Phénomène de résonance magnétique nucléaire et IRM.

Vinc · 01/06/2005 - 21h43

Salut!
Je ne suis pas un habitué de la partie physique du forum, étant biologiste et n'ayant malheuresement pas trop le temps de combler mes (nombreuses?) lacunes en physique

!
Bon........ma question arrive!

L'IRM en imagerie médicale utilise la RMN (Raisonance Magnétique Nucléaire).
D'après ce que j'ai compris (mais n'hésitez pas à me corriger si je dis des anneries!), le but est de faire passer le moment magnétique d'un spin, d'un niveau de basse énergie à un niveau de haute énergie. Cette transition s'éffectue grâce à l'apport d'énergie provenant d'un photon, et lorsque le photon donne son énergie, on observe un phénomène de raisonance! Je crois que c'est ça non?
Ce que je voudrai savoir c'est qu'est ce que "concrêtement" ce phénomène de raisonance et comment il se traduit au final sur l'image observée?

Merci d'avance pour toute aide éventuelle!

A+
Vinc

Meumeul · 01/06/2005 - 22h03

SAlut,

il y a de l'idee, mais c'est un poil plus subtil

.

En fait, la resonance est liée au fait que, lorsqu'une onde EM est presente, l'orientation du spin est perturbée. On peut alors en detectant la perte energetique de l'onde EM savoir qu'un spin est present.
Il faut ajouter a ca que la frequence de resonance est fonction du champ magnetique environnant.

L'idee de l'IRM est alors d'appliquer un champ magnetique non-uniforme sur l'objet/patient, et de reperer les frequences resonnantes (on travail sur le proton de l'eau pour l'IRM medicale) : on connait les frequences resonantes, donc on sait que des molecules d'eau voient un champ B donné, or on connait le champ, donc on sait ou il y a de l'eau ! on n'a plus qu'a reconstruire l'image

(ca a l'air tout facile comme ca !)

Vinc · 01/06/2005 - 22h07

Merci beaucoup pour ta réponse rapide!
C'est maintenant limpide et effectivement l'idée que je m'en faisais était légèrement erronée!
Merci encore!

A+
Vinc

Konrad · 02/06/2005 - 09h19

Juste pour faire le pointilleux sur les mots : on dit "résonnance", à ne pas confondre avec la "raison".

Coincoin · 02/06/2005 - 12h43

Salut,

Juste pour faire le pointilleux sur les mots : on dit "résonnance", à ne pas confondre avec la "raison".

Et pour être encore plus pointilleurx, on écirt "résonance", avec un seul "n" (oui, je sais, moi aussi j'ai du mal à m'y faire)

Ce que je voudrai savoir c'est qu'est ce que "concrêtement" ce phénomène de raisonance

Le truc, c'est que la probabilité de passage d'un niveau à l'autre dépend de la fréquence du photon : elle est maximale pour un photon dont la fréquence correspond exactement à l'écart d'énergie entre les deux niveaux, et décroît rapidement si la fréquence s'en éloigne. Donc si tu balayes en fréquence, ton absorption va montrer un pic autour de la fréquence dite de résonance. Bon après en RMN, on connaît la fréquence de résonance en fonction du champ appliqué (les appareils sont d'ailleurs désignés par leur fréquence plutôt que par la valeur du champ). On sait alors qu'avec tel champ, il faudra telle fréquence d'excitation pour les protons, telle autre pour le carbone 13, etc...

reg25 · 25/03/2006 - 21h38

Bonjour à tous,
je suis manipulateur en radiologie et je travaille en IRM depuis peu et je vous conseille un site qui pourra vous renseigner sur toutes les questions que vous vous posez !
http://campus.dokeos.com/courses/IRM/index.php

A bientôt

santantonio · 03/04/2006 - 22h02

Envoyé par Meumeul

SAlut,

il y a de l'idee, mais c'est un poil plus subtil

.

En fait, la resonance est liée au fait que, lorsqu'une onde EM est presente, l'orientation du spin est perturbée. On peut alors en detectant la perte energetique de l'onde EM savoir qu'un spin est present.
Il faut ajouter a ca que la frequence de resonance est fonction du champ magnetique environnant.

