Qu'est-ce que la résonance magnétique?

Le résonance magnétique (RM) est la technique neuroimagerie les plus couramment utilisés Neurosciences pour ses nombreux avantages, les principaux sont qu'il est une technique non invasive est une technique de résonance magnétique à haute résolution spatiale.

Étant une technique non invasive, il n'est pas nécessaire d'ouvrir une plaie pour l'exécuter et elle est également indolore. Sa résolution spatiale identifie les structures de millimètres, a également une bonne résolution temporelle inférieure à la seconde, bien que ce ne sont pas aussi bonnes que d'autres techniques telles que l'électroencéphalographie (EEG).

Sa haute résolution spatiale permet d'étudier les aspects et les caractéristiques morphologiques au niveau des tissus. Comme le métabolisme, le volume sanguin ou l'hémodynamique.

Cette technique est considérée comme inoffensive, c'est-à-dire qu'elle ne provoque aucun dommage dans l'organisme de la personne à qui elle est faite, c'est pourquoi elle est également indolore. Bien que le participant doive entrer dans un champ magnétique, cela ne présente aucun risque pour l'individu, car ce champ est très petit, généralement égal ou inférieur à 3 teslas (3 T).

Mais tous ne sont pas des avantages, la RM est une technique difficile à effectuer et à analyser, de sorte que les professionnels doivent effectuer une formation préalable. En outre, des installations et des machines coûteuses sont nécessaires, ce qui entraîne un coût spatial et économique élevé.

Étant une technique si complexe, une équipe multidisciplinaire est nécessaire pour l'utiliser. Cette équipe comprend généralement un physicien, quelqu'un qui connaît la physiopathologie (comme un neuroradiologue) et une personne qui conçoit les expériences, par exemple un neuropsychologue.

Dans cet article, la base physique de la résonance magnétique sera expliquée ci-dessus, mais elle portera principalement sur les bases psychophysiologiques et les informations pratiques pour les personnes devant subir une IRM.

Bases psychophysiologiques de la résonance magnétique

Le fonctionnement du cerveau repose sur l'échange d'informations à travers des synapses chimiques et électriques.

Pour cette activité, il est nécessaire d'être consommé, et la consommation d'énergie est effectuée par un processus métabolique complexe, en bref, ce qui entraîne une augmentation d'une substance appelée adénosine triphosphate, connu comme l'ATP, qui est le source d'énergie que le cerveau utilise pour fonctionner.

L'ATP est fabriqué à partir de l'oxydation du glucose, par conséquent, pour que le cerveau fonctionne, il faut de l'oxygène et du glucose. Pour vous donner une idée, un cerveau au repos consomme 60% de tout le glucose que nous consommons, soit environ 120 g. Donc, si l'approvisionnement en glucose ou en oxygène était interrompu, le cerveau serait endommagé.

Ces substances atteignent les neurones qui en ont besoin par perfusion sanguine, à travers les lits capillaires. Par conséquent, plus l'activité cérébrale est importante, plus le besoin en glucose et en oxygène est grand et avec une augmentation localisée du débit sanguin cérébral.

Donc, pour vérifier quelle zone du cerveau est active, nous pouvons examiner la consommation d'oxygène ou de glucose, l'augmentation du flux cérébral régional et les modifications du volume sanguin cérébral.

Le type d'indicateur à utiliser dépendra de plusieurs facteurs, parmi lesquels figurent les caractéristiques de la tâche à exécuter.

Plusieurs études ont montré que lorsque la stimulation cérébrale se produit pendant une période prolongée, les premiers changements observés sont le glucose et l'oxygène, puis il y a une augmentation du flux cérébral régional et si la stimulation continue, il y aura une augmentation du volume total du cerveau (Clarke et Sokoloff, 1994; Gross, Sposito, Pettersen, Panton, et Fenstermacher, 1987; Klein, Kuschinsky, Schrock, et Vetterlein, 1986).

L'oxygène est transporté par les vaisseaux sanguins cérébraux attachés à l'hémoglobine. Lorsque l'hémoglobine contient de l'oxygène, on parle d'oxyhémoglobine et, lorsqu'elle en reste, de désoxyhémoglobine. Donc, lorsque l'activation du cerveau commence, il y a une augmentation localisée de l'oxyhémoglobine et une diminution de la désoxyhémoglobine.

Cet équilibre produit un changement magnétique dans le cerveau qui est recueilli dans les images IRM.

Comme on le sait, l'oxygène intravasculaire est transporté lié à l'hémoglobine. Lorsque cette protéine est pleine d'oxygène, elle s'appelle oxyhémoglobine et lorsqu'elle est libérée, elle devient désoxyhémoglobine.

Lors de l'activation du cerveau provoque une augmentation de la locorégionale artérielle et oxyhémoglobine capillaire, cependant, la concentration de la diminution de la désoxyhémoglobine parce que, comme expliqué ci-dessus, la diminution du transport des tissus d'oxygène.

