RMN Flashcards
Imagerie par Résonance Magnétique (IRM)
Propriétés
• Technique non invasive (champ magnétique et ondes RF) • Image 3D du cerveau • Exploite les propriétés magnétiques de certains noyaux atomiques avec nombre impair de neutrons et/ou protons (phénomène de résonance magnétique nucléaire : RMN)
IRM cérébrale: Propriétés magnétiques de
l’Atome d’Hydrogène dans l’eau (80% masse
cérébrale) – Imagerie du proton
« L ’IRM est avant tout une histoire d’eauaimantée
»
IRM anatomique (IRM)
Histoire
• La première image IRM a été publiée en 1973.
• La première image d’un sujet humain a été
complétée en 1977 et a pris presque 5 heures à
acquérir.
• En 2003, Dr. Paul Lauterbur et Sir Peter Mansfield
ont reçu le prix Nobel pour leur découverte.
Résonance magnétique nucléaire, RMN
Bloch & Purcell, prix Nobel
Magnétisation
Application d’un champ
magnétique statique
Résonance
Application d’une
onde radio-fréquence
Relaxation
Retour à l’équilibre
Etat basal
Etat basal : champ magnétique nul, à part celui terrestre, spin orienté aléatoirement (=sens aléatoire des spins)
Magnétisation
Magnétisation : application d’un champ magnétique statique
Entrée du sujet dans l’IRM (1,5 ou 3 Tesla = 10 000 fois le champs magnétique terrestre) -> orientation des spins de façon parallèle au champ magnétique de l’IRM
Résonance
Résonance : Application d’une onde radio-fréquence : basculassions de tous les spins dans un certain angle, par changement des champs magnétiques statiques
Relaxation
Relaxation : arrêt de la radio-fréquence, retour à l’équilibre suivant 2 constantes de temps :
-T1 : relaxation longitudinale
-T2 : relaxation transversale
En fonction de la densité des tissus, T1 et T2 ne sont pas les mêmes.
Mesure du temps de relaxation T1 et T2 qui permet production de l’image
Contraste IRM
• Le but de l’imagerie IRM est de différencier les tissus entre eux.
– Un contraste particulier est obtenu en choisissant une séquence (similaire à une partition musicale…) qui est définie par le protocole d’application RF
– Une séquence qui différencie les tissus en fonction de la relaxation longitudinale est dite pondérée T1
– Une séquence qui différencie les tissus en fonction de la relaxation transversale est dite pondérée T2
• Sur une IRM, les différents tissus sont représentés du noir au blanc en passant par toutes les nuances de gris. (=fréquences spatiales)
– Tissu qui procure beaucoup de signal en blanc : il est en hypersignal (tumeur)
– Tissu qui procure peu de signal en noir : il est en hyposignal (trou après AVC)
– Un tissu en gris: il est en isosignal
Contraste T1 (clinique et recherche)
Le contraste en T1 est dit anatomique • Substance blanche est blanche • Substance grise est grise • LCR est noir • Lésions en général en noir
Contraste T2 (Transversal et coronal, SEP)
Le contraste en T2 est dit inverse • substance blanche est en gris foncé • substance grise est en gris claire • LCR est en blanc • lésions sont en blanc
Quels composants :
AIMANT BOBINES DES GRADIENTS ANTENNES Radio Fréquence (RF) CAGE DE FARADAY Pixel/volume = Voxel
AIMANT
Génère le champ magnétique Bo produit par:
- aimant résistif: électro-aimant. Un courant électrique parcourt la bobine entourant un noyau de fer ce que produit un champ magnétique relativement faible.
- aimant supraconducteur: alliage particulier refroidi à une température proche de 0°K
- induit la supraconductivité (perte de résistivité, le passage de courant se fait sans aucune perte! ) – courant électrique très intense - champ magnétique permanent (même quand le scanner IRM est éteint!!! Précautions permanentes).
BOBINES DES GRADIENTS
- Pour générer le gradient de champ; bobines de cuivre par où passe un courant électrique très intense de courte durée: générer des champs magnétiques superposés au B0) - codage spatial de l’image. La commutation des gradients génère le bruit: le champ magnétique principal s’oppose
(force Lorentz) au champ des gradients induisant une vibration mécanique des bobines.
ANTENNES Radio Fréquence (RF)
Émission – réception signaux (énergie/photons; ondes RF)
CAGE DE FARADAY
CAGE DE FARADAY
= enceinte en cuivre utilisée pour protéger des nuisances électriques et électromagnétiques extérieures (appareils électroniques, ondes RF)
Pixel/volume = Voxel
Technique Voxel Based Morphometry (VBM) = comparaison du volume de matière grise entre groupes de jeunes et de sujets vieillissants
IRM anatomique : Sécurité
Danger : impact avec tout objet ferromagnétique à cause du champ magnétique intense
Le champ magnétique B0 est toujours présent, même lorsque le scanner n’est pas en marche.
Les dangers : effet projectile/missile ++. Déplacement d’objets ferromagnétiques, échauffement
Les gradients de champ magnétique induisent des courants électriques exprimés en densité de courant électrique.
Principe de la soustraction cognitive
Principe de la soustraction cognitive :
Condition d’intérêt : langage : lecture et décision mots vivants ou non vivants
Condition contrôle : tout sauf le langage : lecture
Signal mesuré dans chaque voxel (pixel/volume)
On lisse les données avec filtre Ghaussien
Recalage et normalisation du volume du cerveau
Analyse statistique : recherche d’une liaison entre le paradigme et les variations de signal pixel par pixel
Représentation sous forme d’images paramétriques : corrélation entre ce qui est prédit et ce qui est acquis : % de changement de signal
Scan de repérage
Scan de repérage : Acquisition de 40 à 50 coupes dans un volume (2sc), orienté sur la commissure antérieure et commissure postérieure (5min). Contraste anatomique
Scan fonctionnel
Scan fonctionnel : certains nombre de volumes acquis pour le paradigme
Scan anatomique
Scan anatomique : Acquisition anatomique T1
Session
Session = ensemble des scans mesurés pendant un examen IRMf
Scan
Scan = période continue d’acquisition IRM (5-7min)(en différentes coupes)
Paradigme
Paradigme = ensemble des conditions à comparer
Avantages de l’IRMf
- Non-invasive
- Excellente RS et bonne RT (ordre de la sec : réponse hémodynamique de 10sc) (combiner avec PE, MEG)
- Répétition de l’examen
- Info anatomique et fonctionnelle