L'idee de l'IRM est alors d'appliquer un champ magnetique non-uniforme sur l'objet/patient, et de reperer les frequences resonnantes (on travail sur le proton de l'eau pour l'IRM medicale) : on connait les frequences resonantes, donc on sait que des molecules d'eau voient un champ B donné, or on connait le champ, donc on sait ou il y a de l'eau ! on n'a plus qu'a reconstruire l'image

(ca a l'air tout facile comme ca !)

C'est encore un gros poil plus subtil que ça.

On ne détecte pas l'absorption de l'onde EM incidente, mais l'onde EM émise par le noyau en retour à l'absorption de l'onde incidente. Ensuite les différents contraste en IRM viennent des différents paramètres de la relaxation (émission d'onde EM) du noyau, densité de noyau, T1, T2...

Floris · 03/04/2006 - 22h27

Envoyé par Meumeul

SAlut,

il y a de l'idee, mais c'est un poil plus subtil

.

En fait, la resonance est liée au fait que, lorsqu'une onde EM est presente, l'orientation du spin est perturbée. On peut alors en detectant la perte energetique de l'onde EM savoir qu'un spin est present.
Il faut ajouter a ca que la frequence de resonance est fonction du champ magnetique environnant.

L'idee de l'IRM est alors d'appliquer un champ magnetique non-uniforme sur l'objet/patient, et de reperer les frequences resonnantes (on travail sur le proton de l'eau pour l'IRM medicale) : on connait les frequences resonantes, donc on sait que des molecules d'eau voient un champ B donné, or on connait le champ, donc on sait ou il y a de l'eau ! on n'a plus qu'a reconstruire l'image

(ca a l'air tout facile comme ca !)

Bonjour, en fait si je comprend bien, on regarde la réponse du spin de la particule ces sa?
Merci bien

santantonio · 03/04/2006 - 23h36

Envoyé par Floris

Bonjour, en fait si je comprend bien, on regarde la réponse du spin de la particule ces sa?
Merci bien

Oui, lorsqu'on exite une population de spins nucléaires (préalablement polarisés par un intense champ magnétique) par une onde EM adéquate (résonance), cette population se désexite (relaxation) en émettant une onde EM de même fréquence. On mesure cette onde EM et ses caractéristiques, qui dépendent notamment de l'environment autour des noyaux, forment les différents contrastes de l'IRM.

Comme celà à été dit on localise l'origine spatiale du signal en appliquant des gradients de champ magnétique, ce qui à pour effet de décaler les fréquences de résonance de chaque zone de l'objet. Et ensuite les images 3D des différentes caractéristique de la relaxation des noyaux sont reconstruites.

Floris · 04/04/2006 - 10h40

On envoi donc un champ qui n'est pas homogéne alors non? mais homogéne en fréquence ou en puissance?
Merci bien

santantonio · 04/04/2006 - 10h46

Envoyé par Floris

On envoi donc un champ qui n'est pas homogéne alors non? mais homogéne en fréquence ou en puissance?
Merci bien

En Intensité puisque c'est un champ magnétique statique (fréquence nulle).

Floris · 04/04/2006 - 10h55

Oki, c'est plu claire car à ma conaissance, un photon n'a pas d'effet sur le spin d'in électron si?

merci bien
Flo

philou21 · 04/04/2006 - 21h15

Bonsoir
Le même phénomène peut se produire avec le spin des électrons. Ca dépend de la fréquence dudit photon. Et si les deux états de spin de l’électron ont des énergies différentes. Les énergies seront différentes si on plonge le système dans un champ magnétique (effet Zeeman). On peut alors provoquer des transitions entre les états de spin électronique. On appelle ça la Résonance Paramagnétique Electronique (RPE). C’est l’équivalent pour les électrons de la RMN qui s’applique, elle, aux spins nucléaires.

Ah, j’oubliais, si les électrons sont appariés, le spin sera nul et le phénomène de résonance ne pourra avoir lieu, bien sûr.