IRM

[jss.maypo]

Salut ! 

On vient de faire le cours sur les IRM, et en refaisant la formation de mercredi pour m'entrainer j'ai eu quelques interrogations :

Concernant le champ magnétique : 

--> Qu'est ce que c'est concrètement le rapport gyromagnétique ? Et c'est lui qui est égal à 42,6 MHtz pour l'hydrogène ? 

Concernant la partie sur la résonance : 

Annale PASS 2023 - 2024 Session 2 : 

QCM 2 - Concernant la magnétostatique et un champ magnétique statique intense agissant sur des noyaux de spin ½ :

A. Œrsted a découvert qu'un courant électrique produit un champ magnétique.

La réponse est vraie : LE MAGNÉTISME par R. Librairie Hachette - Paris - 1881 En 1819 le Danois Hans Christian Œrsted, a montré que lorsque l’on place une boussole à proximité d’un fil parcouru par du courant continu, son aiguille s'oriente perpendiculairement à celle-ci.

--> Mais il me semblait que les noyaux s'orientaient parallèlement à B0 ?? 

 

D. B0 produit un alignement des moments magnétiques des noyaux individuels parallèlement à la direction de B0. 

E. B0 produit un alignement de l'aimantation macroscopique résultante parallèlement et dans le même sens que B0.

--> Ici quand on parle de l'échelle macroscopique, cela comprend tous les noyaux donc de manière globale on considère que c'est parallèle (item E) tandis qu'individuellement les noyaux sont pas vraiment parallèles, un peu décalés (item D), c'est ça ? 

 

Poly de RMN (Distribué par le Pr.Gantet) :

QCM 3 - Au sujet du phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN) :

B. Placés dans un champ magnétique statique intense B0, les vecteurs moments magnétiques des noyaux d’hydrogène s’orientent dans la même direction et dans le même sens que B0.

Réponse : c'est faux : Dans le cas des noyaux de spin ½ comme l’hydrogène-1 par exemple, il y a 2 orientations possibles, parallèle (ou up µ∥ ) et anti-parallèle (ou down µ∦ ) qui s'oriente dans le sens contraire de B0. C’est l’effet Zeeman. Cependant le nombre de noyaux µ∥ sera légèrement plus important, créant l'alimentation résultante M0.

--> Je ne comprends pas pourquoi l'item est faux car il y a des noyaux qui sont parallèles ? 

 

D. La résonance est produite au moyen d’une onde électromagnétique dont la fréquence est égale à la fréquence de précession de l’aimantation résultante, appelée M0.

Réponse : c'est faux : La résonance est produite au moyen d’une onde électromagnétique dont la fréquence est égale à la fréquence de Larmor de l’aimantation résultante, appelée M0.

--> C'est pas une onde de radio fréquence (d'après la diapo 25) qui est égale à la fréquence de Larmor (ou c'est la meme chose ?) ?

 

QCM 4 - Des noyaux d’hydrogène 1H placés dans un champ magnétique B0 = 1,5 T sont mis en résonance par une onde radiofréquence (RF) de champ magnétique B1. Une bascule de l’aimantation de 45° est obtenue pour une impulsion d’une durée de 1.10-5s :

C. À l’arrêt de l’impulsion de 1.10-5s, la composante longitudinale de l’aimantation est égale à la composante transversale.

Réponse : vraie : L’aimantation est basculée à 𝜑 = 45°. Si on reprend les formules, on est à t = 0 donc : - Mz(t0) = M0 cos 𝜑 - Mx(t0) = M0 sin 𝜑 Or cos 45° = sin 45°, donc Mx = Mz

---> Je comprends pas vraiment ce qu'il demande dans cet item ??

 

Concernant la relaxation et le contraste : 

Session 1 2023 - 2024 : QCM 6 - Soit le tableau ci-contre montrant les concentrations en eau (Ceau ), et les temps de relaxation T1 de la substance grise (SG) et de la substance blanche (SB). Sur une image IRM cérébrale :

C. En pondération T2, la SG apparaît plus blanche que la SB. 

Réponse : vraie : On remarque que le temps de relaxation de SG est plus long que celui de la SB en T1. Or plus le temps de relaxation est rapide plus l’image apparaîtra blanche en T1. Cependant, cet item concerne la relaxation transversale (T2). On observe donc le contraire de l’imagerie en relaxation longitudinale T1. En effet, si T1 SG > T1 SB, alors T2 SG > T2 SB, et plus la relaxation est lente plus l’image apparaît blanche en T2.

--> Je n'arrive pas trop à faire la conversion entre les T1 et les T2, car j'ai compris que quand T1A>T1B alors T2A>T2B mais... 

--> Plus intense ça veut dire plus sombre dans ces situations on est d'accord ? 

 

--> Aussi, est ce qu'il peut y avoir des qcm avec des gros calculs, ou ce sera plus du cours et avec du  T1 T2 ? 

 

Merci pour vos réponse !

 

 

 

 

[egy]

Coucou ! 

