Radiofréquences, irm et aluminium

[Goraan]

Bonjour, tout d'abord pardonnez moi si je ne suis pas dans la bonne rubrique mais je ne savais absolument pas si je devais poster cela dans "santé" ou dans "physique".
Je souhaiterais comprendre le risque d'échauffement de l'aluminium lié à un examen IRM. Ce matériau étant amagnétique à priori il semble de pas y avoir de risque de projection ou de déplacement, mais qu'en est-il du risque d'échauffement induit par les impulsions de radiofréquences?

En effet, j'ai trouvé beaucoup d'informations sur des cas de brûlures cutanées, notamment lorsqu'un patient portait un patch transdermique durant l'examen (qui peut contenir une couche d'aluminium). Mais je ne retrouve rien concernant l'éventualité d'un morceau d'aluminium ingéré (corps étranger digestif) bloqué dans l'intestin par exemple.

J'imagine que la taille, la longueur du corps étranger doit jouer... il s'agit ici d'un morceau relativement petit et légèrement pointu qui ressemble à une petite vis (environ 15mm x 1mm avec une petite tête plate d'environ 3 à 5 mm de diamètre)

Je pose cette question car personne ne peut me répondre clairement... On me dit généralement qu'il n'y a pas d'inquiétude à avoir car l'aluminium n'est pas magnétique :/

L'aluminium étant un très bon conducteur, les radiofréquences peuvent-elles dans ce cas-ci créer un échauffement du matériau susceptible de générer des brûlures internes graves ?

Pour résumer, mes questions sont les suivantes :
- le risque d'échauffement est-il lié au positionnement de l'antenne lors de l'examen ?
- le risque est-il le même lorsqu'un objet en aluminium est en contact avec la peau que lorsqu'il est à l'intérieur du corps ?
- le risque est-il proportionnel à la taille, longueur de l'objet en aluminium ?

Merci d'avance si vous avez quelques éléments de réponse, ou des liens qui peuvent m'éclairer...
J'aimerais vraiment comprendre.
Bien à vous
-----

[phys4]

Bonjour,
Les radiofréquences ne seront pas causes d'un échauffement du métal.
Le métal perturbera les radiofréquences, et une pièce métallique sera très visible à cause de la perturbation du champ.
Il existe aussi des basses fréquences en IRM, de même fréquence que les fréquences sonores, ce sont ces champs basse fréquence qui vont chauffer le métal par courants induits.
Il faut que la pièce soit assez petite pour que la chauffage ne crée pas de danger, impossible de préciser à priori la taille critique, il faudrait la documentation de l'appareil.

[XK150]

Salut ,

Pour moi , en dehors des risques dûs au magnétisme des pièces magnétiques , il n'y a pas de risque d'échauffement notable ou nocif
sur les matériaux tels Cu , Zn , Al , Ti , Pb , Sn ...Les volumineuses prothèses de hanche titane " passent " l' IRM .
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3205142/ et voir liste d'articles similaires .

[GBo]

Bonjour, je lis ces conseils sur un site médical, cela me semble la bonne prcédure à suivre :

Si vous êtes porteur d'un corps étranger métallique (éclat métallique, éclat d'obus, morceau d'aiguille...), vous devez en informer le service qui vous prescrira une radio afin de localiser précisément ce dernier. La radio devra être montrée à un médecin du service afin de déterminer si la réalisation de l'examen IRM est possible. Les résultats de la radio devront être communiqués au service le plus tôt possible pour vous orienter vers une autre modalité si l'IRM n'est pas réalisable.

http://www.scanner33.com/IRM_precautions.asp

[A voir en vidéo sur Futura]

[ThM55]

Petite précision, l'aluminium n'est pas "amagnétique", il est paramagnétique. Bien sûr la susceptibilité magnétique est beaucoup plus faible que pour le fer ou le nickel par exemple, mais il vaut mieux le demander.

[Goraan]

Bonjour,
merci pour votre réactivité, et pour toutes vos réponses très intéressantes qui éclaircissent pas mal les choses. Mais n’étant pas sûr de tout comprendre j’aimerais poser quelques questions. Pardonnez ma maladresse si ça part un peu dans tous les sens, j’essaie de réagir aux différentes réponses reçues.

