RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE

RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE

ARTEFACT DE SUSCEPTIBILITE MAGNETIQUE

La susceptibilité magnétique d’un tissu correspond à l’aimantation interne de ce tissu induite par un champ magnétique externe (B0). Lorsque deux structures ayant des susceptibilités magnétiques très différentes (par exemple air/os au niveau des sinus), il existe un gradient de champ magnétique au niveau de leur interface. Ce gradient induit un déphasage accéléré des spins responsables d’une perte de signal et d’une distorsion de l’image à la zone d’interface. Cet artefact augmente avec l’intensité du champ magnétique principal et est donc majoré à haut champ.
Il existe plusieurs méthodes pour atténuer ou modifier les artefacts de susceptibilité magnétique, par exemple : Ø Les séquences en écho de spin y sont moins sensibles que les séquences en écho de gradient (cf 1ère partie, B, VIII), et ce grâce à l’impulsion de rephasage de 180° qui corrige les hétérogénéités de champ. Ø Des TE courts peuvent réduire la perte de signal en laissant moins de temps au déphasage de se produire. Ø Diminuer les hétérogénéités de champ grâce à des bobines réglables appelées bobines de Shim. En ajustant ces bobines, les variations de champ induites par l’échantillon peuvent être en partie compensées.
Cet artefact peut cependant se révéler intéressant d’un point de vue diagnostic, notamment pour la détection des métastases de mélanome, de lésions calcifiées, mais aussi des hématomes (les produits de dégradation du sang, déoxyhémoglobine et hémosidérine, ont des susceptibilités magnétiques élevées). Les séquences en écho de gradient avec une pondération en T2* permettent de mettre en évidence ces lésions par augmentation de l’artefact.

ARTEFACT DE TRONCATURE

Ils sont dus à la reconstruction de l’image par transformée de Fourier discrète à partir d’un  signal échantillonné et au fait qu’il est difficile de représenter une zone où il existe une transition brutale de signal (exemple graisse / corticale osseuse). En principe, une image anatomique contient un éventail infini de fréquences spatiales qui sont échantillonnées en utilisant un nombre fini de fréquences. Pour reproduire fidèlement cette zone de variation brutale de signal, il faudrait disposer d’une gamme infinie d’ondes sinusoïdales (en fréquence et en phase). La limite principale est représentée dans la direction du codage de phase où le nombre d’étapes d’incrémentations du gradient (nombre de lignes de la matrice) est limité car la résolution spatiale conditionne la durée d’examen. En augmentant la gamme d’échantillonnage des ondes sinusoïdales, les contours de la zone abrupte sont mieux représentés, mais des variations périodiques de signal persistent de part et d’autre de la zone (Fig.57). Elles se traduisent par des striations d’hyper- et d’hypo-signal parallèles à l’interface de variation brutale du signal. La périodicité des striations est liée à la taille de la matrice, soit à la résolution spatiale.

