Comment fonctionne une machine IRM pour l'orthopédie
L'IRM repose 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 pièces de la machine IRM. Les trois composants de base de la machine IRM sont les suivants:- L'aimant primaire
- La plus grande partie de l'IRM est la aimant primaire. La mise au point d'un champ magnétique suffisamment puissant pour créer des images IRM a été l'un des premiers obstacles à surmonter dans le développement de cette technologie..
- Les aimants dégradés
- le aimants à gradient sont la partie "réglage" de la machine IRM. Ils permettent à l'IRM de se concentrer sur une partie spécifique du corps. Les aimants à gradient sont également responsables du "bruit sourd" dans une IRM.
- La bobine
- À côté de la partie de votre corps qui est imagé est la bobine. Il existe des ressorts conçus pour les épaules, les genoux et d'autres parties du corps. La bobine émettra une radiofréquence permettant une IRM.
L'aimant primaire
Un aimant permanent (comme celui que vous utilisez sur la porte de votre réfrigérateur) suffisamment 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 un fil électrique et à faire passer un courant à travers le fil. Cela crée un champ magnétique au centre de la bobine. Afin de créer un champ magnétique assez puissant pour effectuer une IRM, les bobines de fil ne doivent présenter aucune résistance. par conséquent, ils sont baignés dans de l'hélium liquide à une température de 450 degrés Fahrenheit inférieure à 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 puissantes que le champ magnétique terrestre..Les aimants de gradient
Il existe trois aimants plus petits dans une machine IRM, appelés aimants à gradient. Ces aimants sont beaucoup plus petits que l'aimant principal (environ 1/1000 aussi fort), mais ils permettent une modification très précise du champ magnétique. Ce sont ces aimants à gradient qui permettent de créer des "tranches" d’image du corps. En modifiant les aimants à gradient, le champ magnétique peut être spécifiquement focalisé sur une partie sélectionnée du corps.La bobine
L'IRM utilise les propriétés des atomes d'hydrogène pour distinguer les différents tissus du 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, de calcium et de sodium. L'IRM utilise une propriété des atomes appelée "spin" pour distinguer les différences entre les tissus tels que le muscle, la graisse et le tendon.Avec un patient dans un appareil d'IRM et l'aimant activé, les noyaux des atomes d'hydrogène ont tendance à tourner dans l'une des deux directions. Ces noyaux d'atomes d'hydrogène peuvent faire passer leur orientation de spin, ou précession, à l'orientation opposée. Afin de tourner dans l'autre sens, la bobine émet une fréquence radio (RF) qui provoque cette transition (la fréquence de l'énergie nécessaire pour effectuer 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 haute énergie à leur état basse énergie. Cet échange d’énergie entre les états de spin s’appelle résonance..
Mettre tous ensemble
La bobine sert également à détecter l’énergie dégagée par l’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 apparaissent plus foncés ou plus clairs, tout dépend des processus ci-dessus..Les patients devant subir une IRM devront répondre à des questions spécifiques afin de déterminer si l'IRM est sans danger pour ce patient. Parmi les problèmes qui seront abordés, citons:
- Métal dans le corps
- Les patients ayant des implants métalliques dans le corps doivent alerter le personnel de l'IRM avant de subir un test d'IRM. Certains implants métalliques sont compatibles avec l'IRM, y compris la plupart des implants orthopédiques. Cependant, certains implants empêchent les patients de subir une IRM, tels que des clips d'anévrisme dans le cerveau et des implants oculaires métalliques..
- Dispositifs implantés
- Les patients porteurs de stimulateurs cardiaques ou de défibrillateurs internes doivent avertir le personnel d'imagerie par résonance magnétique, car ces dispositifs empêchent l'utilisation d'un test d'imagerie par résonance magnétique.
- Vêtements / Bijoux
- Tout vêtement ou bijou en métal doit être retiré avant de subir une étude par IRM..
Le bruit
Les patients se plaignent souvent d'un bruit de «cliquetis» causé par les appareils d'IRM. Ce bruit provient des aimants à gradient décrits précédemment. Ces aimants à gradient sont en réalité assez petits comparés à l'aimant d'IRM principal, mais ils sont importants pour permettre des modifications subtiles du champ magnétique afin de mieux "voir" la partie appropriée du corps..L'espace
Certains patients sont claustrophobes et n'aiment pas passer dans un appareil d'IRM. Heureusement, plusieurs options sont disponibles.- IRM des membres
- Les nouvelles IRM ne vous obligent pas à vous allonger dans un tube. Les patients ayant une IRM du genou, de la cheville, du pied, du coude ou du poignet peuvent simplement placer cette partie du corps dans l’appareil d’IRM. Ce type d'appareil ne fonctionne pas pour l'IRM des épaules, de la colonne vertébrale, des hanches ou du bassin..
- IRM ouvertes
- Les IRM ouvertes posaient d'importants problèmes de qualité, mais la technologie de l'image s'est considérablement améliorée ces dernières années. Bien que de nombreux médecins préfèrent encore l'IRM fermée, l'IRM ouverte peut constituer une alternative appropriée..
- Sédation
- Certains patients ont du mal à rester immobiles pendant les 45 minutes nécessaires à la réalisation d'une IRM, en particulier avec le bruit qui retentit. Par conséquent, il peut être approprié de prendre un médicament pour se détendre avant de procéder à une étude par IRM. Discutez-en avec votre médecin avant de planifier l'étude IRM.
