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IRM

(Imagerie par résonance magnétique)

1. Introduction

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une technique d’imagerie puissante, flexible et sécuritaire qui permet d’obtenir des images structurelles et fonctionnelles du cerveau à haute résolution spatiale. L’IRM peut être utilisée en clinique pour déterminer la cause structurelle d’une affection cognitive ou psychiatrique, et en recherche chez des participants en santé ou des patients avec différentes maladies afin d’étudier la structure et le fonctionnement du cerveau en lien avec des comportements. Cette technique repose sur l’utilisation de quatre composantes : l’hélium refroidi, l’aimant, les ondes radio et les gradients en 3D (qui sont décrits plus bas).


2. Historique

L’IRM a été développée à partir de la seconde moitié du XXe siècle. Elle repose sur le principe de résonance magnétique nucléaire, qui était initialement utilisé en chimie et en physique. L’idée d’appliquer la résonance magnétique nucléaire à l’acquisition d’images du corps humain a été brevetée par Raymond Damadian, médecin et professeur à la State University of New York, en 1974 : « Apparatus and method for detecting cancer in tissue » (Figure 1). Il avait observé, quelques années auparavant que le tissu tumoral (qui contient davantage d’eau) répondait différemment que le tissu normal à la résonance magnétique nucléaire.

Paul Lauterbur, chimiste et professeur à la State University of New York, a introduit les gradients au champ magnétique. Ces gradients ont permis de déterminer l’origine des ondes radio et de créer des images en deux dimensions (1973). Les premières images du corps humain rapportées dans la littérature datent de 1977 (Damadian, 1977). Peter Mansfield, physicien et professeur à l’Université de Nottingham, a contribué au développement de l’IRM en optimisant les analyses mathématiques du signal, ainsi qu’en développant l’imagerie écho-planaire (echo-planar imagery), une technique permettant d’acquérir des images IRM en quelques secondes. Cette technique constitue une pierre angulaire du développement de l’IRM fonctionnelle, qui commence à être utilisée au début des années 1980.


Figure 1. Schéma breveté de l’IRM (Damadian, 1974)



3. Mécanisme d'action

Le fonctionnement de l’IRM repose sur quatre composantes : de l’hélium refroidi, un aimant supraconducteur, des ondes radio et des gradients en 3D.


3.1. Hélium refroidi

L’hélium (en rouge sur la Figure 2) permet de refroidir l’aimant de l’IRM, ce qui lui confère sa supraconductivité. À température ambiante, l’hélium est sous forme gazeuse, mais à de très basses températures, il devient liquide. L’hélium refroidi utilisé dans un appareil IRM possède une température proche du zéro absolu (entre 2.5 et 3.5 Kelvin, c.-à-d. autour de -270 degrés Celsius). En effet, à cette très basse température, l’aimant n’a plus de résistance et le courant électrique se déplace en circuit fermé, en continu dans l’aimant. C’est ce qu’on appelle la supraconductivité de l’aimant. L’hélium doit conserver sa très basse température en permanence afin qu’il reste liquide. C’est pour cette raison que l’appareil IRM est branché au courant en permanence et que son aimant supraconducteur fonctionne en tout temps. 


Figure 2. Structure interne d’un appareil IRM (https://blog.cincinnatichildrens.org/radiology)



Lorsque les premiers systèmes de réfrigération par hélium liquide ont été créés, dans les années 1980, de l’hélium devait être ajouté au réservoir toutes les semaines pour maintenir un niveau suffisant pour le bon fonctionnement de l’aimant supraconducteur. Aujourd’hui, cette opération doit être réalisée tous les 2 ou 3 ans seulement.