Table des matières

INTRODUCTION
1ÈRE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
A. PRINCIPE DE LA TOMODENSITOMETRIE
I. HISTORIQUE
II. BASES PHYSIQUES
1. DÉFINITION D’UN RAYON X
2. MODE DE FORMATION DES RAYONS X
3. INTERACTION DES RAYONS X AVEC LA MATIÈRE
3.1. EFFET PHOTOÉLECTRIQUE
3.2. EFFET COMPTON
3.3. BILAN DES DIFFÉRENTES INTERACTIONS
III. LE FONCTIONNEMENT DU SCANNER
1. ELÉMENTS CONSTITUTIFS
2. FORMATION DE L’IMAGE TOMODENSITOMÉTRIQUE
2.1. ACQUISITION DE L’IMAGE
2.2. TRAITEMENT ET RECONSTRUCTION DE L’IMAGE
2.3. VISUALISATION DE L’IMAGE
3. EVOLUTION
IV. QUALITE DE L’IMAGE ET ARTEFACTS
1. CRITÈRES DE QUALITÉ DE L’IMAGE
1.1. LE RAPPORT SIGNAL SUR BRUIT
1.2. RÉSOLUTION EN CONTRASTE
1.3. RÉSOLUTION SPATIALE
1.4. ARTEFACTS
1.4.1. ARTEFACTS DE DURCISSEMENT DE FAISCEAU
1.4.2. ARTEFACTS DE VOLUME PARTIEL
1.4.3. ARTEFACTS MÉTALLIQUES
1.4.4. ARTEFACTS DE MOUVEMENTS
1.4.5. ARTEFACTS CIRCULAIRES
1.4.6. ARTEFACTS DE DÉBORDEMENT DE CHAMP
2. PARAMÈTRES TECHNIQUES INFLUENÇANT LA QUALITÉ DE L’IMAGE
B. PRINCIPE DE L’IRM
I. HISTORIQUE
II.NOTIONS ELEMENTAIRES DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE
1. LE SPIN NUCLÉAIRE
2. PHENOMENE DE RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
2.1. MODÈLE CLASSIQUE DU PHÉNOMÈNE DE RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
2.1.1 CHAMP MAGNÉTIQUE PRINCIPAL B0 : VECTEUR D’AIMANTATION MACROSCOPIQUE M À L’ÉQUILIBRE
2.1.2. CHAMP MAGNÉTIQUE TOURNANT B1 OU ONDE RF : PERTURBATION DE L’ÉTAT D’ÉQUILIBRE
2.2. MODÈLE QUANTIQUE DU PHÉNOMÈNE DE RÉSONANCE MAGNÉTIQUE
3. LES PHÉNOMÈNES DE RELAXATION
3.1. LA RELAXATION LONGITUDINALE OU T1 = RELAXATION SPIN-RÉSEAU
3.2. LA RELAXATION TRANSVERSALE OU T2 = RELAXATION SPIN-SPIN
III. INSTRUMENTATION IRM
1. L’AIMANT
2. LES BOBINES DE GRADIENT
3. CHAÎNE RADIOFRÉQUENCE
4. LE SYSTÈME INFORMATIQUE
5. SALLE D’EXAMEN ET CAGE DE FARADAY
IV. SIGNAL RMN ET MODULATION PAR L’OPERATEUR
1. MESURE DU SIGNAL RMN : SIGNAL FID ET NOTION DE T2*
2. LA SÉQUENCE DE BASE : SÉQUENCE D’ÉCHO DE SPIN
3. PONDÉRATION EN T1, T2, ET DENSITÉ PROTONIQUE
3.1. INFLUENCE DU TEMPS DE RÉPÉTITION TR : PONDÉRATION EN T1
3.2. INFLUENCE DU TEMPS D’ÉCHO TE : PONDÉRATION EN T2
3.3. EQUATION DU SIGNAL RMN ET MODULATION DE LA PONDÉRATION DE LA SÉQUENCE
3.4. RÉCAPITULATIF DES PARAMÈTRES POUR UNE PONDÉRATION EN T1, T2, OU DENSITÉ PROTONIQUE
V. CODAGE SPATIAL DU SIGNAL
1. DÉFINITIONS
2. LOCALISATION SPATIALE DU SIGNAL
2.1. SÉLECTION DU PLAN DE COUPE
2.2. CODAGE À L’INTÉRIEUR DU PLAN DE COUPE
2.2.1. CODAGE PAR LA FRÉQUENCE
2.2.2. CODAGE DE PHASE
3. CHRONOGRAMME DE LA SÉQUENCE DE BASE D’ÉCHO DE SPIN
VI. RECONSTRUCTION DE L’IMAGE
1. NOTION DE TRANSFORMÉE DE FOURIER
2. ACQUISITION DE L’IMAGE EN IRM ET PLAN DE FOURIER