Ma première question s’adresse à phys4. Il n’y aurait donc pas de courant induit (donc d’échauffement du métal) par les impulsions de champ radiofréquences ? Seulement par les gradients de champ magnétique ? Pourtant il semblerait que les cas de brûlures relevés soient plus importants dans une irm à haut champ (3 tesla) qui utilise des radiofréquences plus élevées (128 mhz contre 64 mhz à 1,5 tesla). Pourriez-vous m’en dire un peu plus à ce sujet ?

Autre question, cette fois pour XK150. Au passage, merci pour le lien que je ne connaissais pas et qui est particulièrement pertinent. Mais si d’après cet article il n’y a pratiquement pas d’élévation de température quand on met un morceau d’aluminium dans un dispositif IRM, comment expliquer les cas de brûlures cutanées importantes liées à la présence d’électrodes d’ECG ou de patch transdermiques contenant une feuille d’aluminium sur le corps d’un patient ? Est-ce que cela peut être dû à la position de l’antenne qu’on pose sur le corps lors de l’examen par exemple ? Ou l’échauffement de certains matériaux n’est-il possible qu’en surface et non en profondeur ? J’avoue que j’ai beaucoup de mal à comprendre.

Aussi, j’avais vu effectivement que la plupart des prothèses de hanches en titane étaient compatibles avec l’environnement IRM. Mais le titane et l’aluminium étant très différents en terme de conductivité, est-ce vraiment comparable ? Pourriez-vous m’expliquer pourquoi il n’y a pas de risque d’échauffement notable ou nocif pour Cu, Zn, Al, Ti, Pb, Sn ? Quelques explications me permettraient peut-être d’y voir plus clair, merci d’avance ☺

Merci ThM55 pour cette précision. Si l’aluminium est paramagnétique et non amagnétique, cela signifie qu’il pourrait théoriquement être affecté par le champ magnétique de la machine ? C’est bien cela ? J’imagine que ça doit être très léger, j’ai déjà essayé d’attirer un morceau d’aluminium avec un aimant type néodyme très puissant (ceux qui peuvent soulever 200kg) mais il ne se passait rien.

Enfin, GBo, en ce qui concerne les recommandations de sécurité avant un IRM, je trouve que c’est très clair pour ce qui est des métaux ferromagnétiques, mais qu’il y a très peu d’informations en ce qui concerne l’aluminium (si ce n’est qu’il faut retirer un éventuel patch transdermique qui pourrait en contenir) voire aucune lorsqu’il s’agit de corps étranger en aluminium (la plupart des implants métalliques provenant d’un alliage de titane). C’est un peu comme si ce scenario ne se présentait jamais. Ils disent juste qu’il faut passer une radio avant. Pourtant, on peut lire un peu partout sur le web que l’aluminium se détecte très difficilement à la radiologie... Donc j’imagine qu’un corps étranger en aluminium qui passe inaperçu ça doit arriver, non ?

J’espère ne pas avoir été trop long.
Bien à vous tous.

[Gwinver]

Bonjour.

Je vous conseille cette présentation sur les IRM : https://cerf.radiologie.fr/sites/cer...0parallèle.pdf.

En règle générale, les explications se focalisent surtout sur le champ magnétique, et plus rarement sur le montage RF.

Le système RF, et les effets éventuels d"'échauffements associés sont présentés à partir de la page 47.
Et en page 56 , les limites en fonction du mode sont données.

En page 50:

SAR augmente beaucoup avec des dispositifs médicaux implantés

[ThM55]

Bien sûr, c'est faible: https://fr.wikipedia.org/wiki/Suscep...agn%C3%A9tique donne une table de susceptibilité magnétique pour quelques substances, dont l'aluminium.

Pour les radiofréquences, je ne sais pas. Mais si les courants induits provoquent un échauffement significatif, je ne vois pas pourquoi ce serait très différent sur une petite pièce.

[yves35]

bonjour,

. Pourtant, on peut lire un peu partout sur le web que l’aluminium se détecte très difficilement à la radiologie...

alors là... pour vous donner une idée ,lorsque je travaillais (manip radio) je passais la galette des rois en scopie pour repérer ou se trouvait la fève . Qui est un bout de plastique. C'est le numéro atomique qui détermine l'opacité d'un corps aux rayons X. Les os (calcium 20) sont un peu plus dense que l'aluminium (13) mais le plastique est sans doute à base d'hydrocarbure donc carbone (6) et hydrogène (1).

