Introduction
L'IRM est l'une des avancées les plus significatives en imagerie médicale du XXe siècle. Elle permet de visualiser avec une précision inégalée l'anatomie et le fonctionnement des organes, des tissus mous et du système nerveux central. Son principe repose sur la physique quantique de la résonance magnétique nucléaire (RMN), adaptée à des fins diagnostiques, offrant une alternative non ionisante à la radiographie et au scanner.
Contexte
Le développement de l'IRM est issu de découvertes fondamentales en physique. En 1946, les physiciens Felix Bloch (Stanford) et Edward Purcell (Harvard) découvrent indépendamment le phénomène de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), ce qui leur vaut le prix Nobel de physique en 1952. Dans les années 1970, les chercheurs commencent à appliquer la RMN à l'étude des tissus biologiques. Paul Lauterbur et Peter Mansfield ont développé les principes mathématiques et techniques (gradients de champ magnétique) permettant de localiser spatialement le signal et de créer une image, jetant les bases de l'IRM moderne.
Inventeur
Si les principes théoriques ont été posés par Lauterbur et Mansfield (qui ont reçu le prix Nobel de médecine en 2003), c'est le médecin et chercheur Raymond Damadian qui a construit le premier appareil d'IRM corporelle fonctionnel, nommé "Indomitable". En 1977, après sept ans de travail, son équipe réalise la première image IRM du corps humain, un scan de la poitrine d'un assistant de laboratoire qui a duré près de 5 heures. Damadian a été le premier à démontrer, en 1971, que les temps de relaxation RMN des tissus cancéreux et sains différaient, ouvrant la voie à l'application médicale.
Fonctionnement
Le patient est placé dans un tunnel contenant un aimant supraconducteur très puissant (généralement de 1,5 à 3 Tesla, soit des dizaines de milliers de fois le champ magnétique terrestre). Ce champ aligne les spins des noyaux d'hydrogène (protons) abondants dans l'eau et les graisses du corps. Des impulsions d'ondes radiofréquence sont alors émises, perturbant cet alignement. À l'arrêt de l'impulsion, les protons retournent à leur état d'équilibre en réémettant un signal radio (phénomène de résonance). Des bobines de réception captent ce signal, et un ordinateur le traite grâce à la transformée de Fourier pour reconstruire une image en coupes. La variation des séquences d'impulsions (T1, T2, etc.) permet de mettre en contraste différents types de tissus.
Evolution
Depuis le premier appareil, l'IRM a connu des progrès spectaculaires. La puissance des aimants a augmenté (jusqu'à 7 Tesla en clinique, 11,7 Tesla en recherche), améliorant la résolution spatiale. Les temps d'acquisition se sont considérablement réduits (de plusieurs heures à quelques minutes). L'IRM fonctionnelle (IRMf), développée dans les années 1990, permet de visualiser l'activité cérébrale en mesurant les variations du flux sanguin. L'IRM de diffusion permet de cartographier les faisceaux de fibres nerveuses. Aujourd'hui, l'IRM est ouverte, portable, et combinée à d'autres techniques comme la spectroscopie par RMN pour l'analyse biochimique.
Impact
L'impact de l'IRM sur la médecine et la société est immense. Elle a transformé le diagnostic en neurologie (détection de tumeurs, d'AVC, de sclérose en plaques), en rhumatologie, en cardiologie et en oncologie, permettant des interventions plus précises et moins invasives. Elle a ouvert de nouveaux champs de recherche, notamment en neurosciences cognitives grâce à l'IRMf. Sur le plan sociétal, elle a amélioré la qualité des soins mais pose des défis économiques (coût élevé des appareils et des examens) et éthiques (détection fortuite d'anomalies, possibilité théorique de "lecture" de la pensée). Elle reste un symbole de la haute technologie au service de la santé.
