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LImagerie par résonance magnétique (nucléaire). Plan de la présentation Aperçu de léquipement de limagerie par résonance magnétique (IRM) Théorie du spin.

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1 LImagerie par résonance magnétique (nucléaire)

2 Plan de la présentation Aperçu de léquipement de limagerie par résonance magnétique (IRM) Théorie du spin (traitement classique) Temps de relaxation des spins Image créées Applications et avantages

3 Léquipement de lIRM

4 Danger : champ magnétique élevé (1.5 tesla)

5 Théorie du spin Propriété intrinsèque de la matière Protons : spin ½ Molécule deau : 80% de la masse du cerveau Champ magnétique B 0 : les spins salignent et précèssent à la fréquence de Larmor (ω 0 =γB 0 )

6 Champ magnétique supplémentaire B 1 On ajoute un champ magnétique tournant à fréquence ω 1 (en x et y) Magnitude : 375 nano Tesla Le champ magnétique résultant nest plus selon laxe des z

7 Conséquence du champ tournant Influence du champ tournant sur le spin : On se met dans le cadre de référence du champ tournant

8 Si ω 1 = ω 0 : Δω e z =0 : Résonance magnétique nucléaire La composante en z du champ magnétique résultant est nulle Les spins précèssent autour de B 1 (en x) Dans notre cas : B 1 est appliqué pour ¼ de période, puis arrêté Les spins des protons vont de nouveau précesser autour de B 0

9 Nouvelle configuration des spins Précèssent dans le plan xy Énergie potentielle plus élevée État instable

10 Relaxation des spins 1. Maxwell : une charge accélérée émet du rayonnement électromagnétique : perte dénergie potentielle 2. Frottement : collisions avec lenvironnement créent des pertes supplémentaires dénergie

11 Relaxation des spins 3. Distorsion du champ magnétique B 0 due à la présence dhémoglobine désoxygénée Déphasage local des spins

12 Temps de relaxation Décroissance exponentielle (en ms) Différent selon lagitation des molécules et la quantité de désoxy- hémoglobine Mesurable par un détecteur

13 Pour mesurer le signal en chaque point du cerveau Ajouter un champ magnétique supplémentaire parallèle à B0 pour chaque dimension de lespace Crée un champ non uniforme Variation linéaire Modifie la fréquence de Larmor

14 Analyse des données Analyse de Fourier La précession des spins est un phénomène intrinsèquement périodique Besoin dordinateurs puissants

15 Images obtenues

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18 Caractéristiques de lIRM Pas de radioactivité impliquée Rapidité (<1s) Haute résolution (<1mm) Images 3-D Technique non invasive Permet dobtenir la structure anatomique

19 Références eFiles.html Cohen-Tannoudji, Mécanique quantique 1, Hermann éditeurs des sciences et des arts, Paris, 1998 Houde et Mazoyer, Cerveau et psychologie – Introduction à limagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle, Presses universitaires de France, Paris, 2002 Dehaene, Le cerveau en action – Imagerie cérébrale fonctionnelle et psychologie cognitive, Presses universitaires de France, Paris, 1997 Posner et Raichle, Lesprit en images, DeBoeck Université, Paris, 1998


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