3.2. Aimant

L'aimant principal permet de créer le champ magnétique statique à l'origine d'une aimantation macroscopique mesurable (β0). Les aimants les plus couramment employés sont les électro-aimants supraconducteurs. Ils sont constitués d'une bobine rendue supraconductrice grâce à un refroidissement par hélium liquide, entouré d'azote liquide. Ils permettent d'obtenir des champs magnétiques intenses et homogènes, mais sont chers et doivent être entretenus régulièrement (recharge de la cuve d'hélium notamment). Une IRM fonctionne en permanence : son champ magnétique est donc toujours présent, même quand l’IRM n’est pas en train d’acquérir des images.

Une caractéristique essentielle d'un aimant supraconducteur est l'intensité du champ produit, mesurée en Tesla (T) ou en gauss. Le champ magnétique émis par une IRM est extrêmement puissant. En comparaison à la terre, qui émet un champ magnétique de 0.5 gauss, une IRM de 1 Tesla émet un champ magnétique de 10 000 gauss. En pratique clinique courante, l’intensité des champs magnétiques varie entre 0,2 et 3,0 T. En recherche, des aimants ayant des intensités de 3,0 T à 7,0 T sont utilisés. Pour l’imagerie de petits animaux, l’intensité des IRM peut aller bien au-delà de 7.0, T allant jusqu’à 21 T. Plus l’intensité d’un aimant d’IRM est élevée, meilleure sera la résolution des images.


Figure 3. a) Axe de rotation des protons à l’état naturel (non-alignés), et b) lorsqu’ils sont soumis à un fort champ magnétique (alignés) (http://www.schoolphysics.co.uk)



Le champ magnétique de l’IRM a un impact sur le comportement des atomes d’hydrogène. L’hydrogène possède un seul proton (qui a une charge positive) qui gravite autour du noyau selon un axe de rotation. À l’état naturel, les axes de rotation des protons d’hydrogène sont aléatoires. Dans l’appareil IRM, les axes de rotation des protons s’alignent au puissant champ magnétique de la machine (Figure 3). Or 63% des atomes du corps humain sont des atomes d’hydrogène. C’est en raison de l’importante proportion d’atomes d’hydrogène dans le corps humain que l’IRM peut en acquérir des images.


3.3. Ondes radio

Dans l’appareil d’IRM, des antennes (Figure 4) émettent des ondes radio dont l’énergie est captée par les tissus du cerveau, notamment par les atomes d’hydrogène présents dans ces tissus. Une onde radio est une onde électromagnétique dont la fréquence est inférieure à 300 GHz, ce qui correspond à une longueur d'onde dans le vide supérieure à 1 millimètre. En plus des émetteurs, l’antenne comporte également des récepteurs permettant de capter le signal émis par les tissus lorsqu’ils libèrent l’énergie.

 

Figure 4. Exemple d’antennes de radiofréquences utilisées lors de l’acquisition d’images du cerveau (http://tekmedicalsys.com/tms-certified-mri/)




Lorsque les ondes radio sont émises dans l’IRM, l’axe de rotation du proton des atomes d’hydrogène change et n’est plus aligné avec le champ magnétique de l’aimant supraconducteur. Ces protons ayant absorbé l’énergie des ondes radio sont dits en état d’excitation (Figure 5C). Après l’arrêt de l’émission d’ondes radio, les protons se relaxent et libèrent l’énergie absorbée pour retourner à leur position initiale en se déphasant progressivement (Figure 5D). Le temps nécessaire pour que ce réalignement au champ magnétique (β0) soit effectué dépend du type de tissu dans lequel se situe l’atome d’hydrogène. C’est ce qui permet de distinguer les différents tissus, notamment la matière blanche et la matière grise, sur des images IRM (Coll et coll., 2014).


Figure 5. Réaction des protons d’hydrogène lors d’une séance d’IRM.

A) À l’état naturel, les protons d’hydrogène présents dans le cerveau sont alignés dans des directions aléatoires. B) Dans l’appareil IRM, les protons s’alignent au puissant champ magnétique de la machine. C) Une impulsion de radiofréquence est appliquée perpendiculairement au champ magnétique et cause un changement temporaire de l’orientation de certains protons. D) Lorsque l’impulsion de radiofréquence cesse, les protons se réalignent au champ magnétique et émettent de l’énergie, ce qui induit un signal de radiofréquence mesurable capté par l’IRM. Le temps nécessaire pour que ce réalignement soit effectué dépend du type de tissu. C’est ce qui permet de distinguer les différents tissus sur les images IRM (Coll et coll., 2014).