A noter que les tatouages sont faits avec des pigments métalliques pour la couleur et que cela peut entrainer à l'irm une légère sensation de chaleur locale.Manque de pot;les tatoués sont souvent de grands douillets d'après mon expérience...

yves

[phys4]

Mais si les courants induits provoquent un échauffement significatif, je ne vois pas pourquoi ce serait très différent sur une petite pièce.

Pour une même variation de champ, la puissance dissipée augmente comme le volume de la pièce.

[Goraan]

Merci ThM55.
Gwinver merci aussi, je vais regarder ça de près et reviendrai sûrement vers vous avec quelques questions ensuite, c’est tout de même assez complexe.

Bonjour Yves35, vous êtes manipulateur radio ? J’ai demandé son avis à un radiologue qui dit exactement la même chose que vous... Donc l’aluminium est bien visible aux rayons X. Pourtant je vous assure qu’en cherchant sur le web on trouve bon nombre de sites qui disent que non.

Par exemple ici :
https://www.elsevier.com/fr-fr/conne...ers-penetrants

ou ici :
https://www.hindawi.com/journals/crira/2014/196960/

et pas mal d'autres en fait

Il y a évidemment des articles en ligne qui disent qu’on voit l’aluminium à la radio, mais souvent avec des réserves comme "pas à chaque fois" ou "difficilement"... Internet contient vraiment trop de vérités différentes, difficile de démêler le vrai du faux.

Et oui, j’avais entendu parler de cette histoire de tatouage... Il me semble que ça le fait avec certaines encres uniquement.
Je crois qu’il y a un épisode de mythbusters là dessus

[Pio2001]

Mais si d’après cet article il n’y a pratiquement pas d’élévation de température quand on met un morceau d’aluminium dans un dispositif IRM, comment expliquer les cas de brûlures cutanées importantes liées à la présence d’électrodes d’ECG ou de patch transdermiques contenant une feuille d’aluminium sur le corps d’un patient ?

Je dis n'importe quoi, mais peut-être est-ce pour la même raison qu'un fil de cuivre mince comme un cheveu sera chauffé au rouge si on le pose sur les bornes d'une pile de 4.5 volts, alors qu'une clé à molette peut être posée sur cette même pile sans subir d'échauffement notable.

[yves35]

bonsoir,

Bonjour Yves35, vous êtes manipulateur radio ? J’ai demandé son avis à un radiologue qui dit exactement la même chose que vous... Donc l’aluminium est bien visible aux rayons X. Pourtant je vous assure qu’en cherchant sur le web on trouve bon nombre de sites qui disent que non.

en radiologie ,on fait des images. Une notion très importante est le contraste de cette image ,c'est ce qui rends l'image visible. Le contraste de l'image est fonction directe du contraste entre les objets radiographiés d'une part et de l'épaisseur de chaque type d'objet. Donc par exemple en forçant le trait une feuille de papier chocolat dans l'estomac d'un obèse aura un faible contraste objet et sera difficile visible.

Sur ce premier lien que vous donnez :
https://www.elsevier.com/fr-fr/conne...ers-penetrants
il est dit:

Tous les types de verre sont radio-opaques. La visibilité du verre ne dépend pas de sa teneur en plomb [1, 2] .

ce n'est pas mon expérience, en particulier les verres utilisés en radio protection sont justement des verres riches en plomb . les rayons X diffusés sont très atténués ,la lumière visible passe .Le verre de base c'est du silicium de numéro atomique 14 (13 pour l'alu,82 pour le plomb).Ce lien l'explique:
http://verre-plombe.com/

Presque tous les métaux sont radio-opaques, à l’exception notable de l’aluminium.

C'est l'épaisseur de l'objet qui est importante

yves

[Gwinver]

Bonjour.

Je dis n'importe quoi, mais peut-être est-ce pour la même raison qu'un fil de cuivre mince comme un cheveu sera chauffé au rouge si on le pose sur les bornes d'une pile de 4.5 volts, alors qu'une clé à molette peut être posée sur cette même pile sans subir d'échauffement notable.

Il s'agit de deux phénomènes très différents.
Dans un cas, c'est le courant radio-fréquence induit dans le conducteur, dans l'autre, c'est el courant qui parcourt le conducteur.

