M - Unil

Dr. Ruud van Heeswijk, PhD
CIBM/CHUV/MR
Première partie des examens de FMH en radiologie
E-mail
[email protected]
Diapositives du cours
www.unil.ch/cvmr → Links → «Lectures FMH»
Ressources Supplémentaires:
www.unil.ch/cvmr → Links → «Understanding MRI»
« Comprendre l'IRM : Manuel d'auto-apprentissage »
Bruno Kastler, Daniel Vetter, Zoltan Patay, Philippe Germain
Analysis Workstation
Réseau/PACS
Cryostat
HOST
Amplificateur
RF
Synthétiseur
RF
Transmission du
signal
Réception du
signal
Échantillonnage
Reconstruction
Gradients &
Shim X, Y, Z
Amplificateur
Gradients
Composante « longitudinale »
Mz0
Σμz ≠ 0
Mz0 ≠ 0
B0
z
x
y
Composante « tranversale »
Σμxy = 0
Mxy = 0
• Relation unissant l’intensité du champ
magnétique et la fréquence de résonance des
spins selon:
Intensité du champ magnétique [T]
0  B0
Rapport gyromagnétique propre à chaque
catégorie d’atome. 1H: 42577 [kHz/T]

• Revenons à nos protons, lorsque nous sommes
à la condition de résonance:
– ωr=ω0
– Le vecteur macroscopique M tout en continuant à
tourner autour de B1 à la fréquence angulaire
z
ω1=γB1
ω1
z
B0
Mz0
B1
z
x
x
y
y
M
x
y
• Angle de bascule (α) auquel est soumis le
vecteur d’aimantation macroscopique par
rapport à l’axe du champ statique B0.
z
Mz
B0
α
x
z
y
x
y
M
Mxy
• Composante du vecteur d’aimantation
macroscopique Mz se projetant le long de l’axe
du champ statique B0.
z
Mz
B0
z
α
x
y
x
y
M
Mxy
B0
• Composante du vecteur d’aimantation
macroscopique Mxy se projetant dans un plan
perpendiculaire à B0.
z
Mz
B0
M
α
x
z
y
x
y
Mxy
B0
Mz0
Mz
Mz(t)
z
α
M
x
y
t
Mxy
 t T1
M z (t)  (M z0 cos( )  M z0 )e
 M z0
Mz0
Mz
Mxy(t)
z
α
M
x
y
t
Mxy
M xy (t )  M z 0 sin( )e

t
T2
• Le signal mesurable est une sinusoïde amortie
par une exponentielle de temps T2.
z
x
y
Bobine (Antenne de réception)
• Aux inhomogénéités du champ d’origine
« moléculaire » (=relaxation T2) s’ajoutent les
inhomogénéités propres du champ magnétique
externe B0: Les deux effets ensemble = T2*
S
T2= inhomogénéité d’origine moléculaire
T2*= T2 & inhomogénéité propre de B0
t
x
t
t
x
t
x
• Sélection du plan de coupe
– Application d’un gradient Gs selon l’axe z. La
fréquence angulaire croît de ω1 à ω16 par tranches
ou plans perpendiculaire à la direction du gradient.
Si ωr=ω6, seuls les protons du plan 6 sont à la
condition de résonance et vont basculer de α et
donc contribuer à la formation du signal RMN.
B1
Gs
Gs
ω6
P1
P6
ω1 ω2 ω3
ω6
t
ω16
Δω
z
• Application du codage de phase
– L’application du gradient de codage de phase Gp
selon l’axe y va permettre le codage par la phase:
Φ1, Φ2, Φ3 dans chacune des lignes L1, L2, L3. A
l’arrêt de l’application de Gp, les protons
précessent tous de nouveau y
à la fréquence angulaire
Φ1 Φ1 Φ1
ω0, mais conservent leur
Φ2 Φ2 Φ2
décalage en phase que
l’on utilisera pour la suite.
Φ3 Φ3 Φ3
L1
L2
L3
Gp
x
• Application du codage de fréquence
– L’application du gradient de codage de fréquence
Gr selon l’axe x va accroître le
C1
C2
C3
fréquence de précession des
y
ω1 ω2 ω3
protons ω1, ω2, ω3 dans chacune
des colonnes C1, C2, C3. On doit
ω1 ω2 ω3
coder les protons par la fréquence
ω1 ω2 ω3
durant l’application de Gr. Il faut
donc appliquer Gr lors du recueil
ou lecture du signal RMN.
