IRM Physique / Résonance Magnétique et Séquences d'écho de Spin - Johns Hopkins Radiology

Bonjour, je m'appelle le Dr Erin Gomez et voici un bref aperçu des champs magnétiques.

Notre corps contient des protons dans les graisses, les muscles, les sucres et l'eau. Chaque proton agit comme un barreau magnétique en raison de ses pôles positifs et négatifs.

Un scanner IRM est un aimant géant qui génère son propre champ magnétique, appelé B0. Lorsque des protons sont placés dans ce champ magnétique, ils s'alignent parallèlement ou antiparallèlement à celui-ci. La majorité des protons s'alignent avec la direction du champ magnétique primaire, créant un vecteur d'aimantation net.

Les protons de votre corps tournent le long de leurs axes, un phénomène connu sous le nom de précession ou spin nucléaire. La vitesse de ce spin axial dépend de la force du champ magnétique appliqué et peut être calculée à l'aide de l'équation de Larmor. Cette équation relie la fréquence de précession à l'intensité du champ magnétique et au rapport gyromagnétique.

En appliquant des impulsions de radiofréquence (RF) aux protons alignés avec le champ magnétique principal, nous pouvons influencer leur comportement. Les impulsions RF font tomber les protons dans un plan alternatif et les font précesser ensemble en phase. Ce changement de leur aimantation longitudinale est connu sous le nom de décalage d'orientation de parallèle à antiparallèle.

Lorsque de l'énergie est appliquée au système, les protons s'alignent avec le champ magnétique. Cependant, cet alignement ne dure pas longtemps et ils reviennent à leur état d'orientation d'origine.

Au cours d'une séquence d'écho de spin, le vecteur d'aimantation net est inversé par une impulsion RF de 90 degrés. Cela crée une aimantation transversale et élimine l'aimantation longitudinale. Au fur et à mesure que les protons précèdent, l'aimantation longitudinale augmente tandis que l'aimantation transversale diminue. La spirale du vecteur magnétique net induit un signal électrique connu sous le nom de décroissance d'induction libre.

Récupération de l'Aimantation Longitudinale La récupération de l'aimantation longitudinale d'un proton se produit de manière exponentielle. Le point auquel 63% de l'aimantation longitudinale a été récupérée est appelé le temps T1.

Perte d'Aimantation Transversale Le temps auquel 63% de l'aimantation transversale a été perdue est appelé temps T2.

Heure Unique pour Chaque Type de Tissu Les temps T1 et T2 sont uniques à chaque type de tissu dans une image IRM. C'est similaire à la façon dont différents enfants récupèrent leur fréquence cardiaque de base après avoir couru une course à pied en fonction de leur niveau de forme physique.

La désintégration par induction libre présente certaines mises en garde et inconvénients. Premièrement, cela ne s'applique qu'aux impulsions à 90 degrés. Deuxièmement, le signal se désintègre rapidement et nécessite un scanner rapide pour la détection. Troisièmement, le déphasage des protons se produit à une vitesse connue sous le nom de constante d'étoile t2 en raison des variations de l'intensité du champ magnétique subies par chaque proton.

Les différences de précession causées par les effets T2 * conduisent à des spins asynchrones. Chaque proton subit le champ magnétique différemment, ce qui entraîne une perte de signal. C'est ce qu'on appelle les effets T2* sur l'imagerie IRM.

Les effets T2*, causés par un champ magnétique inhomogène, peuvent être comparés aux distractions dans l'environnement d'un enfant. Cependant, nous pouvons lutter contre ces effets et la décroissance du signal en ajoutant une autre impulsion RF. En appliquant une impulsion RF de recentrage à 180 degrés, tous les protons sont invités à se retourner et à traiter dans la direction opposée. Il en résulte un écho où plus d'énergie est libérée dans le système.

La séquence d'écho de spin est comme une séance photo de classe où l'enseignante élève la voix pour attirer l'attention de tout le monde. Des impulsions supplémentaires sont appliquées pour obtenir des échos multiples, diminuant les effets d'étoile T2. Finalement, le déphasage se produit et la séquence doit être redémarrée avec une autre impulsion. Cette technique d'imagerie est appelée écho de spin ou imagerie par écho de spin rapide.