Le fil et la clef à molette représentent une résistance très faible, et la pile débite quasiment à son maximum, le courant est limité par la pile. La clef dissipe bien mieux que le fil et ne s'échauffe pas.
Dans le cas de l'induction, le courant est aussi fonction de la dimension de l'objet.

[Goraan]

Bonjour tout le monde

Les radiofréquences ne seront pas causes d'un échauffement du métal

Il existe aussi des basses fréquences en IRM, de même fréquence que les fréquences sonores, ce sont ces champs basse fréquence qui vont chauffer le métal par courants induits.

Donc l’échauffement ne proviendrait pas des radiofréquences mais plutôt des courants induits par les basses fréquences des gradients de champ magnétique ? J’aimerais beaucoup avoir quelques explications à ce sujet, parce que la plupart des informations que j’ai trouvé mentionnent au contraire des risques plus importants liés aux radiofréquences (entre 64 et 128 mhz).

J’ai l’impression que les volumineuses pièces métalliques sont plus sensibles aux basses fréquences en effet. Dans ce cas l’échauffement semble lié au volume et à la conductivité de l’implant, ce qui fait qu’un objet de petite taille et/ou moins conducteur (comme le titane) ne chauffera que très peu.

Au contraire, il semblerait que les objets unidimensionnels, relativement longs (comme un fil par exemple), peuvent créer un effet d’antenne au contact des radiofréquences (hautes fréquences) en fonction de leur distance de la bobine, et dans certains cas générer un échauffement considérable des tissus adjacent à leurs extrémités. Ces échauffements peuvent être responsables de brûlures au 3e et 4e degrés, mais pour que cela arrive il faudrait apparemment un certain nombre de facteurs combinés (orientation, longueur de l’objet d’environ ¼ à ½ de la longueur d’onde RF, distance de la bobine). Quelqu’un peut-il me dire si cela lui semble juste ? Peut-être que je n’ai pas très bien compris.

Pour moi , en dehors des risques dûs au magnétisme des pièces magnétiques , il n'y a pas de risque d'échauffement notable ou nocif
sur les matériaux tels Cu , Zn , Al , Ti , Pb , Sn

Merci pour cette réponse. Auriez-vous quelques explications supplémentaires à ce sujet ? D’après l’article que vous avez mis en lien, la plaque d’aluminium testée est relativement large, cela pourrait-il expliquer le fait qu’il n’y ait que très peu voire pas d’élévation de température liée aux radiofréquences ? Cela aurait-il quelque chose à voir avec l’effet de peau (le fait qu’un courant ne circule qu’en surface d’un conducteur lors d’une impulsion de fréquences élevées) ?

Si j’essaie de résumer :
- basses fréquences (gradients) = courant de foucault et élévation de la température proportionnel au volume et à la conductivité de la pièce métallique / échauffement souvent léger.
- Hautes fréquences (RF) = possibilité d’effet d’antenne sur des objets petits (électrode ecg, patch transdermique, corps étranger de petite taille ?) ou unidimensionnels avec une certaine longueur (fil), et proche de la bobine RF / échauffement potentiellement plus important.

Je ne suis sûrement pas très clair et je dis peut-être même n’importe quoi, donc n’hésitez pas si vous pouvez m’aider à clarifier tout ça.

Merci d’avance.

[Goraan]

Bonsoir Yves et merci pour cette réponse...
C'est déjà plus clair grâce à vous.
Je vois bien en effet la contradiction dans le premier lien que j'avais envoyé.
Une question pour laquelle vous pourriez certainement m'informer : Y a-t-il un effet de superposition en radiologie ?
J'essaie d'être plus clair. Admettons qu'un petit objet (en aluminium) soit bien visible et apparaisse en gris clair dans l'abdomen d'une personne (mince) car positionné de manière à ce qu'il contraste uniquement avec des muscles, des tissus mous, de la graisse, de l'air, etc... mais pas d'os. Ce même objet serait-il toujours visible si positionné devant ou derrière un os (bassin, vertebre...)? En d'autre terme, serait-il totalement masqué ou l'os en question aurait-il une zone plus blanche correspondant à l'objet en aluminium (comme une surimpression, les rayons x étant ralentis à la fois par l'os et par l'objet) ? J'imagine que pour un objet très dense la question ne se pose pas évidement.
Désolé si je dis n'importe quoi j'essaie de comprendre au mieux
Merci d'avance,
Cordialement.