Gr
x
• Sélection de plan de coupe
• Codage de phase
phase
• Codage de fréquence
plan de coupe
ω1, Φ1 ω2, Φ1 ω3, Φ1
ω1, Φ2 ω2, Φ2 ω3, Φ2
ω1, Φ3 ω2, Φ3 ω3, Φ3
fréquence
Step1
Step3:
Step2
: Sélection
Codage
: Codage
dudePlan
de
fréquence
phase
de Coupe
fréquence
plus basse
codage de fréquence
GP
codage de phase
Bo
fréquence
plus haute
phase plus
basse
Aul’arrêt
L’application
A
Ensuite,
Le
gradient
signal
début,
de
lerésultant
les
gradient
l’application
de
du
protons
codage
gradient
est
de de
codage
de
deGp,
précessent
codage
les
de
fréquence
l’ensemble
fréquence
protons
de va
phase
des
précessent
à la
accroître
(Gsignaux
même
est
appliqué
la
tous
de l’axe
tous
de
r) G
p selon
y vaprotons.
nouveau
selon
fréquence
les
permettre
l’axede
angulaire
x. précession
les protons
ω0 selon
de
précesser
à
l’axe
la fréquence
x durant
à une
laangulaire
lecture
féquence
du
differente
ω
signal.
selon cetteleur
axe pour
0, mais conservent
un moment.
décalage
en phase
phase
augmente
y
x
Gr
Σ
Bo
Courtesy: J. Ridgway, Leeds: J Cardiovasc Magn Reson. 2010 Nov 30;12(1):71
• Matrice bidimensionnelle correspondant aux
signaux sources obtenus (antenne de réception)
en IRM 2D FT. L’opération de transformée de
Fourier bidimensionnelle permet de faire
correspondre à ce plan, l’image finale IRM.
Plan de
Fourier
2D FT
• Rapport entre l’intensité du signal étudié et
l’écart type du bruit de fond. Plus ce rapport
est élevé meilleure est la qualité d’image.
Signal sur bruit élevé
• Rapport entre la différence d’intensité de
signal séparant deux objets et l’écart type du
bruit de fond. Meilleur est ce rapport,
meilleure sera la résolution en contraste de
l’image.
TR
RF
90°
180°
90°
180°
90°
180°
Gs
Gr
Gp
Signal
t
PLAN DE FOURIER
TE
RF
90°
180°
180°
180°
Gs
Gr
Gp
T2
Signal
t
PLAN DE FOURIER
TR
TE
RF
30°
30°
30°
Gs
Gr
Gp
Signal
t
PLAN DE FOURIER
TR
Court
Long
Court
Image pondérée en T1
Image pondérée par
la densité des protons
Long
-
Image pondérée en T2
TE
Préparation
de
l’aimantation
Acquisition de l’image
t
Exemple:
• Inversion-récupération
• Saturation des graisses
Exemple:
• Echo de spin
• Echo de gradient
But:
• Changer le contraste
• Eviter des artéfacts
But:
• Formation de l’image
• Les séquences de saturation des graisses
permettent de supprimer la composante
graisseuse des tissus stationnaires dans les
régions qui en contiennent beaucoup. On
réalise cela en incorporant dans la séquence
une impulsion sélective centrée exactement sur
le pic de résonance de la graisse.
Protons
Graisses
0-220Hz (1.5T)
0-440Hz (3T)
0

Saturation des graisses
90°
RF
180°
Gs
Gr
Gp
Signal protons eau!
Signal
Mz
Graisses
Protons de l’eau
• Un flux est caractérisé par:
coupe, épaisseur Δz
– sa vitesse
– son accélération
– sa direction
vitesse v
vaisseau & sang
• Absence de signal: Phénomène de sortie de
coupe.
TE/2
•
•
Les protons quittent le plan de
coupe (bleu) entre l’impulsion
90° et l’impulsion 180°. Seuls
les protons ayant subi les deux
impulsions peuvent engendrer
un écho de spin.
Les protons stimulés par
l’impulsion 90° (violet) quittent
totalement le plan de coupe
avant l’impulsion 180° et sont
remplacés par des protons
n’ayant pas d’aimantation
transversale (pas de signal).
90°
180°
t
coupe
Image
vaisseau « noir »
• Renforcement paradoxal: Phénomène d’entrée
de coupe.
Mz
sang circulant
•
•
Pendant l’intervalle TR, il y a
un renouvellement des protons
circulant à travers le plan de
coupe (rouge). Ce sont des
protons « frais » et leur vecteur
d’aimantation longitudinale est
maximal et par conséquent
aussi le signal qu’ils
engendrent.
Les protons stationnaires
stimulés par les multiples
impulsions 90° (bleu) sont
partiellement saturés (signal
diminué).
TR
90°
tissu stationnaire
TR
90°
t
coupe
Image
sang « blanc »
• Agents T1
– Ce sont des substances paramagnétiques . Elles
agissent en induisant un champ magnétique local
qui entraîne une diminution du temps de relaxation
T1. Elles augmentent donc le contraste en T1. Le
gadolinium (Gd) est utilisé en pratique courante
comme agent de contraste T1.
• Dotarem, Magnevist, Omniscan
• Injectés en intra-veineuse (0.1 à 0.2ml/kg)
• Agents T2
– Ce sont des substances super-paramagnétiques ou
ferromagnétiques qui induisent des
inhomogénéités du champ magnétique. Celles-ci
accélèrent le déphasage des protons et diminuent le
temps de relaxation T2. Elles augmentent donc le
contraste en T2. Aussi contraste négatif.
