La Spectroscopie par Résonance Magnétique (SRM) :

une méthode physique pour des analyses chimiques à visée médicale

La Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) était une simple expérience de Physique avant de devenir, à partir du milieu du 20ème siècle, une méthode d’analyse chimique. Lors de l’avènement de l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) à partir de 1973, il est devenu possible de réaliser des spectres de RMN localisés in vivo chez l’Homme. Cette méthode qui s’est progressivement développée depuis lors, est maintenant connue par les médecins sous le sigle de SRM. L’exposé présentera les méthodes de la SRM ainsi que les principales applications en clinique et en recherche. La RMN consiste à mesurer l’aimantation liée au spin des noyaux atomiques d’un échantillon. Cette aimantation est d’abord basculée par rapport à la direction du champ magnétique et retourne à l’équilibre dans un mouvement de rotation appelé précession autour de l’axe du champ magnétique. La fréquence de cette précession étant proportionnelle à la nature du noyau étudié ainsi qu’à son environnement moléculaire, il est possible d’utiliser la mesure pour effectuer des analyses chimiques.

Pour mesurer l’aimantation, on utilise le signal induit par sa précession dans une bobine de détection. Une transformation de Fourier du signal reçu permet de le transformer en un spectre dont les différents pics fréquentiels représentent les différentes molécules présentes que l’on peut alors quantifier. Pour localiser le signal, on utilise des gradients de champ magnétique qui permettent de faire varier la fréquence également en fonction de la distance. En combinant les gradients de champs magnétiques et les mesures du signal, il est possible de réaliser des images de répartition de chaque molécule étudiée. Ces méthodes sont utilisées pour mesurer des processus biochimiques des tissus sains ou pathologiques chez l’humain de manière totalement atraumatique.

Note biographique :

Professeur des universités-praticien hospitalier (PU-PH), Docteur en médecine (Université Paris Descartes) et Docteur ès sciences physiques (Université Paris-Sud), Jacques Bittoun est Président de l'Université Paris-Sud. Il était depuis 2007 vice-président du conseil scientifique de l’Université Paris-Sud, l'une des plus prestigieuses universités en Europe. Elle est classée 1re ou 2nd université française selon l’ensemble des classements mondiaux. Pluridisciplinaire, à forte dominante scientifique et de santé, elle a reçu de nombreux prix internationaux, notamment dans le domaine des mathématiques (quatre médailles Fields entre 1994 et 2010) et de la physique (trois prix Nobel dont le dernier en 2007). Professeur de biophysique et médecine nucléaire à la Faculté de médecine Paris-Sud, responsable du master de Physique médicale, Jacques Bittoun est également responsable d’une plateforme d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Il a été directeur de l’unité de recherche Résonance Magnétique Médicale (Université Paris-Sud/CNRS) de 1996 à 2009. Directeur du Centre Inter-Etablissements de résonance magnétique nucléaire à l’hôpital Bicêtre jusqu’en 2010, il effectue aujourd’hui ses recherches au Service hospitalier Frédéric Joliot.