[jacounet86]

Bonjour tout le monde
"Salut
Je suis obligé d'avoir des IRM en CHU , tous les 2 ans pour diverses raisons de santé , depuis au moins 30 ans .
J'ai un clip métallique sur l'artère d'un de mes reins que l'on m'a enlevé.( cancer du rein )
Ce clip métallique fait environ 1 cm de diamètre sur un centimètre de large ( alliage de titane et autres métaux ) , et n'est pas magnétique .
J'ai déjà eu une sensation de brûlure lors d'un de mes IRM...il y-a bien 10 ans .
Il y-a 2 ans j'ai averti le manipulateur médecin de ce problème ...45 mn d'IRM pas de problèmes... , et à la dernière minute une forte brûlure dans l'abdomen.( arrêt obligé de l'examen )
Ma conclusion , ce clip fait une spire de Fragère ( en court-circuit donc ) et est le terrain de courants induits importants car spire en court circuit , dans certaines conditions ( pulses à telles fréquences, avec tels intervalles ).
Cela m'est donc arrivé 2 fois .
A noter que les IRM dernière génération font 3.5 Tesla .
Je n'avais pas de pb avec les 0.5 T de première génération .
Je dirais donc que seuls les médecins manipulateurs IRM doivent connaître ce type de phénomène ...c'est à dire , dans quelles conditions ça arrive .
S'il y-a des médecins hospitaliers sur le forum, manipulateurs ou donnant un diagnostique des IRM ,...il serait intéressant d'avoir leur retour d'expérience ...car je n'ai pas eu d'explications du corps médical .

Jac."



Donc l’échauffement ne proviendrait pas des radiofréquences mais plutôt des courants induits par les basses fréquences des gradients de champ magnétique ? J’aimerais beaucoup avoir quelques explications à ce sujet, parce que la plupart des informations que j’ai trouvé mentionnent au contraire des risques plus importants liés aux radiofréquences (entre 64 et 128 mhz).

J’ai l’impression que les volumineuses pièces métalliques sont plus sensibles aux basses fréquences en effet. Dans ce cas l’échauffement semble lié au volume et à la conductivité de l’implant, ce qui fait qu’un objet de petite taille et/ou moins conducteur (comme le titane) ne chauffera que très peu.

Au contraire, il semblerait que les objets unidimensionnels, relativement longs (comme un fil par exemple), peuvent créer un effet d’antenne au contact des radiofréquences (hautes fréquences) en fonction de leur distance de la bobine, et dans certains cas générer un échauffement considérable des tissus adjacent à leurs extrémités. Ces échauffements peuvent être responsables de brûlures au 3e et 4e degrés, mais pour que cela arrive il faudrait apparemment un certain nombre de facteurs combinés (orientation, longueur de l’objet d’environ ¼ à ½ de la longueur d’onde RF, distance de la bobine). Quelqu’un peut-il me dire si cela lui semble juste ? Peut-être que je n’ai pas très bien compris.



Merci pour cette réponse. Auriez-vous quelques explications supplémentaires à ce sujet ? D’après l’article que vous avez mis en lien, la plaque d’aluminium testée est relativement large, cela pourrait-il expliquer le fait qu’il n’y ait que très peu voire pas d’élévation de température liée aux radiofréquences ? Cela aurait-il quelque chose à voir avec l’effet de peau (le fait qu’un courant ne circule qu’en surface d’un conducteur lors d’une impulsion de fréquences élevées) ?

Si j’essaie de résumer :
- basses fréquences (gradients) = courant de foucault et élévation de la température proportionnel au volume et à la conductivité de la pièce métallique / échauffement souvent léger.
- Hautes fréquences (RF) = possibilité d’effet d’antenne sur des objets petits (électrode ecg, patch transdermique, corps étranger de petite taille ?) ou unidimensionnels avec une certaine longueur (fil), et proche de la bobine RF / échauffement potentiellement plus important.

Je ne suis sûrement pas très clair et je dis peut-être même n’importe quoi, donc n’hésitez pas si vous pouvez m’aider à clarifier tout ça.