3.4. Gradients

L’appareil IRM contient des bobines de gradients, placées sur trois axes d’un plan en 3D. Le courant électrique qui passe dans ces bobines de gradients produit une distorsion locale du champ magnétique principal. Cette distorsion est utilisée pour l’encodage spatial des images. Elle permet, sur chaque axe d’un plan en 3D (x, y et z), de localiser un point en particulier. On utilise pour cela trois bobines de gradients, une pour reconstituer chacun des trois plans des images IRM en 3D (Figure 6).


Figure 6. Gradients selon les 3 axes X, Y et Z, permettant d’obtenir des images en 3D (Hamaguchi et al., 2014) 



C’est la vibration des gradients qui induit les puissants bruits émis par l’appareil IRM. Ces bruits sont très forts ; dans un appareil IRM 3T, ils peuvent atteindre 130 dB (Hattori et coll., 2007).



4. Utilisations de l'IRM

Les images obtenues avec un même appareil IRM peuvent servir à de nombreux types d’analyses incluant l’imagerie de la matière grise et de la matière blanche, l’imagerie fonctionnelle, la spectroscopie par résonance magnétique (MRS) et l’imagerie de perfusion. Ces utilisations de l’appareil IRM sont brièvement décrites ici. Pour davantage de détails, nous recommandons la lecture de cet ouvrage : « L’IRM pas à pas » (Hoa et al., 2008), ainsi qu’une lecture complémentaire : « Comprendre, l’IRM. Manuel d’auto-apprentissage » (Kastler et al. 2011).


4.1. IRM structurelle


4.1.1. Matière grise

L’IRM structurelle réfère à l’utilisation de l’IRM pour acquérir des images de l’anatomie du cerveau. Les images T1 fournissent un bon contraste entre la matière grise et la matière blanche (Figure 7). L’analyse de ces images permet de mettre en relation des caractéristiques structurelles du cortex ou de régions d’intérêt du cortex telles que le volume cortical ou sous-cortical, la surface corticale et l’épaisseur corticale avec une ou des mesures comportementales, des traits de personnalité, des aptitudes, des maladies, etc.


Figure 7. Images structurellesT1-weighted obtenues avec un appareil IRM


Source : http://fmri.ucsd.edu/Howto/3T/structure.html


La structure du cerveau peut être liée au fonctionnement cognitif et au comportement dans le cadre de pathologies, mais également dans le cas de populations en bonne santé, en lien, par exemple, avec le développement d’une expertise. Par exemple, dans le cas de la dépression, le volume de l’hippocampe diminue en fonction de la sévérité de l’atteinte (p. ex. Brown et coll., 2014). Le volume de l’hippocampe peut aussi varier en fonction du développement de la mémoire spatio-temporelle. L’équipe de Maguire (2006) a montré que le volume de l’hippocampe varie selon le nombre d’années d’exercice du métier de chauffeur de taxi à Londres ; l’hippocampe postérieur est plus volumineux, tandis que l’hippocampe antérieur est moins volumineux en fonction des années d’expérience. Le volume de structures corticales (p. ex. l’aire motrice supplémentaire antérieure, l’insula, le gyrus temporal supérieur …) peut aussi varier en fonction d’une expertise, comme l’expertise musicale. L’équipe de Groussard (2014) a par exemple montré que pour plusieurs aires corticales et sous-corticales, plus l’expertise musicale est grande, plus le volume est important.


