Comment une machine IRM fonctionne pour l'orthopédie

Imagerie par résonance magnétique

L'IRM est synonyme d' imagerie par résonance magnétique . En réalité, le nom propre de cette étude est une image par résonance magnétique nucléaire (NMRI), mais lorsque la technique était développée pour être utilisée dans les soins de santé, la connotation du mot «nucléaire» était jugée trop négative et laissée de côté. le nom accepté.

L'IRM est basée sur les principes physiques et chimiques de la résonance magnétique nucléaire (RMN), une technique utilisée pour obtenir des informations sur la nature des molécules.

Comment fonctionne l'IRM

Pour commencer, regardons les parties de la machine IRM. Les trois composants de base de la machine IRM sont:

L'aimant primaire

Un aimant permanent (comme celui que vous utilisez sur la porte de votre réfrigérateur) assez puissant pour être utilisé dans une IRM serait trop coûteux à produire et trop encombrant à stocker.

L'autre façon de fabriquer un aimant consiste à enrouler le fil électrique et à faire passer un courant dans le fil. Cela crée un champ magnétique dans le centre de la bobine. Afin de créer un champ magnétique suffisamment fort pour effectuer l'IRM, les bobines de fil ne doivent pas avoir de résistance; par conséquent, ils sont baignés dans de l'hélium liquide à une température de 450 degrés Fahrenheit en dessous de zéro!

Cela permet aux bobines de développer des champs magnétiques de 1,5 à 3 Tesla (la force de la plupart des IRM médicales), plus de 20 000 fois plus fort que le champ magnétique terrestre.

Les aimants de dégradé

Il y a trois plus petits aimants dans une machine d'IRM appelée aimants de gradient. Ces aimants sont beaucoup plus petits que l'aimant primaire (environ 1/1000 comme fort), mais ils permettent une modification très précise du champ magnétique. Ce sont ces aimants dégradés qui permettent de créer des "tranches" d'image du corps. En modifiant les aimants de gradient, le champ magnétique peut être spécifiquement concentré sur une partie sélectionnée du corps.

La bobine

L'IRM utilise les propriétés des atomes d'hydrogène pour distinguer les différents tissus dans le corps humain. Le corps humain est composé principalement d'atomes d'hydrogène (63%), d'autres éléments communs sont l'oxygène (26%), le carbone (9%), l'azote (1%) et des quantités relativement faibles de phosphore, calcium et sodium. L'IRM utilise une propriété des atomes appelée «spin» pour distinguer les différences entre les tissus tels que les muscles, les graisses et les tendons.

Avec un patient dans une machine d'IRM et l'aimant allumé, les noyaux des atomes d'hydrogène ont tendance à tourner dans l'une des deux directions. Ces noyaux d'atomes d'hydrogène peuvent transiter leur orientation de spin, ou précession, à l'orientation opposée.

Afin de faire tourner l'autre direction, la bobine émet une fréquence radio (RF) qui provoque cette transition (la fréquence d'énergie nécessaire pour rendre cette transition est spécifique, et appelée fréquence de Larmour).

Le signal utilisé pour créer des images IRM est dérivé de l'énergie libérée par les molécules en transition ou en précession, de leur état d'énergie élevée à leur état de faible énergie. Cet échange d'énergie entre les états de spin est appelé résonance, d'où le nom d' imagerie par résonance magnétique .

Mettre tous ensemble

La bobine fonctionne également pour détecter l'énergie dégagée par induction magnétique à partir de la précession des atomes.

Un ordinateur interprète les données et crée des images qui affichent les différentes caractéristiques de résonance de différents types de tissus. Nous voyons cela comme une image de nuances de gris - certains tissus du corps apparaissent plus foncés ou plus légers, tout cela en fonction des processus ci-dessus.

Les patients devant subir une IRM se verront poser des questions spécifiques afin de déterminer si l'IRM est sans danger pour ce patient. Certaines des questions qui seront traitées comprennent:

Les objets métalliques à proximité d'une IRM peuvent être dangereux. En 2001, un garçon de six ans a été tué quand un réservoir d'oxygène a frappé l'enfant. Lorsque l'aimant IRM a été allumé, le réservoir d'oxygène a été aspiré dans l'IRM, et l'enfant a été frappé par cet objet lourd. En raison de ce problème potentiel, le personnel de l'IRM est extrêmement prudent pour assurer la sécurité des patients.

Le bruit

Les patients se plaignent souvent d'un «bruit de cliquetis» causé par les appareils d'IRM. Ce bruit provient des aimants dégradés décrits précédemment. Ces aimants à gradient sont en fait assez petits comparés à l'aimant IRM primaire, mais ils sont importants pour permettre de subtiles altérations du champ magnétique afin de mieux «voir» la partie appropriée du corps.

L'espace

Certains patients sont claustrophobes et n'aiment pas se retrouver dans une machine IRM . Heureusement, il existe plusieurs options disponibles.