La biophysique en Médecine : IRM, radioactivité, etc.

Résumé du document

Les ondes électromagnétiques sont désignées par différents termes, en fonction de gammes de fréquence (ou de longueur d'ondes) :

- Les ondes radio et les ondes radar produites par des courants électriques haute fréquence.
- Les ondes infrarouges, la lumière visible et les UV produits par des transitions électroniques dans les atomes, concernant les électrons périphériques ainsi que par le rayonnement thermique.
- Les RX produits lors des transitions électroniques (photons de fluorescence émis lors de la réorganisation du cortège électronique d'un atome), par freinage d'électrons (tube à rayons X).
- Le rayonnement produit par la radioactivité lors de la désexcitation d'un noyau. Ils sont donc en particulier émis par les matériaux radioactifs et les réacteurs nucléaires (...)

Extraits

[...] Successivement 3 localisations : Excitation sélective (sélection de la coupe). Codage spatial de la phase. Codage spatial de la fréquence. Sélection de la coupe Principe : en IRM, l'impulsion d'excitation RF représente la fréquence de résonance. En présence de gradient de champ, seuls résonnent les éléments de volume dont la fréquence propre correspond à l'impulsion d'excitation. Les paramètres de la coupe sélectionnée sont déterminés par les caractéristiques de l'impulsion d'excitation et du gradient appliqué pendant son émission. Aimantation nucléaire de chaque voxel. [...]

[...] Chaque fermion possède sa propre antiparticule distincte. Classés suivant s'ils interagissent par l'intermédiaire de l'interaction forte ou pas. Quarks = interagissent par l'intermédiaire de l'interaction forte (d(down) : charge ; u(up) : charge Leptons = n'interagissent pas par l'intermédiaire de l'interaction forte (électron/position, neutrino/anti-neutrino). Bosons : spin entier ou nul. Ex : photon, Particules composites = regroupement de particules. On distingue en particulier les hadrons constitués de particules élémentaires. Classées selon leur spin en 2 groupes : Baryons constitués de fermions (spin entier, contiennent ordinairement 3 quarks, les nucléons sont des baryons). [...]

[...] SPIO (Superparamagnetic iron oxyde) : 200 nm = injection IV pour l'exploration de la rate et du foie, se fixe sur le parenchyme sain (captation par le système réticulo-endothélial, avec diminution du T2, la lésion tumorale apparaît en hyposignal). II] Appareillage IRM L'aimant principal Généralités Le champ B0 permet de créer le champ magnétique statique à l'origine d'une aimantation macroscopique mesurable. B0 doit être intense en homogène car il conditionne la qualité de l'image L'homogénéité du champ est assurée par des bobines de shim. Principales qualités d'un aimant : Intensité élevée afin d'améliorer le rapport S/B. Bonne homogénéité. Stabilité temporelle types d'aimants : Aimant permanent. [...]

[...] Isomérisme nucléaire : radioactivité γ. Exemple : 99mTc utilisé en médecine nucléaire. Masse du noyau énergie de liaison Energie de liaison totale. [...]

[...] Agissent en abaissant les temps de relaxation T1 et T2. Augmentent le rendement diagnostique de l'examen. Les produits de contraste T1 : Substances paramagnétiques : Présence d'électrons célibataires qui induisent un champ magnétique local (suceptibilité magnétique) entraînant une diminution de T1. Augmentent le contraste en T1. Les électrons célibataires : spin électronique > (x200) spin du proton. Le gadolinium : Capacité de se lier à 9 H2O, toxique à l'état libre, doit être chélaté à un macrocyle Gd-DOTA (dotarem) et Gd-DTPA (magnévist). [...]