4.1.2. Matière blanche: IRM de diffusion

L’IRM de diffusion est une technique qui permet de calculer la distribution des directions de diffusion des molécules d’eau dans le cerveau. La direction de diffusion de ces molécules est contrainte par des obstacles moléculaires tels que la présence de macromolécules, de fibres et de membranes. La vitesse de diffusion des molécules d’eau diminue lorsque celles-ci rencontrent un obstacle perpendiculaire à leur trajectoire de diffusion.



Figure 8. Direction de diffusion des molécules d’eau dans un axone. Le déplacement d’une molécule d’eau varie aléatoirement en fonction des autres molécules qu’elle rencontre et qui dévient sa trajectoire. Lorsque les mouvements d’une molécule d’eau (en position initiale en rouge) sont contraints par la membrane d’un axone, la direction de sa diffusion indique la position de l’axone qui la contient. Source : http://www.markus-schirmer.com/mri_diffusion.html




La membrane des axones des neurones constitue un obstacle à la diffusion des molécules d’eau. Ainsi, lorsque les molécules d’eau rencontrent une membrane d’axone, leur vitesse de diffusion est ralentie. La compilation des données de diffusion permet de déterminer si des molécules d’eau sont situées à l’intérieur d’axones, et à plus grande échelle de faisceaux de matière blanche (Figure 8). Il est alors possible d’obtenir des images des faisceaux de matière blanche d’intérêt (Figure 9).


Figure 9.  Faisceau frontal oblique détecté par l’IRM de diffusion. Chaque image représente les faisceaux "FAT" d'une personne. L'image en haut à gauche est une représentation de ce faisceau

(Broce et coll., 2015)




4.2. IRM fonctionnelle

L’IRM fonctionnelle (IRMf) permet de mesurer et de localiser l’activité cérébrale lors de l’exécution d’une tâche (p.ex. cognitive ou motrice) ou au repos. Les images T2 permettent de visualiser les données fonctionnelles. L’IRM mesure l’activité des neurones de manière indirecte, car elle mesure le signal BOLD (Blood-Oxygen-Level-Dependent signal), qui varie en fonction de la teneur en oxygène du sang. Le principe sous-jacent à l’utilisation de cette technique est qu’une aire cérébrale qui est particulièrement active lors d’une tâche a besoin de consommer davantage d’oxygène, ce qui conduit à un changement dans la teneur en oxygène des vaisseaux sanguins irriguant cette aire cérébrale.

L’hémoglobine contenue dans ces vaisseaux sanguins est oxygénée quand elle contient de l’oxyhémoglobine, ou désoxygénée quand elle contient de la désoxyhémoglobine.



Figure 10. Proportion d’oxyhémoglobine (en rouge) et de désoxyhémoglobine (en bleu) dans les vaisseaux

sanguins lorsque les neurones avoisinants sont au repos et en activité (Tinaz & Stern, 2005)



Lorsqu’une aire cérébrale est plus active, deux phénomènes vasculaires parallèles se produisent : la consommation d’oxygène par les neurones de cette zone augmente, ce qui réduit la quantité d’oxyhémoglobine dans les veines de cette zone, et le flux sanguin augmente, ce qui augmente la quantité d’oxyhémoglobine dans les vaisseaux sanguins de cette zone cérébrale. L’augmentation du débit sanguin est plus importante que la consommation d’oxygène par les neurones, ce qui entraîne une réduction relative de désoxyhémoglobine dans les veines avoisinant les neurones actifs. La désoxyhémoglobine est paramagnétique, c’est-à-dire qu’elle possède des propriétés magnétiques et peut être détectée par l’IRM (Figure 10).

Lors de l’acquisition d’images d’IRMf, le patient est allongé sur le lit de l’appareil et réalise une tâche d’intérêt, comme une tâche de langage, de mémoire ou une action ou alors il demeure au repos. Les images IRMf apportent des informations sur les réseaux cérébraux impliqués dans la tâche/processus mental ou cognitif étudié ou les réseaux impliqués dans différents états (p. ex. repos, sommeil). Elles peuvent également mettre en évidence des différences fonctionnelles (p. ex. une plus grande ou une plus faible activation dans certaines aires cérébrales) entre différentes populations, comme lors de la comparaison de patients à un groupe contrôle (Grimm et al., 2008) ou lors de la comparaison d’un groupe d’experts à un groupe de novices (Landau & D’esposito, 2006) (Figure 11).


