Particules de magnétite comme matériel de contraste
Nanoparticules magnétiques en oncologie

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 :

  tl

   : 

  constante de temps de cette courbe dite temps de relaxation spin-réseau (temps de relaxation longitudinal),
  

  n₀

   : 

  écart de population limite entre 2 états d'énergie.
  

  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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