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Conception d'antenne radiofréquence dédiée à l'imagerie par résonance magnétique


par Severin Didjeu Nkengne
Université de Yaoundé 1 - Master 2020
  

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CHAPITRE II

IMAGERIE PAR RéSONANCE

MAGNéTIQUE, ANTENNES

RADIOFRéQUENCES ET SIMULATION

D'ANTENNE RF

15

2.1 Introduction

Ce chapitre est consacré à une brève présentation des généralités sur l'IRM, où nous présenterons ses différents constituants; ensuite les généralités sur les antennes radiofréquences, où nous présenterons les différents types d'antennes et les paramètres de caractérisations de ces antennes; enfin une modélisation d'une antenne boucle circulaire, où nous ferons l'étude du champ magnétique crée par une antenne à boucle circulaire; ce champ est généralement appelé champ radiofréquence dans la littérature car sa pulsation se situe dans la gamme des ondes radio; où nous présenterons enfin quelques méthodes de conceptions des antennes RF.

2.2 L'imagerie par résonance magnétique (IRM) 2.2.1 Historique

L'IRM est fondée sur une découverte faite dans les années 1930 dans le domaine de la physique, appelée résonance magnétique nucléaire (RMN). Felix Bloch, de l'Université Stanford, et Edward Purcell, de l'Uuniversité Harvard, ont découvert que l'interaction entre les champs magnétiques et les ondes radioélectriques fait que les atomes émettent un petit signal radio; ces signaux radio peuvent ensuite être détectés pour former une image. Cette découverte a aidé de nombreux scientifiques à mieux comprendre les structures internes des objets sans avoir à les disséquer et à les détruire, c'est ce qu'on appelle essai non destructif. La première image unidimensionnelle par IRM a été obtenue en 1952; Puis en 1974, Paul Lauterbur a réalisé la première image en coupe d'une souris et en 1972, Peter Mansfield a mis au point des méthodes mathématiques qui ont permis d'obtenir des images claires et

Mémoire de Master of science de Physique, par Severin Didjeu. UYI

2.2. L'IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE (IRM) 16

rapides, faisant passer la durée d'analyse de quelques heures à quelques secondes.

2.2.2 Fonctionnement

L'IRM fournit des images en tranche de l'organisme grâce à des champs magnétiques et des ondes radio de forte intensité. Les images obtenues par résonance magnétique sont le résultat de l'interaction entre un champ magnétique créé par la machine et les atomes d'hy-drogènes contenus dans l'organisme du patient. L'appareil est en effet équipé d'un aimant très puissant et envoyant des ondes qui vont faire vibrer les noyaux d'hydrogènes contenus dans les tissus organiques. Le retour de ces noyaux d'hydrogènes à leur état d'équilibre va engendrer la formation d'un signal dans une antenne réceptrice et analysé par des ordinateurs qui vont ensuite convertir ce signal en une image.

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"Là où il n'y a pas d'espoir, nous devons l'inventer"   Albert Camus