Figure 11. Images IRMf issues d’une étude comparant les réseaux corticaux impliqués dans l’exécution motrice de mouvements de doigts sur des touches de piano par des pianistes professionnels et des non-pianistes (Landau & D’esposito, 2006)



Lorsqu’on analyse la relation entre deux aires actives, il est possible d’obtenir des données relatives à la connectivité fonctionnelle de ces deux aires. En examinant leur patron de covariance ou de corrélation, il est possible de déterminer si ces aires font partie d’un même réseau et participent conjointement à la réalisation de la tâche étudiée. Les analyses de connectivité fonctionnelle ne permettent pas de déterminer un effet de causalité ni une direction des connexions entre les deux aires, mais de déterminer s’il existe une association fonctionnelle entre elles, c’est-à-dire si elles font partie d’un même réseau fonctionnel.


4.3. Spectroscopie par résonance magnétique

Comme l’IRMf, la spectroscopie par résonance magnétique analyse les données acquises par l’appareil IRM relatives au proton des atomes d’hydrogène. Cependant, comme les molécules d’eau sont plus nombreuses que les autres molécules contenant de l’hydrogène dans les tissus humains, le signal analysé en IRMf reflète principalement l’activité des molécules d’eau. La spectroscopie vise à analyser le signal des autres molécules, après avoir éliminé le signal émis par les molécules d’eau. Des protons portés par différentes molécules émettent des spectres différents, ce qui permet d’analyser le contenu biochimique du milieu étudié. En général, l’acquisition de donnée est réalisée sur un petit volume du cerveau, de l’ordre de quelques centimètres cubes (Figure 12) afin d’obtenir un meilleur ratio signal/bruit.


Figure 12. Spectroscopie par résonance magnétique. Emplacement du voxel (3 cm x 3 cm x 3cm) ciblé dans l’étude de spectroscopie de Brix, et coll. (2015).



La spectroscopie permet d’étudier les changements métaboliques dans le cerveau associés à des pathologies neurologiques telles que la maladie d’Alzheimer (Wang et coll., 2015), la dépression majeure (Caverzasi, et coll., 2012), les tumeurs cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux et autres troubles du système nerveux central (Öz, et al., 2014).


4.4. Imagerie de perfusion cérébrale

L’imagerie de perfusion cérébrale permet d’obtenir des informations sur la microcirculation capillaire des tissus, et ainsi de mesurer ou d’estimer le débit sanguin qui irrigue le cerveau (Figure 13). Elle peut être réalisée de deux manières : avec injection d’un produit de contraste ou par marquage des spins.

L’avantage de l’imagerie de perfusion par marquage de spins est qu’elle est non-invasive : elle consiste à marquer les noyaux d’hydrogène de l’eau contenus dans les tissus par une ou des impulsions radiofréquences. Ces impulsions permettent d’inverser l’aimantation du sang artériel juste en amont de la région cérébrale étudiée. Le signal acquis comporte donc l’aimantation mesurable de la région étudiée et l’aimantation amenée par le flux sanguin marqué qui est présent. Une deuxième acquisition sans marquage permet de procéder à une soustraction et d’extraire les images de perfusion, c’est-à-dire, la partie du signal composée de l’aimantation du flux sanguin. On peut ainsi mesurer la quantité de sang qui est arrivé dans la région étudiée au cours du délai T1 et estimer le débit sanguin cérébral de cette région.


Figure 13. Images de perfusion d’un patient présentant un gliome (A et B) et une lésion inflammatoire (C et D). Ces images de perfusion (B et D) permettent de distinguer les deux types d’anomalies, car le gliome, contrairement à la lésion, présente une augmentation de la perfusion sanguine (Essig et coll., 2013).