Cette chute de concentration de la désoxyhémoglobine, due à sa propriété paramagnétique, provoquera une augmentation du signal dans les images IRMf.

En résumé, l'IRM est basée sur l'identification des changements hémodynamiques dans oxygène dans le sang par l'effet BOLD, mais peut aussi être déduit des niveaux de flux de sang indirectement par des méthodes telles que l'image et la perfusion et l'ASL (étiquetage des artères).

Mécanisme d'effet BOLD

La technique d'IRM la plus utilisée aujourd'hui est celle qui est basée sur l'effet BOLD. Cette technique permet d'identifier les changements hémodynamiques grâce aux modifications magnétiques produites dans l'hémoglobine (Hb).

Cet effet est assez complexe, mais je vais essayer de l'expliquer de la manière la plus simple possible.

Si vous voulez en savoir plus, je vous conseille de voir la présentation suivante:

Ogawa et son équipe ont été les premiers à décrire cet effet. Ces chercheurs ont constaté que lorsque l'Hb contient ne contient pas d'oxygène, désoxyhémoglobine est paramagnétique (attire les champs magnétiques), mais lorsqu'il est complètement oxygénées (oxyHb) change et devient diamagnétique (Repousse champs magnétiques) (Ogawa, et al ., 1992).

Quand il y a une plus grande présence de désoxyhémoglobine le champ magnétique local est perturbé et les noyaux prendre moins de temps pour revenir à sa position d'origine, de sorte qu'il ya moins de signal T2, et à l'inverse, la oxyHb plus lente est la récupération des noyaux et moins le signal T2 est reçu.

En résumé, la détection de l'activité cérébrale avec le mécanisme de l'effet BOLD se produit comme suit:

1. L'activité cérébrale d'une zone spécifique augmente.
2. Les neurones activés ont besoin d'oxygène, pour l'énergie, qu'ils acquièrent des neurones qui les entourent.
3. La zone autour des neurones actifs perd de l'oxygène, par conséquent, au début, la désoxyhémoglobine augmente et T2 diminue.
4. Au fil du temps (6-7s) zone se redresse et augmente oxyHb, de sorte que les augmentations de T2 (entre 2 et 3% en utilisant des champs magnétiques de 1,5 T).

Résonance magnétique fonctionnelle

Grâce à l’effet BOLD, des résonances magnétiques fonctionnelles (IRMf) peuvent être réalisées. IRM de contraste IRM fonctionnelle pour sécher en ce que dans le premier, le participant effectue un exercice alors qu'il est fait l'IRM, qui peut être mesuré l'activité cérébrale lorsqu'une fonction est réalisée non seulement au repos .

Les exercices sont composés de deux parties: le participant exécute la tâche pour la première fois, puis se repose pendant la période de repos. analyse IRMf est faite en comparant voxel à voxel images reçues pendant l'exécution des tâches et le temps de repos.

Par conséquent, cette technique permet de relier l'activité fonctionnelle de l'anatomie du cerveau avec une grande précision, ce qui ne se produit pas avec d'autres techniques telles que l'EEG ou magnétoencéphalographie.

Bien que IRMf est une technique très précise, il mesure l'activité du cerveau indirectement, et de multiples facteurs peuvent interférer avec les données obtenues et de modifier les résultats, que ce soit interne au patient ou à l'extérieur, tels que les caractéristiques du champ magnétique ou de post-traitement.

Informations pratiques

Cette section expliquera certaines informations qui peuvent être intéressantes si vous devez participer à une étude IRM, que ce soit un contrôle patient ou sain.

Le RM peut être fait dans presque toutes les parties du corps, sont les plus courantes de l'abdomen, cervical, thoracique le, le cerveau ou la tête, le cœur, lombaire et pelvienne. Ici, le cerveau sera expliqué car c'est le plus proche de mon domaine d'étude.

Comment se déroule le test?

Les études IRM doivent être réalisées dans des centres spécialisés et avec les installations nécessaires, telles que des hôpitaux, des centres de radiologie ou des laboratoires.

La première étape consiste à vous habiller de manière appropriée, vous devez enlever toutes les choses que vous avez de métal pour qu'elles n'interfèrent pas avec l'IRM.

Ensuite, il vous sera demandé de vous allonger sur une surface horizontale insérée dans une sorte de tunnel, le scanner. Certaines études exigent que vous vous allongiez d'une certaine manière, mais généralement, c'est généralement à l'envers.

Bien que l'IRM est fait ne sera pas seul, votre médecin ou la personne qui contrôle la machine sera placé dans un champ magnétique protégé ont généralement une fenêtre pour voir tout ce qui se passe dans le salon connecté IRM. Cette salle dispose également de moniteurs où la personne responsable peut voir si tout se passe bien pendant que l’IRM est en cours.

