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UE6 Physique Physiologie > Résonance Magnétique Nucléaire > Flashcards

Résonance Magnétique Nucléaire Flashcards

1
Q

Première observation RMN ?

A

1946 => Bloch, Purcell

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2
Q

Essor de la RMN analytique ?

A

1950 => 1970

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3
Q

Découverte du temps de relaxation différent entre tissus normal et tumoral ?

A

1971 => Damadian

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4
Q

Premières image RMN ?

A

1973 => Lauterbur

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5
Q

Imagerie transformée de Fournier ?

A

1975 => Ernst & Manfield

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6
Q

Quels atomes possède un moment magnétique élémentaire ?

A

Seuls les atomes à nombre impair de neutrons et/ou un nombre impair de protons possèdent un moment magnétique µ élémentaire

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7
Q

Quel est l’atome le plus utilisé pour la RMN ?

A

Atome d’hydrogène ou proton H

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8
Q

Pourquoi l’atome d’hydrogène est le plus utilisé en RMN ?

A
  • Car nous sommes composé de beaucoup d’eau donc de beaucoup d’hydrogène
  • Le proton étant une particule chargée, il possède un moment magnétique de spin
  • On peut approcher cette propriété en imaginant que la particule tourne sur elle-même
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9
Q

Quels sont les niveau quantiques de spin I pour l’atome H ?

A
  • Etat Up ou parallèle : I = + 1/2
  • Etat Down ou antiparallèle I = - 1/2
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10
Q

Equation du moment magnétique élémentaire ?

A

µ = γ ħ I
Avec :
γ = rapport gyromagnétique (rad/s/T)
h = constante de Planck, ħ = h/2p
I = spin

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11
Q

Moment magnétique de l’atome d’hydrogène ?

A
  • µ = +γ.ħ /2
  • µ = -γ.ħ /2
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12
Q

Caractéristiques du moment magnétique macroscopique en l’absence de champ magnétique ?

A
  • Orientation aléatoire des atomes
  • Moment magnétique macroscopique :
    M = Σµ = 0
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13
Q

Caractéristique du moment magnétique macroscopique en présence d’un champs magnétique B0 ?

A
  • Les atome d’hydrogènes se mettent en position parallèlement ou antiparallèlement
  • Alignement selon B0
  • Précession autour de B0
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14
Q

Equation de Larmor ?

A

E = +/- (γ ħ B0)/2

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15
Q

Equation de l’énergie de transition entre l’état up et down ?

A
  • ∆E (J) = γ ħ B0
  • ∆E = h F
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16
Q

Fréquence de Larmor ?

A

=> F0 en Hz
* Fréquence de précession autour de B0
* F0 = (γ/2π) B0

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17
Q

Equation de la vitesse de précession autour de B0 ?

A

=> ω0 en rad/s
ω0 = γ B0

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18
Q

Equation de Larmor avec γ en Hertz/T ?

A
  • F0 = γ B0
  • ω0 = γ B0 2π
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19
Q

Loi de Boltzmann ?

A

n-/n+ = e^(-∆E/kT)
* k la constante de Boltzmann (J/K)
* T la température (K)

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20
Q

Caractéristique d’un référentiel tournant pour étudier le champ magnétique B1 ?

A
  • ω = 0
  • M0 est fixe
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21
Q

Caractéristiques de B1 en RMN ?

A
  • B1 = champ magnétique radiofréquence
  • à la fréquence de résonance il permet un transfert d’énergie => excitation des spins
  • perpendiculaire à B0
  • fixe dans le repère tournant
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22
Q

Que se passe-t-il après application du champ magnétique B1 ?

A

Bascule de l’aimantation macroscopique M0

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23
Q

Aimantation particulières avec B1 ?

A
  • α = 90° => Égalisation populations parallèles et anti-parallèles
  • α = 180° => Inversion populations parallèles et anti-parallèles
24
Q

Equation de la vitesse de précession ?

A

ω = α/τ
α = angle d’impulsion de B1
τ = durée de l’impulsion de B1
=> D’où : α = γ B1 τ

25
Q

Valeur de 2π en “tours” ?

A
  • 2π radians = 1 tour
  • π/2 radian = 0,25 tour
26
Q

Evènements de la RMN ?

A

1/ Impulsion B1
2/ Arrêt B1
3/ Relaxations

27
Q

A quoi correspond T1 ?

A
  • Relaxation longitudinale suivant l’axe z (ou spin réseau)
  • Temps nécessaire pour que M0 revienne à 63 % de sa valeur selon Mz
28
Q

A quoi correspond T2 ?

