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Article de référence | Réf : N4960 v1
Auteur(s) : Patrick Frayssinet
Date de publication : 10 oct. 2013
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Les particules magnétiques peuvent être utilisées comme matériel de contraste en imagerie par résonance magnétique (IRM). Le proton H1 est l'élément le plus utilisé en IRM. Le noyau est un petit aimant tournant sur lui-même de moment cinétique μ. Lorsque ce petit aimant est placé dans un champ magnétique, il est soumis à un couple magnétique. Ce couple est perpendiculaire à Oμ (figure 15). Sous son action, μ décrit un mouvement de rotation autour de l'axe OZ. On a deux composantes du vecteur moment magnétique, un longitudinal et un transversal.
Dans un champ de radiofréquence donnée appliquée perpendiculairement au champ continu, des transitions énergétiques pour revenir à l'état de base se font suivant la loi cinétique :
avec :
En réalité, il existe une interaction des noyaux, dite interaction spin-spin. Du fait de ces interactions, la fréquence de Larmor oscille entre γ0 et γ0 + Δγ. Les moments magnétiques des 2 spins résonnent à γ0 et γ0 + Δγ. Ils sont initialement en phase et sont en opposition de phase au bout du temps Tt (1/Δγ-Tt est le temps de relaxation transversal).
À la différence des produits de contraste en radiologie, on ne voit pas directement les nanoparticules servant d'agent de contraste en IRM. On voit seulement leur effet sur l'environnement magnétique du proton et ainsi sur les temps de relaxation T1 et T2.
L'efficacité des agents de contraste pour modifier les temps de relaxation est exprimée par la relaxivité. On définit la relaxivité Ri (en mmol/L · s–1) d'un agent de contraste comme la vitesse de relaxation normalisée par la concentration de l'agent de contraste :
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(1) - PANKHURST (Q.A.), CONOLLY (J.), JONES (S.K.), DOBSON (J.) - Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine. - J. Phys. D., Appl. Phys., 36 p. R167-R181 (2003).
(2) - FRANCHI (L.), EIGENBROD (T.), MUÑOZ-PLANILLO (R.), NUÑEZ (N.) - The inflammasome: a caspase-1 activation platform regulating immune responses and disease pathogenesis. - Nat. Immunol., 10(3), p. 241-256 (2009).
(3) - MÜLLER (R.H.), LÜCK (M.), HARNISH (S.), THODE (K.) - Surface properties and interaction with blood proteins – The key determining the organ distribution. - Dans : HÄFELI et colls. (eds), Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers, Plenum Press, New York, p. 135-149 (2009).
(4) - FRAYSSINET (P.) et LAQUARRIERE (P.). - Biocompatibility of powdered materials: the influence of surface characteristics. - Dans : NARDIN (M.) et PAPIRER (E.) eds. Powders and Fibers, Interfacial science and applications. CRC Press. Boca Raton, p. 453-480 (2007).
(5) - STAUFFER (P.R.), GOLDBERG (S.N.) - Introduction : thermal ablation therapy. - International Journal...
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