Résonance, vecteur d'aimantation macroscopique, signal RMN

Résonance

On se réfère toujours au proton de l'atome d'hydrogène placé dans le champ B0.

On applique à ce proton un champ magnétique alternatif RF de direction perpendiculaire à B0. Lorsque ce proton est soumis à un champ magnétique dont la fréquence est la fréquence naturelle de ce proton (fréquence de Larmor), il se produit un transfert d’énergie et le proton absorbe l’énergie provenant du champ RF. Ce phénomène est appelé résonance.

Le vecteur d’aimantation macroscopique

On considère maintenant un objet contenant de l’eau et de la graisse (et par conséquent qui contient des atomes d'hydrogène...) placé dans un champ magnétique B0. Cet échantillon acquiert un vecteur d’aimantation M0 dont la direction et le sens sont ceux du champ B0. Cette aimantation macroscopique résulte de la somme des effets des protons des atomes d'hydrogène contenus dans la substance.

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  • Aimantation macroscopique m0

Impulsion RF et vecteur d'aimantation macroscopique

L'échantillon de matière est maintenant soumis à un champ RF produit par un courant passant dans une bobine de direction perpendiculaire à B0 et placé dans le plan transverse. Ce courant alternatif a une fréquence de résonance égale à celle des noyaux d'hydrogène. Le gain d’énergie acquis par les protons des atomes d'hydrogène de l'objet entraîne une bascule du vecteur d’aimantation M0. L’angle entre la direction de B0 et M0 est appelé angle de bascule. Le vecteur d’aimantation macroscopique a une composante longitudinale (axe z) et une composante transversale (x0y).

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  • Bascule de l'aimantation après une impulsion RF

L’importance de cet angle de bascule dépend de l’amplitude et de la durée de l’impulsion RF. L'adaptation de ces deux paramètres permet de choisir l'angle de basculement de M0 : 90° , 180° , etc.

Signal RMN

La bobine du paragraphe précédent, de direction perpendiculaire à B0 et placé dans le plan transverse, sert cette fois-ci comme antenne réceptrice. La variation de l'aimantation à l'intérieur de cette bobine va produire un courant électrique: c'est le signal RMN.

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  • courant induit par Mxy dans la bobine = signal RMN

Bibliographie

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• McRobbie DW, Moore EA, Graves MJ, Prince MR; MRI From Picture to Proton; 2007; Cambridge University Press; 2nd Ed., 406 pages
• Elster AD, Burdette JH; Questions and Answers in Magnetic Resonance Imaging; 2000; Mosby; 2nd Ed., 333 pages