A
  • Relaxation transversale suivant le plan xy (ou spin spin)
  • Temps nécessaire pour que M0 arrive à 37 % de sa valeur selon Mxy
29
Q

Relation entre T1 et T2 ?

A

Relaxations simultanées avec T2 ≤ T1

30
Q

Caractéristique de T1 ?

A

C’est une exponentielle croissante

31
Q

Caractéristique de T2 ?

A

C’est une exponentielle décroissante

32
Q

Mz selon T1 (équation) ?

A

Mz = M0 (1 - e^-t/T1)

33
Q

Mxy selon T2 ?

A

Mxy = M0 e^-t/T2

34
Q

Qu’apporte les variation de T1 et T2 suivants les différents tissus ?

A

Très forte variabilité suivant les tissus biologiques => contraste excellent

35
Q

Relation entre le temps de corrélation et la mobilité des H ?

A

Le temps de corrélation augmente quand la mobilité diminue

36
Q

Comment se fait la mesure du signal lors d’une RMN ?

A

Mesure dans plan xy perpendiculaire à B0 par la bobine de réception

37
Q

Rôle de la bobine de réception ?

A

Antenne émettrice (quand B1 > 0) et réceptrice (quand B1 = 0)

38
Q

Qu’est-ce que le FID ?

A

Free induction decay = signal de précession libre

39
Q

Principe de la séquence saturation-récupération ?

A

Répétition des excitations B1 toutes les TR secondes (temps de répétition)
=> Contraste T1
=> Contraste T2

40
Q

Calcul de Mxy en contraste T1 ?

A

Mxy(0) = Mz = M0 ( 1- e^-TR/T1)

41
Q

A quoi correspond M0 en T1 ?

A

A la valeur du signal quand TR est au plus haut

42
Q

Calcul de Mxy en contraste T2 ?

A

Mxy = M0 e^-T/T2

43
Q

A quoi correspond M0 en T2 ?

A

A la valeur du signal avec le TR minimal

44
Q

Déroulé d’une séquence écho de spin ?

A

1/ Impulsion RF à 90°
=> Déphasage de Mxy dans le plan transverse du à des variations locales de B0: ∆F0 = γ ∆B0
=> Relaxation T2*
2/ Impulsion RF à 180°
=> Va permettre le rephasage
3/ Mesure du signal au temps d’écho TE
=> Lorsque Mxy est rephasé
=> Relaxation T2

45
Q

Mesure du signal en séquence écho de spin ?

A

Signal = M0 e^(-TE/T2) (1- e^-TR/T1)
avec :
TE = temps d’écho
TR = temps de répétition

46
Q

Caractéristique des image/séquence en densité de protone ?

A

Contraste = M0
TR = long
TE = court

47
Q

Caractéristique des séquence anatomique (Seq écho de spin) ?

A

Contraste = T1
TR = court
TE = court

48
Q

Caractéristique des contraste T2 (Seq écho de spin) ?

A

Contraste = T2
TR = long
TE = long

49
Q

En quoi consiste la spectroscopie ?

A

Passage du domaine temporel au domaine fréquentiel

50
Q

Qu’est ce que la déplacement chimique δ ?

A

La rotation du nuage électronique autour du noyau (= un courant) vient créer un champ magnétique b0 qui s’oppose à B0
=> La fréquence est donc réduite

51
Q

Equation du champ magnétique ressenti par le noyau observé ?

A
  • Blocal = B0 (1 – σ)
  • Flocal = γ B0 (1 – σ)
    Avec :
    Blocal : champ magnétique ressenti par le noyau observé
    σ : constante de blindage => dépend de la densité électronique autour du noyau
52
Q

A quoi correspond déplacement chimique ?

A

Valeur de la différence de fréquence par rapport à une référence

53
Q

Caractéristiques du déplacement chimique ?

A
  • Il est donné en parties par million
    => δ = [(∆fréquence)/fréquence de résonnance du proton]*10^6
    • ∆fréquence = écart de fréquence entre le pic de résonance du noyau observé et la référence (Hz)
    • Fréquence de résonance du proton dans le spectromètre (Hz)
  • N.B : Pour le proton, la référence est le tétraméthylsilane (TMS)
54
Q

De quoi dépend le déplacement chimique ?

A

Ce déplacement dépend de l’environnement électronique
=> permet d’élucider différentes structures de molécules

55
Q

Qu’est-ce qu’une séquence de RMN ?

A

Une succession :
- d’impulsions radiofréquence (excitation)
- de périodes de mesure du signal (observation)
- de temps d’attente (préparation, restauration)

UE6 Physique Physiologie (16 decks)

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