La RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) est connue depuis 1926 mais ce n'est qu'en 1945 qu'on obtient les premiers spectres de RMN. Ses principes physiques fondamentaux sont connus mais il faut encore disposer d'un ordinateur suffisamment puissant et rapide, réaliser un aimant stable et imaginer une utilisation médicale de ces techniques.
Ce n'est qu'en 1971 que Damadian a l'idée d'utiliser le principe de RMN pour réaliser une image de tissus biologiques. Puis cette méthode fut améliorée en 1975 par Lauterbur qui s'inspira de la méthode par tomographie (technique donnant un cliché en coupe de l’organe) par rayons X.
Le nom d'IRM (Image par Résonance Magnétique) n'a été donné que plus tard à la RMN car le terme "nucléaire" inquiétait le public.
L' IRM signifiant Imagerie par Résonance Magnétique, est donc basée sur le principe de la résonance magnétique.
La résonance est le transfert d'énergie entre deux systèmes oscillant à la même fréquence. La condition de résonance est facile à comprendre par un exemple : la cantatrice chantant à haute voix, va faire vibrer le verre en cristal et ce dernier va se casser ; nous avons ici une résonance entre la fréquence de la voix et celle du cristal.
Le noyau de l'atome est constitué d'un certain nombre de protons et neutrons (nucléons) animés d'un mouvement collectif complexe comportant en particulier une rotation individuelle autour d'un axe passant par leurs propres centres (représenté par le vecteur u'). Ce mouvement de rotation est appelé "spin" (to spin en anglais signifie tourner sur soi-même).
L'IRM se déroule en 2 parties:
avant le commencement de l'examen pendant l'aimantation
Lors de la phase d’excitation, tous les vecteurs (u) des noyaux d’hydrogène s’orientent parallèlement à un axe grâce à l’aimantation réalisée par l’aimant supraconducteur.
Lors de la phase de relaxation, tous les vecteurs (u) changent de direction et ainsi tous les protons ont des vecteurs (u) qui ont toutes des directions différentes. Lors de cette relaxation, on mesure le temps qu’ils mettent pour changer de direction. Cette variation de direction est mesurée et est transmise sous forme d’informations numériques.
C’est comme si on utilisait des toupies aimantées. Au temps t=0, on les fait tourner et on les aimante de façon à ce que toutes les toupies soient à la verticale. Au temps suivant, on relâche l’aimantation et l’on mesure le temps qu’elles mettent pour se coucher à l’horizontale
Puis, cette information est transcrite sous forme d’image qui est alors analysée par le médecin.
Certains tissus ou anomalies pourraient apparaître de la même façon lors d’un examen, pour remédier à ce problème, il existe deux différentes fréquences ou pondérations :
Pondération T1
Pondération T2