Merci d’avance.

Mon texte est dans la citation plus haut .

Jac

[Goraan]

Bonjour Jac,
ça doit être assez stressant de devoir faire une irm régulièrement dans ces conditions.
Le clip métallique que vous portez semble relativement petit est par ailleurs constitué de titane, qui est peu conducteur.
Mais je ne connais pas particulièrement les spires de frager... Dans votre cas l'échauffement est-il lié à la forme cylindrique du clip métallique ?
Il serait intéressant d'avoir le retour d'expérience de radiologues en effet.
Bien à vous.
G.

[phys4]

J'essaie d'être plus clair. Admettons qu'un petit objet (en aluminium) soit bien visible et apparaisse en gris clair dans l'abdomen d'une personne (mince) car positionné de manière à ce qu'il contraste uniquement avec des muscles, des tissus mous, de la graisse, de l'air, etc... mais pas d'os. Ce même objet serait-il toujours visible si positionné devant ou derrière un os (bassin, vertebre...)? En d'autre terme, serait-il totalement masqué ou l'os en question aurait-il une zone plus blanche correspondant à l'objet en aluminium (comme une surimpression, les rayons x étant ralentis à la fois par l'os et par l'objet) ? J'imagine que pour un objet très dense la question ne se pose pas évidement.

L'atténuation des rayons X pour deux objets superposés est le produit des atténuations de chaque objet (en première approximation). La pièce d'aluminium restera donc visible derrière un os, son contraste sera un peu modifié.
Cette approximation serait exacte si les rayons X utilisés avait tous la même énergie. En réalité vous avez un spectre de rayons, et il faudrait intégrer l'effet sur l'ensemble du spectre, après la traversée d'un objet le spectre est modifié, ce qui fait que l'atténuation est un peu diminuée et donc le contraste.
Un objet très dense masque tous les autres puisqu'il ne reste quasiment plus de rayons.

[Goraan]

Merci Phys4

[Goraan]

J'ai un clip métallique sur l'artère d'un de mes reins que l'on m'a enlevé.( cancer du rein )
Ce clip métallique fait environ 1 cm de diamètre sur un centimètre de large ( alliage de titane et autres métaux ) , et n'est pas magnétique .
J'ai déjà eu une sensation de brûlure lors d'un de mes IRM...il y-a bien 10 ans .
Il y-a 2 ans j'ai averti le manipulateur médecin de ce problème ...45 mn d'IRM pas de problèmes... , et à la dernière minute une forte brûlure dans l'abdomen.( arrêt obligé de l'examen )
Ma conclusion , ce clip fait une spire de Fragère ( en court-circuit donc ) et est le terrain de courants induits importants car spire en court circuit , dans certaines conditions ( pulses à telles fréquences, avec tels intervalles ).

Bonjour à tous, et bonjour Jac.
Quelqu'un aurait-il des explications ou informations à ce sujet ?
Est-ce dû à la forme particulière du clip ?
Thanks

[jacounet86]

Salut Goran ....
Ca n'est pas plus stressant qu'une biopsie de prostate ou qu'une coloscopie , ou autre examen un peu invasif .
Mais je me passerais bien des désagréments dus à ce phénomène si les médecins et manipulateurs voulaient bien se donner la peine de relever à quel moment le phénomène s'est produit , et en déduire quelles conditions ne pas appliquer...pour des patients avec clip similaires.
Il semblerait que des clips non métalliques ( à base de téflon sans doute ) se posent de nos jours ...donc non sujets à des courants induits importants.
La spire de Frager : on la trouve souvent sur des petits moteurs nonophasés ( moteurs de 1 à 20 Watts de ventilateurs) , elles servent ( elles sont 2 ) à créer un champ tournant triphasé dans le stator , comme elles ont 1,2,3 spires en court circuit , elles chauffent un peu en fonctionnement .
Je suppose que c'est se qui se passe avec mon clip en alliage titane qui fini par chauffer ( titane=>conductivité de 41.7 nano Ohms/m/m^2 , un peu moins bon conducteur que le plomb et meilleur que l'inox ) , sous certaines fréquences avec tel type de rafales .
La prochaine fois je demanderais une caméra infra rouge super sensible pour passer l'examen et prouver que je n'hallucine pas .

A+.

Jac .