Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique. Comme toute observable quantique, sa mesure donne des valeurs discrètes et est soumise au principe d'incertitude. C'est la seule observable quantique qui ne présente pas d'équivalent classique, contrairement, par exemple, à la position, l'impulsion ou l'énergie d'une particule.
Le spin a d'importantes implications théoriques et pratiques. Il influence pratiquement tout le monde physique.
En imagerie Médicale, et plus particulièrement dans l'utilisation de l'Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (IRM); on utilise les propriétés du "spin".
Le corps humain est composé d'eau (environ 75%) et notamment d'atomes d'hydrogène.
L'hydrogène est, lui aussi, composé de spin.
Pour mieux comprendre le fonctionnement de l'Irm, je vais essayé de simplifier au maximum en essayant d'être le plus clair possible.
Pour comprendre les principes de la RMN et de l'IRM, on peut s'imaginer ces spins comme des toupies tournant sur elles-mêmes autour de leur axe.
Le patient est allongé sur un lit d’examen mobile pour être ensuite installer dans le tunnel de l’aimant.
L’IRM soumet le corps à un champ magnétique très puissant qui va orienter les atomes d’hydrogène (= les protons : élément présent en abondance dans l’eau du corps humain) dans la même direction.
Pour réaliser une image IRM, une antenne émet une onde de radio fréquence courte (onde magnétique) modifiant l’orientation des protons (Il s’agit donc d’interaction à distance). A l’arrêt de l’émission, ils reviennent à leur position initiale. Ils restituent alors de l’énergie enregistrable sous forme de signal, capté par une antenne réceptrice. Puis en analysant grâce à un ordinateur les signaux de résonance fournis par ces mouvements, on peut obtenir une image tridimensionnelle des organes, présentée en coupes successives.
• Une expérience de magnétisme Nucléaire peut se résumer en 3 étapes:
1. On place le patient dans un champ magnétique Bo.
2. On envoie une onde RadioFréquence à résonance (antenne) (onde électromagnétique)
3. On détecte en retour le signal de RMN (toujours avec une antenne)Une coupe réalisée en IRM représente une cartographie de l’aimantation transversale de différents tissus qui la compose (au moment où on choisit de recueillir le signal) :
Tissu très aimanté Blanc
Entre les deux => gris
Tissu peu aimanté Noir