Le test prend 30 à 60 minutes, mais peut prendre plus de temps, surtout si elle est une IRMf, qui devrait effectuer des exercices pendant que vous êtes parti indiquant l'activité du cerveau IRM redressera.

Comment se préparer pour le test?

Lorsque vous communiquez devrait realizársele tester RM votre médecin vous devez vous assurer qu'aucun des appareils orthodontiques sur votre corps qui peuvent interférer avec l'IRM comme suit:

• Valves cardiaques artificielles.
• Clips pour anévrisme cérébral.
• Défibrillateur ou stimulateur cardiaque.
• Implants dans l'oreille interne (cochléaire).
• Néphropathie ou dialyse.
• Articulations artificielles récemment placées.
• Stents (endoprothèses vasculaires).

De plus, vous devez indiquer au médecin si vous avez travaillé avec le métal et vous devrez peut-être une étude pour examiner si vous avez des particules métalliques dans les yeux ou les narines, par exemple.

Vous devez également informer votre médecin si vous souffrez de claustrophobie (peur des espaces confinés), car si possible, votre médecin vous conseillera d'effectuer une IRM ouverte, plus séparée du corps. Si ce n'est pas possible et que vous êtes très anxieux, des anxiolytiques ou des somnifères peuvent vous être prescrits.

Le jour du test ne doit pas consommer de nourriture ou de boisson avant le test, environ 4 ou 6 heures avant.

Doit essayer de prendre le minimum de choses en métal à l'étude (bijoux, montres, mobiles, argent, carte de crédit ...) car ceux-ci peuvent interférer avec la RM. Si vous les prenez, vous devrez les laisser tous à l'extérieur de la pièce où se trouve la machine RM.

Qui se sent?

L'examen IRM est totalement indolore, mais il peut être un peu gênant ou inconfortable.

Tout d'abord, cela peut causer de l'anxiété lorsque vous devez rester dans un espace fermé pendant si longtemps. De plus, la machine doit être aussi calme que possible car si elle ne peut pas provoquer d’erreurs dans les images. Si vous êtes incapable de rester immobile pendant une période aussi longue, vous pourriez recevoir des médicaments pour vous détendre.

Deuxièmement, la machine produit une série de bruits continus qui peuvent être gênants. Pour réduire le bruit, vous pouvez porter des bouchons d’oreille, consultez toujours votre médecin au préalable.

La machine dispose d'un interphone avec lequel vous pouvez communiquer avec le responsable de l'examen, donc si vous sentez que quelque chose qui semble anormal peut être consulté.

Il n'est pas nécessaire de rester à l'hôpital, après le test, vous pouvez rentrer chez vous, manger si vous voulez et faire votre vie normale.

Qu'est-ce que c'est fait pour

L'IRM, associée à d'autres tests ou preuves, sert à établir un diagnostic et à évaluer l'état d'une personne atteinte d'une maladie.

L'information à obtenir dépend de l'endroit où la résonance sera effectuée. Les résonances magnétiques du cerveau sont utiles pour détecter les signes cérébraux caractéristiques des conditions suivantes:

• Anomalie congénitale du cerveau
• Saignement dans le cerveau (hémorragie sous-arachnoïdienne ou intracrânienne)
• Infection du cerveau
• Tumeurs cérébrales
• Troubles hormonaux (tels que l'acromégalie, la galactorrhée et le syndrome de Cushing)
• Sclérose en plaques
• Accident cérébrovasculaire

En outre, il peut également être utile de déterminer la cause de conditions telles que:

• Faiblesse musculaire ou un engourdissement et des picotements
• Changements de pensée ou de comportement
• Perte auditive
• Maux de tête lorsque d'autres symptômes ou signes sont présents
• Difficulté à parler
• Problèmes de vision
• La démence

Avez-vous des risques?

La résonance magnétique utilise des champs magnétiques et, contrairement au rayonnement, n’a encore été trouvée dans aucune étude causant des dommages.

Les études d'IRM de contraste, qui nécessitent l'utilisation d'un colorant, sont généralement réalisées avec du gadolinium. Ce colorant est très sûr et des réactions allergiques surviennent rarement, bien qu'il puisse être nocif pour les personnes ayant des problèmes rénaux. Par conséquent, si vous souffrez d'un problème rénal, vous devez en informer votre médecin avant de réaliser l'étude.

L'imagerie par résonance magnétique peut être dangereuse si la personne transporte des dispositifs métalliques tels que des stimulateurs cardiaques et des implants, car ils ne peuvent pas les faire fonctionner aussi bien qu'avant.

De plus, vous devez mener une étude si vous avez des copeaux de métal dans votre corps, car le champ magnétique peut les faire bouger et causer des dommages organiques ou tissulaires.

Références

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