène possible, il est impératif de réaliser un réglage fin de l’aimant ("shimming"), soit passif à l’aide de pièces métalliques déplaçables, soit actif grâce à de petits bobines électromagnétiques réparties dans l’aimant.

 

Caractéristiques de l’aimant principal

Les caractéristiques essentielles d’un aimant sont :

  • son type, comme vu précédemment
  • l’intensité du champ produit, mesurée en Tesla (T). En pratique clinique courante, elle varie entre 0,2 et 3,0 T. En recherche des aimants ayant des intensités de 7 T voire de plus de 11 T sont utilisés.
  • son homogénéité