3. IMAGERIE 3D
4. TEMPS D’ACQUISITION DE L’IMAGE
VII. QUALITE DE L’IMAGE ET ARTEFACTS
1. CRITÈRES DE QUALITÉ DE L’IMAGE
1.1. LE RAPPORT SIGNAL SUR BRUIT
1.2. LE CONTRASTE
1.3. LA RÉSOLUTION SPATIALE
1.4. LES ARTEFACTS
1.4.1. ARTEFACTS LIÉS AU PATIENT
1.4.2. ARTEFACT DE SUSCEPTIBILITÉ MAGNÉTIQUE
1.4.3. ARTEFACT DE TRONCATURE
1.4.4. ARTEFACT DE REPLIEMENT
1.4.5. ARTEFACT DE DÉPLACEMENT CHIMIQUE
1.4.6. PHÉNOMÈNE D’EXCITATION CROISÉE
1.4.7. ARTEFACTS DE VOLUME PARTIEL
1.4.8. LE PHÉNOMÈNE DE L’ANGLE MAGIQUE
2. PARAMÈTRES TECHNIQUES INFLUENÇANT LA QUALITÉ DE L’IMAGE
2.1. LES PARAMÈTRES NON OPÉRATEURS DÉPENDANTS
2.1.1. LES PARAMÈTRES INHÉRENTS AUX TISSUS ÉTUDIÉS
2.1.2. LES PARAMÈTRES DÉPENDANTS DU SYSTÈME
2.2. PARAMÈTRES OPÉRATEURS DÉPENDANTS
2.2.1. LES PARAMÈTRES MODIFIANT LE CONTRASTE
2.2.2 LES PARAMÈTRES NE MODIFIANT PAS LE CONTRASTE
VIII. NOTIONS DE BASE D’IMAGERIE RAPIDE
1. TECHNIQUES POUR RÉDUIRE LE TEMPS D’AQUISITION
1.1. DIMINUER LE NOMBRE D’EXCITATIONS NEX
1.2. DIMINUER LE NOMBRE DE LIGNES DE LA MATRICE NP
1.3. RÉDUIRE LA DURÉE DU TR ET DU TE
1.4. REMPLISSAGE RAPIDE DU PLAN DE FOURIER
2. INTERÊT EN IMAGERIE 3D
IX. PARTICULARITES DE L’IRM HAUT CHAMP 3 TESLA ET PLUS
1. PARTICULARITÉS D’ACQUISITION ET DE QUALITÉ DE L’IMAGE
2. UTILISATIONS SPÉCIFIQUES
X. INTERPRETATION DU SIGNAL ET DU CONTRASTE DE BASE
1. STRUCTURES TYPIQUEMENT EN HYPERSIGNAL EN T1
2. STRUCTURES TYPIQUEMENT EN HYPERSIGNAL EN T2
3. STRUCTURES DONNANT TYPIQUEMENT PEU OU PAS DE SIGNAL
4. RÉCAPITULATIF : APPARENCE DE L’IMAGE SELON LES PONDERATIONS
C. ASPECTS PRATIQUES DU SCANNER ET DE L’IRM EN FILIÈRE ÉQUINE
I. LE SCANNER EN FILIÈRE ÉQUINE
1. LES ÉQUIPEMENTS
2. PRÉVENTION DES RISQUES
II. L’ IRM EN FILIÈRE ÉQUINE
1. LES ÉQUIPEMENTS
2. PRÉVENTION DES RISQUES
2.1. LIÉS AU CHAMP MAGNÉTIQUE
2.2. LIÉS AUX GRADIENTS DE CHAMP MAGNÉTIQUES
2.3. LIÉS AUX ANTENNES
D. INTERETS ET LIMITES DU SCANNER ET DE L’IRM POUR L’EVALUATION DE LA TETE DU CHEVAL (HORS ENCEPHALE)
2ÈME PARTIE : CONTRIBUTION EXPERIMENTALE : MISE AU POINT DE L’ATLAS EN LIGNE DES IMAGES TOMODENSITOMETRIQUES ET IRM HAUT CHAMP 3 TESLA DE LA TÊTE DU CHEVAL (HORS ENCÉPHALE)
A. MATERIEL ET METHODE : ACQUISITION DES IMAGES
I. OBTENTION DES IMAGES IRM
II. OBTENTION DES IMAGES TOMODENSITOMETRIQUES
III. LECTURE DES IMAGES ET VALIDATION DU CARACTÈRE SAIN
IV. SÉLECTION ET LÉGENDES DES COUPES
B. RESULTATS
I. EXEMPLES DE PLANCHES DE L’ATLAS TOMODENSITOMETRIQUE DE LA TETE DU CHEVAL SAIN EN FENETRE « TISSUS MOUS »
II. EXEMPLES DE PLANCHES DE L’ATLAS TOMODENSITOMETRIQUE DE LA TETE DU CHEVAL SAIN EN FENETRE « OS »
III. EXEMPLES DE PLANCHES DE L’ATLAS IRM 3T DE LA TETE DU CHEVAL SAIN
C. DISCUSSION
CONCLUSION
ANNEXES

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