La Résonance Magnétique Nucléaire (RMN)

Résumé du document

Un courant électrique produit un champ magnétique.
Un champ magnétique en mouvement engendre un courant électrique.
Spin = mouvement cinétique.
Attention à ne pas confondre moment magnétique macroscopique (nul dans un environnement naturel, concerne la somme de tous les protons) et microscopique ou intrinsèque.
En RMN on utilise les atomes avec un spin 1/2 cad avec un nombre de nucléons impairs.
En IRM on utilise le noyau d'hydrogène (...)

Extraits

[...] Il faut 8 à 10 échos pour avoir le T2 vrai. Mxy=Mxy0e(-t/T2) Calculer la constante gyromagnétique en unités internationales d'un noyau phosphate à 2 Teslas sachant que ce noyau résonne à 17,23 MHz dans un champ de 1 Tesla. A B C D E Un tissu biologique a un T2=110ms. Au bout de combien de temps Mxy aura perdu 63% de son aimantation ? A ms B ms C ms D ms E ms A ν0 = γB0 / 2π γ = ν02π / B0 γ = (2π 106)/1 = C : c'est sa définition. [...]

[...] Les protons sont sur 2 niveaux d'énergies. Plus de protons en basse énergie. Mise en place de B1 : (il faut bien distinguer ces 2 phénomènes qui sont indépendants mais qui se déroulent en même temps) Disparition de l'aimantation longitudinale : la moitié des protons en excès passent au niveau supérieur d'énergie. Apparition de l'aimantation transversale : rephasage des protons selon Ox'(ils se couchent - Le coin des formules E1 = - γ ħ B0 E2 (down) = + γ ħ B0 Répartition de Boltzmann : N1/N2=e-(E1-E2)/kT N1= N2.e-(ΔE)/kT LES PHENOMENES DE RELAXATION Temps de relaxation T1 T1 : interactions spin-réseau, retour de l'aimantation longitudinale (restitution de l'énergie des protons qui reviennent à l'état up, de basse énergie) A T1 : récupération de 63% de l'aimantation Mz0 (entre 200ms et 3000ms) A 5T1 : récupération quasi-complète du signal. [...]

[...] On refait cette séquence depuis le début plusieurs fois en prenant à chaque fois un τ de plus en plus long. On obtient une courbe grâce à la croissance du signal avec l'augmentation du temps τ. (plus τ augmente, plus le nombre de protons qui ont restitué leur énergie augmente) Séquence par Inversion-Récupération : τ : c'est le même principe que la séquence saturation-récupération mais avec un pulse de 180° ce qui permet d'avoir une plus grande amplitude du signal. doit passer de -Mz0 à +Mz0) On fait un pulse de pour inverser le sens des protons. [...]

[...] Mise en place du champ magnétique B0. Mise en phase des protons. Ils précessent à la fréquence de Larmor (ν0, voir formules) avec un angle de précession autour de Oz. L'aimantation Mz0 est maximale et MT est nul Mise en place du champ magnétique B1 selon Ox' à une fréquence ωr de résonance.(ωr =ω0) Basculement du vecteur de ML vers MT (les protons sont basculés pour une impulsion de 90°. ML diminue et MT augmente. Le coin des formules μ=γ L avec L le moment cinétique ν0= γB0 / 2π ω0 = γ.B0 ω0 = 2π.v0 LES 3 FREQUENCES ANGULAIRES ω0 : fréquence angulaire de précession de M autours de B0. [...]

[...] Un champ magnétique en mouvement engendre un courant électrique. Spin = mouvement cinétique. Attention à ne pas confondre moment magnétique macroscopique (nul dans un environnement naturel, concerne la somme de tous les protons) et microscopique ou intrinsèque (μ). En RMN on utilise les atomes avec un spin cad avec un nombre de nucléons impairs. En IRM on utilise le noyau d'hydrogène. RMN : étude des modifications des noyaux d'une substance sous l'action de deux champs magnétiques : B0 : Fixe et élevé B1 : Tournant et faible (onde radiofréquence) attention : la bobine B1 est fixe MECANIQUE CLASSIQUE Description vectorielle Pas de champ magnétique externe. [...]