Après avoir découvert une méthode permettant d'obtenir un champ magnétique que l'on peut détecter, il est maintenant temps de découvrir les outils afin de pouvoir analyser les graphiques obtenus.
L'enjeu de la RMN est de mesurer la relaxation des noyaux de proton suite à l'émission d'une onde de radiofréquence adaptée. Elle correspond au retour à l'équilibre de l'aimantation tissulaire \(\vec{M_0}\). Finalement le signal mesuré correspond à la somme de tous les moments magnétiques protoniques aboutissant au moment magnétique macroscopique. D'un point de vue vectorielle, \(\vec{M_0}\) se décompose en une composante longitudinale \(\vec{M_z}\) et une composante transversale \(\vec{M_{xy}}\). On en déduit une "densité de protons", variable selon la nature du tissu.
Suite à l'émission d'une radiofréquence adaptée, on observe un équilibre entre les populations de protons, faisant basculer l'aimantation nucléaire qui n'est plus nul et s'oriente dans l'axe de \(\vec{B_0}\) . L'enjeu de l'IRM est d'appliquer une impulsion bien choisie afin que le moment magnétique transversal s'établisse et que le moment longitudinal s'annule : c'est le phénomène de résonance. Cette aimantation est ensuite mesurée lors de son retour à l'équilibre. En effet, le moment macroscopique \(\vec{M_0}\) déplacé de sa position d'équilibre va y retourner plus ou moins rapidement, dans l'objectif d'être à nouveau colinéaire à \(\vec{B_0}\). Selon le tissu considéré, le déphasage progressif ne suit pas la même courbe. Il en découle plusieurs temps de relaxation, selon les axes xy et z. Ces derniers varient en fonction l'état de liaison des noyaux avec le milieu environnement au niveau tissulaire et au niveau moléculaire, ou pour faire plus simple : selon les tissus. En pratique, cela va se traduire par la mesure des moments magnétiques, de constantes T1 ou T2.
Durant la résolution des exercices, il vous saura possiblement demander de calculer un moment magnétique, longitudinal ou transversal, de déterminer le temps de relaxation ou encore d'interpréter un signal. Pour prendre l'exemple de la relaxation transversale, il est indispensable de maitriser la décroissance exponentielle modélisant la variation de ce dernier. Ces QCM exigent une bonne maitrise des exponentielles du niveau Terminale. Cependant, ils nécessitent rarement des calculs mais plutôt une bonne compréhension des phénomènes qui, heureusement, son répétitifs donc mémorisables.