Cette technique est principalement utilisée dans l’étude des maladies cardio-vasculaires comme les accidents vasculaires cérébraux ischémiques, les pathologies tumorales et les pathologies infectieuses ou inflammatoires (p. ex. abcès, maladie de Crohn). 



5. Considérations de sécurité

Les membres réguliers (c.-à-d. les chercheurs et chercheuses) du CINQ sont responsables de la sécurité et de l'encadrement de leur équipe lors des visites dans les cliniques d'imagerie. Les dangers inhérents à la proximité du champ magnétique à haute intensité doivent être compris et pris en compte AVANT de se rendre à l’IRM. Le CINQ et les fournisseurs de services se dégagent de toute responsabilité à cet égard.

Il n'y a aucun risque biologique à long terme lié à l'IRM, même en cas d'exposition répétée. Néanmoins, les différents composants d'une IRM, prises séparément (champ magnétique, gradients, impulsions de radiofréquence, etc.), peuvent être à l'origine d'effets secondaires lorsque des erreurs humaines sont commises et/ou que des contre-indications n’ont pas été déclarées. Dans leur grande majorité, ces effets secondaires sont sans conséquence et réversibles. Cependant, des accidents graves ont été rapportés et le manque de vigilance ou la méconnaissance de certaines règles de sécurité élémentaires ont pu entraîner des décès.


5.1. Ondes radio

Les ondes radio émises par un appareil IRM sont les mêmes ondes que celles d’un téléphone par exemple. L’émission d’une grande quantité d’ondes radio représente un risque d’échauffement et de brûlures en présence d’appareils métalliques dans l’appareil IRM. En effet, les appareils métalliques absorbent les ondes et peuvent devenir chauds et ainsi provoquer des brûlures. Afin d’éviter ce risque, aucun appareil métallique ferromagnétique ne doit entrer dans l’appareil IRM.

La quantité d’énergie radio déposée par les antennes dans les tissus du participant (c.-à-d. le taux d’absorption spécifique (SAR)) est liée à un risque d’échauffement des tissus humains. Elle doit être contrôlée par le personnel technique IRM. Il existe des réglementations internationales pour différentes parties du corps qui assurent un échauffement maximal de moins d’un degré Celcius. Le risque de brûlure et d’échauffement est dont extrêmement faible.


5.2. Gradients

Les gradients produisent un bruit acoustique important qui dépend de leur puissance, de la force du champ magnétique et des paramètres d’acquisition des images. Ces bruits peuvent atteindre 130 dB (Hattori et coll., 2007), une intensité qui, pour la majorité des fréquences, dépasse le seuil de douleur. Afin de protéger leur système auditif, les participants doivent porter des bouchons pour les oreilles ou un casque d’écoute lors de l’acquisition des images IRM.


5.3. Aimant principal de l'IRM

La perte de supraconductivité est associée à un échauffement et à une évaporation rapide de l'hélium liquide qui se transforme en un très grand volume d'hélium gazeux appelé « quench ». Les aimants supraconducteurs disposent de systèmes de sécurité en cas de perte de la supraconductivité : conduite d'évacuation des gaz, surveillance du pourcentage d'oxygène et de la température dans l'enceinte de l'IRM, ouverture de la porte vers l'extérieur (surpression à l'intérieur de la salle). En cas de problème d’évacuation de l’hélium, la salle pourrait se remplir d’hélium, ce qui entraînerait un risque de brûlure par le froid et d'asphyxie. En cas de « quench », il faut évacuer les lieux au plus vite, et dans le calme. Notons que les cas de « quench » sont extrêmement rares. Un « quench » peut intervenir en cas de dysfonctionnement de l’aimant ou de quantité insuffisante d’hélium refroidi. Il peut aussi être déclenché par le personnel technique IRM en cas de danger imminent pour la personne allongée dans l’appareil IRM (p. ex. lors de l’introduction accidentelle d’un objet métallique ferromagnétique dans l’appareil IRM (voir section 5.4).