 

Le rapport gyromagnétique, selon Wikipedia ( donc pas au programme), c'est le rapport du moment magnétique de ta particule sur son moment cinétique, soit le rapport entre le fait que les moments magnétiques de ta particule soit en mouvement par rapport au fait que la particule soit elle même en mouvement autour d'un axe. Je suis pas sure que ça rende le truc beaucoup plus clair, mais si ça peut te rassurer, ils te le demanderont pas. 

Par contre il faut savoir que pour le noyau d'Hydrogène/proton, ce rapport gyromagnétique vaut 42,6 MHz/T ( important +++++) 

 

Par rapport à la partie sur la résonance, pareil, c'est très important de retenir que dans l'expérience d'Oersted, l'aiguille de la boussole s'oriente perpendiculairement au champ magnétique( chaque année il y a un item sur Oersted).  

 

Pour l'orientation des moments magnétiques des noyaux, il faut faire attention ! Ce n'est pas parallèle à B0, il ne faut pas se laisser piéger par l'appellation "parallèle"/ "anti-parallèle". En fait, les moments magnétiques se répartissent selon ce qu'on appelle un double cône de précession, donc si on s'imagine un cône, où B0 est au milieu et les moments magnétiques forment les bords, on se rend bien compte que ce n'est pas parallèle. 

L'aimantation résultante, c'est la somme vectorielle de tous les moments magnétiques des noyaux, et, puisque la distribution des moments magnétiques est régulière, la résultante est parallèle à B0. Elle n'est pas nulle puisqu'il y a plus de moments magnétiques parallèles qu'antiparallèles. 

 

Par rapport au QCM du poly de RMN : 

Les moments magnétiques parallèles sont dans le même sens que B0, alors que les moments magnétiques antiparallèles sont dans le sens opposé, comme  on parle de tous les moments magnétiques ( donc les parallèles et les anti-parallèles), et pas seulement des parallèles, c'est pour ça que l'item est faux. 

 

Pour l'item D, onde électromagnétique et onde radiofréquence c'est la même chose. Par contre, la correction que tu as n'est pas à jour. En fait, l'item est faux parce que l'aimantation macroscopique résultante ne précesse pas, ce sont les moments magnétiques qui précesse, c'est différent. Il faut faire attention à ce piège qui a tendance à revenir. 

 

QCM 4 : Quand tu as ce genre d'item, je te conseille de faire un représentation graphique ( il te suffit juste de dessiner un repère, avec l'aimantation transversale sur l'axe des abscisses et la longitudinale sur l'axe des ordonnées). 

J'arrive pas à insérer d'image, mais en gros, avant la résonance, M0 est alignée avec B0 et avec l'aimantation longitudinale. Avec la résonance, M0 va basculer d'un certain angle vers l'axe des abscisses, donc l'aimantation transversale, ici d'un angle de 45°. Graphiquement, tu peux voir ue lorsque l'angle est de 45°, M0 est pile au milieu de ton repère, donc l'aimantation longitudinale et transversale sont égale. 

Sinon, tu peux aussi résoudre par le calcul : l'aimantation longitudinale, Mz à t=0 (car on est directement à l'arrêt de l'impulsion, M0 n'a pas encore commencé à revenir vers sa position initiale) = M0 x cos(45) et Mx (transversale) à t=0 = M0 x sin(45) 

sin 45 = cos 45 donc Mz = Mx et l'aimantation transversale = aimantation longitudinale. 

 

Pour ce qui est de l'imagerie avec T1 et T2, il y a juste quelques points à savoir et ensuite ça va tout seul : 

T1 est toujours supérieur à T2 ( sauf dans le cas de l'eau). 

L'ordre de grandeur est conservée entre T1 et T2 : si T1A>T1B alors T2A>T2B. 

Pour une image pondérée en T1, plus T1 est court, plus l'image apparait intense 

Pour une image pondérée en T2, plus T2 est long, plus l'image pariât intense 

En imagerie, plus intense/hyperintense = plus blanc et hypo-intense/moins intense = plus sombre ( valable en T1 et en T2). 

 

Et en principe, non, depuis la réforme il n'y a pas de gros calcul en RMN, c'est surtout des questions de cours, le calcul de la fréquence de Larmor et l'ordre de grandeur T1/T2 entre deux tissus. 

 

Voilà, j'espère que ça aura pu t'aider, n'hésite pas si tu as d'autres questions ! Et si ce n'est toujours pas clair pour toi, n'hésite pas à venir nous voir en perm la semaine prochaine ! 

 

Bon courage ! 

 

[HectoPascal]

Il y a 2 heures, egy a dit :

Par contre il faut savoir que pour le noyau d'Hydrogène/proton, ce rapport gyromagnétique vaut 42,6 MHz/T ( important +++++

Salut, petite précision, c'est γ/2π (où γ est le rapport gyromagnétique du proton) qui vaut 42,6 MHz/T, la valeur précise de γ t'est donnée dans le formulaire (2,75 × 10^7 il me semble). C'est γ/2π que tu multiplies à la valeur de ton champ pour obtenir la fréquence de Larmor. 

[jss.maypo]

Merci beaucoup !