Que se passe-t-il dans ton corps quand tu passes une IRM ?

Tu es debout dans le laboratoire quand tu entends un fort vrombissement derrière toi. Des clés, un téléphone portable et d’autres objets métalliques se mettent à trembler et à bouger. Soudain, ils s’envolent et te frôlent en filant à toute allure. Non, ce n’est pas un monstrueux trou noir qui est apparu derrière toi, dévorant tout ce qui l’entoure. C’est un appareil IRM qui vient de s’allumer. Tu vas pouvoir l’utiliser pour regarder à l’intérieur de presque tout. La machine IRM peut avoir la taille d’un gros SUV, mais elle repose sur seulement quatre éléments — un " gradient ", des ondes radio, un ordinateur, et son composant clé : un énorme aimant. Nous avons maintenant besoin d’un sujet à observer. Prenons cette jolie tortue.

La plupart des organismes vivants sont constitués d’eau ; dont la molécule est composée d’un atome d’oxygène et de deux atomes d’hydrogène. Oui, le fameux H₂O. Les micro-particules d’hydrogène agissent comme des aimants minuscules. Pour comprendre, comparons-les à l’aiguille d’une boussole. Une boussole ordinaire détecte le champ magnétique de la Terre. Sa flèche s’aligne toujours sur le Nord. Plaçons à présent un aimant à côté de notre boussole.

Le champ magnétique de l’aimant étant plus fort que celui de la Terre, il nous permet désormais de contrôler l’aiguille de l’instrument. Les machines IRM utilisent de très larges aimants ronds dont le champ magnétique est 60 000 fois supérieur à celui de la Terre. Et lorsqu’un tel aimant est mis en rotation, il fait tourner les atomes d’hydrogène contenus dans le corps. Mais tous ne tournent pas : certains d’entre eux restent immobiles et forment ce que l’on appelle des " molécules d’eau à faible énergie ". Celles-ci sont mises en mouvement à l’aide d’ondes radio.

L’appareil IRM émet des ondes radio à la même fréquence qu’un champ magnétique. Les molécules d’eau à faible énergie absorbent cette énergie et commencent à tourner comme des molécules normales.

Puis, on arrête les ondes radio. Les molécules d’eau à faible énergie cessent de tourner et renvoient l’énergie accumulée dont l’appareil IRM capte les signaux. Ces informations sont ensuite transmises à l’ordinateur, qui fait des calculs et crée une image de ce qui se trouve à l’intérieur du corps de la tortue. Les différentes parties du corps sont représentées à l’image par différentes couleurs ; selon les quantités variées de molécules d’eau à faible énergie qu’elles contiennent.

Les zones composées de beaucoup de liquide sont presque blanches. La carapace de la tortue apparaît quant à elle très sombre, presque noire sur le scan, étant principalement faite d’os et contenant peu d’eau. Moins une partie du corps possède d’eau, plus elle apparaît sombre à l’écran.

L’opérateur de l’IRM peut commuter le courant vers l’aimant pour prendre une photo de haute qualité. À ce stade, tu peux entendre un étrange cliquetis. Ce qui est génial avec cet instrument, c’est que nous pouvons examiner l’intérieur du corps à n’importe quelle profondeur. Imagine qu’il y a un mur invisible qui se déplace à l’intérieur du tube du scanner. Nous pouvons voir ce qui se trouve à l’intérieur du corps à chaque centimètre de son mouvement.

C’est le gradient de l’appareil IRM qui en est responsable. Il divise les grands faisceaux du champ magnétique en d’autres de plus petite taille et permet de regarder à l’intérieur de notre tortue à n’importe quel endroit, de sa tête à sa queue. Plaçons maintenant un œuf dans la machine et observons ce qui se passe à l’écran de l’ordinateur. Tout d’abord, nous voyons un petit cercle. C’est le haut de l’œuf. Avançons de quelques centimètres. Le cercle s’est un peu agrandi.

Encore un peu et un autre cercle d’une couleur différente apparaît à l’intérieur du grand. C’est le jaune. Il ne contient pas la même quantité de molécules d’eau à faible énergie et renvoie donc une teinte complètement différente à l’image. Petit à petit, nous pouvons examiner l’œuf tout entier.

Toutefois, la machine IRM ne permet pas d’observer l’intérieur de tout et n’importe quoi. Considérons que nous avons en notre possession une boîte renfermant un secret dont nous souhaitons connaître la composition. Nous la déposons alors dans l’appareil mais nous ne voyons rien.

La boîte en question est faite de plastique, il n’y a pas de molécules d’eau à faible énergie à l’intérieur. Elle ne contient d’ailleurs presque pas d’eau du tout ! C’est ce qui la rend invisible pour le système IRM. Il nous est possible d’ajuster la clarté de l’image. Pour cela, nous administrons à la tortue un produit de contraste. Il contient des sels d’iode, qui ont des propriétés magnétiques. Le fluide se répand dans les vaisseaux du corps et les tissus mous l’absorbent. Le produit amplifie le signal magnétique provenant du corps, ce qui permet d’obtenir une image plus détaillée sur l’ordinateur.

