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SCIENTIF’HIC – Voyage au cœur du corps humain

Par Elèves des SERIES SCIENTIFIQUES | Publié le 30/01/2018 à 21:00 | Mis à jour le 30/01/2018 à 21:00
IRM-1

Il y a 150 ans, voir à l'intérieur du corps humain relevait encore du rêve. C'est pourtant devenu depuis une réalité, et l'IRM est aujourd'hui un examen assez commun. Mais en connaît-on, en comprend-on pour autant le fonctionnement ? Voyage au cœur du corps humain…

 

Qu'est-ce que l'IRM ?

 

L'IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) est un examen qui permet de voir l'intérieur du corps humain en deux ou trois dimensions. Cet examen utilise les ondes magnétiques afin d’obtenir des images détaillées qui permettent aux médecins de faire des diagnostics précis sur ce qu'on peut appeler des tissus "mous" (le cerveau, les muscles, les nerfs et les organes). D'autres examens comme la radiographie et l'échographie s’avèrent souvent complémentaires de l'IRM mais ne le remplacent pas.

 

Petite histoire d’une grande invention

 

Tout commence par la découverte de la résonance magnétique nucléaire (RMN) par deux physiciens, Félix Bloch et Edward Mills Purcell, en 1946. Ces deux physiciens obtiendront, en 1952, le Prix Nobel de la Physique pour cette découverte.


 

EM
Edward Mills Purcell (à gauche) et Félix Bloch (à droite)

 

Chimistes et physiciens explorent alors les applications possibles de cette RMN. Le principe de l’IRM est développé en 1978. Et dès 1980, les premières machines IRM voient le jour. Dans les années 1990, enfin, des milliers de machines IRM sont commercialisées et installées dans des hôpitaux partout dans le monde.

 

Mais comment fonctionne une IRM ?

 

Comme nous venons de le voir, l'IRM repose sur le principe de la résonance magnétique nucléaire (RMN).

 

Contrairement à d'autres examens qui utilisent des rayons pénétrants (rayon X par exemple) ou des techniques invasives (coronarographie), l’IRM soumet les organes analysés à un champ magnétique (produit par un aimant) et enregistre les ondes électromagnétiques spécifiques « renvoyées » par lesdits organes (les noyaux des atomes d’hydrogène composants la matière réagissant différemment au champ magnétique auxquels ils sont soumis).

 

Les noyaux d'hydrogène sont en effet sensibles à la réception d'ondes radios et y réagissent en en émettant à leurs tours des ondes électromagnétiques particulières. C'est la réception de ces ondes par des capteurs spécifiques qui vont permettre de réaliser une « image » des atomes d'hydrogène de notre corps.

 

Les différents tissus dans notre corps étant plus ou moins dense en hydrogène, cette « image » des atomes d’hydrogène de notre corps permet d’obtenir une véritable cartographie interne de nos organes.

 

IRM

 

En outre, pour accentuer l’effet obtenu à l’écran, on injecte parfois au sujet une solution contenant des éléments aux sensibilités particulières aux impulsions magnétiques comme du gadolinium, des oxydes de fer ou du manganèse.

 

Une révolution médicale

 

IRML'examen IRM a révolutionné le monde dans lequel nous vivons aujourd'hui. Elle permet de faire des études précises sur le cerveau, la moelle épinière et tous les tissus "mous" dans le corps humain. On peut ainsi diagnostiquer des maladies à un stade où elles étaient auparavant indétectables et donc les soigner. C’est le cas notamment d’un certain nombre de tumeurs au cerveau, par exemple.

 

L’IRM a ainsi permis d’augmenter l'espérance de vie dans les pays industrialisés en rendant possibles des diagnostics précoces mais aussi en aidant les médecins à localiser les problèmes internes pour rendre leurs actions plus précises.

 

De plus, c'est le seul examen qu'on connaisse aujourd'hui qui se révèle sans « risque ». Les autres examens comme la radiographie présentent en effet tous certains éléments nocifs (injection de produit révélateur cancérigène par exemple). Une vigilance particulière s’avère néanmoins nécessaire dans certains cas particuliers : les ondes magnétiques peuvent perturber le fonctionnement des appareils métalliques intégrés au corps humain (pacemaker, valves cardiaques...) et les prothèses métalliques peuvent rendre la qualité de l'image très floue.

 

De l’IRM à l’IM…

 

L'imagerie par résonance magnétique à l'échelle cellulaire et subcellulaire, aussi appelée imagerie moléculaire (IM) est en cours de recherche et en développement. Elle permet de visualiser de manière non invasive de nombreux processus ayant lieu à cette échelle, comme par exemple l’expression d’un gène, d’un récepteur, le fonctionnement d’un système enzymatique, etc... Il s'agit d'une imagerie fonctionnelle qui permet, grâce à un « traceur », d’étudier le fonctionnement des organes.

 

Cette imagerie est déjà utilisée en médecine nucléaire, mais concevoir un traceur en IRM pour l'imagerie moléculaire reste un grand défi pour les chimistes.

 

Stéphane RODDE - 1ère S

 

Sources :

 

https://couleur-science.eu/?d=2017/03/21/22/18/30-comment-fonctionne-une-irm

http://www.cite-sciences.fr/fr/ressources/bibliotheque-en-ligne/regards-sur/regards-sur-lhistoire-de-limagerie-medicale/limagerie-par-resonance-magnetique/

http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/comment-fonctionne-une-irm

https://sante-guerir.notrefamille.com/sante-a-z/imagerie-par-resonance-magnetique-ou-irm-qu-est-ce-que-l-irm-o108204.html

https://sante-guerir.notrefamille.com/sante-a-z/imagerie-par-resonance-magnetique-ou-irm-comment-fonctionne-l-appareil-utilise-pour-l-irm-o108207.html

 

 

 

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