Ces aimants fonctionnent en permanence. Afin de limiter les contraintes d'installation de l'aimant, l'appareillage comprend un blindage passif (métallique) ou actif (bobine supraconductrice externe dont la direction du champ est opposée à celle de la bobine interne) pour limiter l'extension des lignes de champ magnétique vers l'extérieur. Toutefois, dans la salle contenant l'appareil, le champ magnétique est toujours présent !


5.4. Métal et champ magnétique

En raison de la présence d'un champ magnétique intense, les matériaux ferromagnétiques (voir section 5.6) peuvent être magnétisés et présenter un danger pour la personne allongée dans l’appareil IRM. Les risques sont :

    • Effet projectile : à l’intérieur d’un champ magnétique, les matériaux ferromagnétiques (ou conducteurs magnétiques) tels que le fer et l’acier ou les alliages peuvent devenir magnétiques. Lorsque ceci se produit, l’objet composé d’un ou de plusieurs de ces matériaux est soumis à la force magnétique de l’aimant de l’IRM et est attiré avec une très grande force vers le centre de l’aimant, c’est-à-dire dans l’appareil IRM, où se situe la personne allongée (en cas de doute sur le caractère ferromagnétique d'un objet métallique, on peut réaliser un test à l'aide d'un petit aimant ou avec un détecteur de métal);
      • Déplacement de corps étranger métalliques intra-corporels : ces corps étrangers métalliques, comme un corps étranger métallique intraoculaire, des clips vasculaires intra-crâniens ou des projections métalliques faisant suite à un accident de voiture ou du travail, s’ils sont ferromagnétiques, peuvent être magnétisés par l’aimant de l’IRM et se déplacer dans le corps de la personne allongée dans l’appareil IRM, sous la force du champ magnétique de son aimant;
        • Perturbation du fonctionnement de certains matériels : sous l’effet de l’aimant de l’appareil IRM, certains appareils électroniques, tels que les stimulateurs cardiaques, les neurostimulateurs, les implants cochléaires, les valves de dérivation, les pompes à médicaments (p.ex. insuline) peuvent dysfonctionner ou cesser de fonctionner, mettant ainsi en danger la personne allongée dans l’appareil IRM.
        Concernant les prothèses, les matériaux non ferromagnétiques sans activité électrique (titanium et ses alliages, nitinol, tantlum, etc.) ne présentent pas de risque particulier en rapport avec le champ magnétique. Pour les prothèses faiblement magnétiques (matériel orthopédique), un délai de six (6) à huit (8) semaines après la pose de la prothèse est recommandé afin d'éviter tout déplacement de matériel. Les valves cardiaques sont en général magnéto-compatibles.


        Dans tous les cas, il est conseillé de vérifier la magnétocompatibilité du matériel, notamment si l'on travaille à très haut champ : certains dispositifs ne présentent pas de risque à 1.5 T, mais peuvent être dangereux à plus haut champ. Notamment, ce site web reconnu (MRISafety) a développé et maintient une liste d'appareils pouvant interférer avec le champ magnétique et offre des recommandations. Vous pouvez y chercher les appareils de vos participants AVANT de vous présenter à l'IRM pour vous assurer que vos participants peuvent entrer sans danger dans le champ magnétique.


        5.5. Procédures de sécurité

        Pour vous assurer qu'une personne peut participer sans danger à une étude IRM, vous devez utiliser un formulaire de dépistage. Les participants doivent toujours remplir ce formulaire, même dans un contexte de recherche. Ces derniers vont normalement entrer dans l'appareil en jaquette médicale, afin d'éliminer tout danger et/ou risque d'interférence (une pièce métallique oubliée a de fortes chances de rendre votre session expérimentale inutile de par les déformations de l'image qu'elle produira). Cherchez les bijoux, les épingles à cheveux, etc.

