Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d'accéder à la structure interne des êtres vivants, de manière non invasive et atraumatique. Pour aller au-delà de la simple structuration de la matière vivante, des molécules aux propriétés très particulières ont été développées, les agents de contraste, qui permettent d'étendre le champ d'action et la spécificité de l'IRM. Ces agents de contraste ont permis d'augmenter le contraste des images IRM, ils sont maintenant destinés à visualiser des événements moléculaires au niveau cellulaire et à permettre une caractérisation physico-chimique des tissus.
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The Magnetic Resonance Imaging (MRI) provides access to the internal structure of living things, in a non-invasive manner. To go beyond the simple structure of living matter, it has been necessary to develop molecules with very specific properties, contrast agents, which are used to extend the scope and specificity of MRI. These contrast agents have increased the contrast of MRI images and are now used to visualize molecular events at the cellular level and allow a physico-chemical characterization of tissues.
Auteur(s)
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Jean-François MORFIN : Ingénieur de recherche au sein de l'équipe Complexes métalliques pour applications biomédicales - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
-
Jean-Claude BELOEIL : Directeur de recherche CNRS émérite - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
-
Éva TÓTH : Directrice de recherche CNRS - Centre de Biophysique moléculaire, CNRS, Orléans
INTRODUCTION
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est maintenant entrée dans la vie courante, la moindre blessure aux sports d'hiver conduit à passer une IRM. Son caractère atraumatique et non invasif constitue un avantage décisif. La majorité des hôpitaux en sont équipés. L'IRM ne nécessite pas obligatoirement l'utilisation d'agents d'imagerie pour fournir une image structurelle de l'intérieur de l'organisme. Les réglages physiques de l'expérimentation permettent même d'accéder à différents paramètres des tissus (détection de tumeurs, oedèmes...). Ce n'est que si l'on veut aller plus loin dans la spécificité de la détection, qu'il est intéressant et même indispensable de faire appel à des agents de contraste injectables, même si l'on perd alors partiellement le caractère non invasif de l'IRM. Comme nous allons le montrer, la complexité des molécules va de l'agent chimiquement non spécifique jusqu'à l'agent de contraste dit « intelligent » (smart agent).
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
NMR | magnetic resonance imaging (MRI) | contrast agents | CEST | ParaCEST
DOI (Digital Object Identifier)
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Agents de contraste
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1. Principes généraux de l'IRM
L'IRM est une technique s'appuyant sur le phénomène de résonance magnétique nucléaire (RMN) . Le mot nucléaire ayant été retiré pour ne pas effrayer les patients en milieu hospitalier, alors qu'il n'a aucun rapport avec la radioactivité, il indique simplement que la technique s'intéresse aux propriétés magnétiques des noyaux des atomes. Le but cette courte section n'est pas de donner une théorie complète de l'IRM , mais de fournir un minimum de compréhension physique pour aborder le principe de fonctionnement des agents de contraste en IRM. En particulier, nous n'entrerons pas dans les détails de la mécanique quantique qui sont nécessaires pour comprendre le phénomène RMN dans son ensemble.
1.1 Bases théoriques de la RMN
À part quelques exceptions assez rares, l'IRM ne s'intéresse qu'à un seul noyau, celui de l'hydrogène, il s'agit donc d'un proton. Par une simplification peu correcte, l'habitude consiste à parler de RMN du proton ou de RMN du proton 1H. En IRM, nous nous intéresserons plus particulièrement à ceux de H2O contenue dans les tissus. Dans une approche très simplifiée, le proton peut être assimilé à une sphère uniformément chargée en rotation, qui présente donc un moment magnétique et un moment angulaire colinéaires. Placé au sein d'un champ magnétique puissant B0 (de 1,5 à 11,7 teslas), le proton 1H précesse autour de celui-ci à une fréquence ν0 (ν0 = – γB0) (fréquence de Larmor). Avec les aimants actuels, ν se situe dans la zone des centaines de mégahertz, ce qui correspond à une énergie relativement faible (E = hν ). Il y a deux précessions...
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Principes généraux de l'IRM
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CANET (D.), BOUBEL (J.-C.), CANET SOULAS (E.) - La RMN. - Dunod, Paris (2002).
-
(2) - DÉCORPS (M.) - Imagerie de résonance magnétique, bases physiques et méthodes. - CNRS Éditions, EDP Sciences, Paris (2011).
-
(3) - DRAHOS (B.), LUKES (I.), TÓTH (E.) - Manganèse(II) complexes as potential contrast agents for MRI. - Eur. J. Inorg. Chem., p. 1975-1986 (2012).
-
(4) - FRENZEL (T.), LENGSFELD (P.), SCHIRMER (H.), HÜTTER (J.), WEINMANN (H.J.) - Stability of gadolinium-based magnetic resonance imaging contrast agents in human serum at 37 oC. - Invest. Radiol., 43, p. 817-828 (2008).
-
(5) - MERBACH (A.S.), HELM (L.), TÓTH (E.) - The chemistry of contrast agents in medical magnetic resonance imaging second edition. - Wiley, Chichester (2013).
-
(6) - HELM (L.) - Relaxivity...
ANNEXES
EMA Agence européenne des médicaments http://www.ema.europa.eu
OMS Organisation mondiale de la santé http://www.who.int
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