En revanche, si la tortue portait un appareil dentaire ou était maquillée, cela fausserait les résultats du scanner. Les appareils dentaires en métal peuvent chauffer dans la bouche pendant le scan. Si la machine est assez puissante, ces pièces métalliques peuvent même se mettre à vibrer. Pas d’inquiétude, les histoires selon lesquelles ces appareils peuvent attirer de petites particules de métal à des vitesses prodigieuses sont des légendes. Malgré tout, les vibrations sur les dents provoquent une gêne, et notre tortue veut arrêter le scanner. Pour cela, elle dispose d’une télécommande spéciale à l’aide de laquelle elle peut toujours appeler à l’aide.

La tortue n’ayant pas de pouce, elle ne peut pas appuyer sur le bouton et... Uh-oh. Allons à son secours et appuyons sur le bouton à sa place. Ouf, c’était moins une... Mais nous avons tout de même réussi à te faire croire que les tortues vont chez le dentiste ou que certaines se maquillent.

Quoi qu’il en soit, même si la puissance de la machine est faible et qu’elle ne provoque pas de réaction inconfortable avec le métal ou le maquillage, leur présence gâchera le résultat de l’examen ; laissant à la place des zones vides sur l’image. Le champ magnétique du métal aura empêché la machine de capter le signal de tes molécules d’hydrogène. C’est pour cette raison que tu dois passer par toute une une batterie de tests précis avant l’examen.

Le médecin t’interrogera sur les opérations que tu as subies pour savoir si tu as par exemple des implants métalliques dans le corps. Tu devras aussi laisser tous les objets en métal comme tes boucles d’oreilles, ta ceinture ou ta montre. N’oublie pas de retirer le téléphone et les clés de tes poches. Il ne s’agit pas seulement de ta sécurité, mais aussi de la précision de l’examen.

Un autre problème auquel une tortue peut être confrontée est la claustrophobie, bien qu’elle rentre parfois la tête dans sa carapace pour se protéger. La partie de la machine IRM dans laquelle tu es scanné forme un tube. Nous ne voulons pas que la tortue se sente mal à l’aise. De plus, toute agitation pendant le scan pourrait ruiner les résultats. Dans ces cas-là, nous utilisons des machines IRM à faible puissance — qui ne sont plus vraiment des tubes. Elles forment un demi-cercle en haut et un autre en bas ; et des espaces latéraux ont été préservés de chaque côté.

Ok, Mme Tortue se sent beaucoup mieux maintenant. Le seul inconvénient est que l’image de l’ordinateur est beaucoup moins détaillée qu’avec les machines plus grandes. L’appareil IRM est un dispositif très coûteux. Son prix dépend de la puissance de son champ magnétique, mesurée en Tesla. Il faut compter au minimum 150 000 dollars pour une machine d’occasion et jusqu’à 1,2 million de dollars pour une machine neuve d’une puissance de 0,3 Tesla , qui coûte donc l’équivalent de 5 Ferrari.

Les machines haut-de-gamme à 3 Tesla peuvent coûter jusqu’à 3 millions de dollars. Ajoute à cela une chambre spéciale pour accueillir la machine et protéger les autres du puissant champ magnétique, et le prix total est maintenant de 5 millions de dollars. Mais cela vaut la peine car, contrairement aux rayons X, les IRM ne sont pas dangereuses. Un appareil à rayons X se compose d’une cellule d’alimentation, d’un émetteur, d’un support pour le manipuler et d’un fixateur d’image.

Un appareil à rayons X fonctionne essentiellement comme un appareil photo. Prenons une photo de notre tortue. Le tube émetteur diffuse des rayons X. Contrairement aux rayons lumineux, ces rayons peuvent traverser le corps pour atteindre le dispositif de fixation d’image. Les données sont transmises à l’ordinateur qui affiche les résultats. Selon les parties du corps, ces rayons sont absorbés différemment. L’air n’absorbe pas du tout les rayons X et apparaît donc sombre sur l’image. Les tissus mous n’en absorbent qu’une partie et sont plus clairs. Ce sont les os qui absorbent la plupart des rayons X formant ainsi les zones les plus claires de la photo.

La carapace d’une tortue est constituée d’os, nous voyons donc un grand ovale sur la photo. Celui-ci nous empêche de voir quoi que ce soit en dessous. Par contre, nous pouvons voir les mignons petits membres de la tortue, mais l’appareil à rayons X ne peut pas capturer ce qui se trouve à l’intérieur du corps. Il prend juste une photo de son enveloppe. Dans ce cas, on prend généralement un autre cliché de notre sujet mais cette fois-ci d’un autre côté.

Contrairement à l’IRM, les rayons X peuvent être dangereux. Les parties du corps qu’il n’est pas nécessaire d’examiner doivent donc être protégées des radiations. La pièce où se trouve l’appareil à rayons X doit posséder un bouclier spécial pour éviter la propagation de ces radiations. Un des avantages de ces instruments est leur prix : ils coûtent 10 à 20 fois moins cher que les appareils IRM. D’autre part, les appareils à rayons X peuvent montrer ce qui se trouve dans notre boîte en plastique, ce que l’IRM n’a pas réussi à révéler. Les employés des aéroports utilisent des appareils à rayons X lorsqu’ils scannent nos bagages. Les objets en acier comme les coupe-ongles absorbent parfaitement les rayons X, et brillent littéralement à l’écran.