        L'équipe de recherche, en plus de respecter ces mêmes règles de sécurité, doit s’assurer de ne jamais apporter de matériau ferromagnétique dans la salle contenant l’IRM. Laissez clés, monnaie, matériel électronique non compatible, téléphones portables, porte-monnaie, etc. dans la salle de console. N'entrez jamais dans la salle d'IRM sans vous demander si vous représentez un danger pour la personne couchée dans l’appareil.

        En cas de doute, demandez conseil au technologue présent. Éteignez vos appareils de télécommunication mobiles pour éviter les interférences (Bluetooth, WIFI, cellulaire, etc.). Faites-vous accompagner par une personne ayant l'habitude de l'IRM, ou demander l'assistance du CINQ au moyen d'une demande de service.

        Rappelez-vous que vous êtes responsable de la sécurité de votre participant et de votre équipe, et que celle-ci dépendra de votre niveau de prudence et de préparation.


        5.6. Contres-indications

        Dans l’état actuel des connaissances, il n’y a aucun risque connu lié à l’IRM. Par contre, les conditions imposées par l'utilisation de l'imagerie par résonance magnétique peuvent entraîner un certain inconfort du fait (1) de devoir rester immobile pendant l'examen et (2) d’être exposé au bruit que génère le fonctionnement de l'appareil. Cependant, puisque l’appareil IRM induit un champ magnétique, il est nécessaire de prendre certaines précautions. C'est pourquoi chaque participant doit obligatoirement remplir un questionnaire détaillé afin de détecter toute contre-indication à la passation de cet examen.


        Voici les principales contre-indications à l’examen d’IRM :une grossesse;

        1. un stimulateur (ou pacemaker) ou défibrillateur cardiaque, ou électrodes épicardiques;
        2. un neurostimulateur ou stimulateur électronique pour les os;
        3. une prothèse valvulaire cardiaque (une prothèse au cœur), un cathéter Swan-Ganz (un tube dans l’artère pulmonaire sur le thorax), un filtre ou cathéter sanguin;
        4. une pompe à insuline ou à chimiothérapie métallique sous la peau ne pouvant être retirée en toute sécurité pour la durée de l’examen;
        5. un clip sur un anévrisme cérébral (un clip dans un vaisseau sanguin du cerveau);
        6. une prothèse ou des tiges métalliques (suite à une chirurgie), un implant cochléaire ou oculaire (un implant dans l’oreille ou dans l’œil);
        7. un fragment métallique intraoculaire (un débris métallique dans l’œil);
        8. un timbre sur la peau pour l’administration d’un médicament;
        9. des piercings qu’il est impossible de retirer pour l’examen;
        10. du maquillage permanent;
        11. des appareils dentaires non compatibles IRM;
        12. de la claustrophobie (sensation désagréable dans les espaces clos).


        Il existe des ressources permettant de déterminer la compatibilité d’un appareil. Le site web www.mrisafety.com est reconnu internationalement comme la source d’information la plus complète à ce sujet. En cas de doute, le médecin/dentiste/etc. de la personne doit être contacté.


        5.7. Vidéos d'information


        Références


        Brix, M. K., Ersland, L., Hugdahl, K., Grüner, R., Posserud, M.-B., …, & Beyer, M. K. (2015). Brain MR spectroscopy in autism spectrum disorder – the GABA excitatory/inhibitory imbalance theory revisited. Frontiers in Human Neuroscience, 9. doi: 10.3389/fnhum.2015.00365

        Broce, I., Bernal, B., Altman, N., Tremblay, P., & Dick A. S. (2015). Fiber tracking of the frontal aslant tract and subcomponents of the arcuate fasciculus in 5-8-year-olds : relation to speech and language function. Brain & Language, 149, 66-76.

        Brown, E. S., Hughes, C. W., McRoll, R., Peshock, R., King, K. S., & Rush, A. J. (2014). Association of depressive symptoms with hippocampal volume in 1936 adults. Neuropsychopharmacology, 39(3), 770-779.

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