• Perturbations de l’image d’origines diverses,
se traduisant par l’apparition de fausses
images.
• Origine:
– Distorsion du champ B0 due à la présence de matériel ferro-magnétique
(épingle à cheveux, plombages, fermeture-éclair, piercing, tatouage,
ceinture, soutien-gorge...).
• Conséquence:
– Zone de vide de signal avec
renforcement en périphérie.
• Solutions:
– Retirer tout matériel ferromagnétique externe (si possible)
– Utiliser des séquences en écho de
spin et non en écho de gradient.
• Origine:
– Mouvements de structures pendant l’acquisition de l’image entraînant
une erreur de codage spatial.
• Conséquence:
– Flou et images fantômes le long du codage de phase.
• Solutions:
– Sédation
– Synchronisation cardiaque ou
respiratoire
– Séquences rapides
– Augmenter le # d’excitation (Nex)
– Gradient de compensation de flux
– Présaturation
– Changer l’orientation du codage de
phase.
• Origine:
– Flux pulsatile du sang engendre des
artéfacts divers dans la direction du
codage de phase.
• Conséquence:
– Images fantômes hypo- ou
hyperintenses le long du codage de
phase. Plus marqués sur les séquences
d’écho de gradient.
• Solutions:
–
–
–
–
Synchronisation cardiaque
Gradients de compensation de flux
Minimiser le TE et le TR
Présaturation.
• Origine:
– L’objet à examiner est plus grand que le champ
de vue.
• Conséquence:
– Repliement des structures hors champ; apparaît
dans la direction de codage de phase. Peut
simuler un processus pathologique.
• Solutions:
– Bien orienter les axes de codage de phase et de
fréquence pour couvrir tout l’objet
– Technique antirepliement
– Élargir le champ de vue
– Sélection d’antenne de surface.
• Origine:
– Différence de fréquence de résonance des protons de l’eau et de la
graisse (ω0graisse < ω0eau).
• Conséquence:
– Déplacement au niveau d’une
interface graisse/eau des
protons de la graisse et de
l’eau le long du gradient de
codage de fréquence.
• Solutions:
– Séquences pour séparer la graisse
et l’eau: FatSat, Dixon, STIR…
– Augmenter le gradient de codage
de fréquence.
• Origine:
– Gradient de champ magnétique intrinsèque à l’interface de deux
structures de susceptibilités magnétiques très differentes (ex. air/eau).
• Conséquence:
– Zones élargies de signal hypointense (cavités aériennes du crâne,
poumons…)
• Solutions:
– Séquences écho de spin
– TE court
– Augmenter la résolution spatiale.
• Liés à la présence du champ magnétique.
• Liés aux effets de l’onde RF (échauffement du
tissu aux fréquences élevées). Plus sévère pour
les appareils à haut champs.
• Liés aux effets des changements des gradients
rapides. Stimulations nerveuses.
• Liés aux produits de contraste.
• Vertige temporaire.
• Bruit protection des oreilles.
• Les contre-indications au passage d’un examen IRM sont:
– la présence de métaux susceptibles de se mobiliser dans le corps:
• clips vasculaires cérébraux surtout chez les patients opérés d'un anévrisme
cérébral.
• corps étranger métallique ferro-magnétique intra-oculaire ou dont la
mobilisation exposerait le patient à des blessures. (Accident de chasse,
accident de meulage...).
• valves cardiaques non compatibles, ce qui est le cas de la valve StarrEdwards pré 6000. La plupart des valves cardiaques sont compatibles avec
l'examen IRM.
• Les différentes prothèses (hanche, genou) ne sont pas des contreindications. On respectera, malgré une compatibilité avérée, un délai après
chirurgie, celui-ci se situant généralement entre 3 et 6 semaines après la
pose du matériel. Ce délai correspond au temps nécessaire pour que les
différents tissus de l'organisme adhèrent au matériel et le "stabilisent".
• les dispositifs biomédicaux:
– stimulateur cardiaque et défibrillateur cardiaque dont le fonctionnement
peut être altéré par le champ magnétique et conduire à des troubles du
rythme cardiaque potentiellement mortels.
– pompe à insuline.
– neuro-stimulateur.
– Dispositifs transdermiques (patchs). Certains de ces dispositifs
possèdent un mince halo métallique de protection dans leurs couches
superficielles qui peut être cause de brûlures.
• L'état du patient:
– impossibilité de rester allongé (insuffisance cardiaque ou respiratoire
avec orthopnée).
– impossibilité de rester immobile (patient pusillanime, enfants, troubles
psychiatriques). Les examens d'imagerie peuvent le cas échéant être
réalisés sous prémédication, voire sous anesthésie générale. Il convient
alors d'utiliser uniquement le matériel d'anesthésie homologué pour
entrer dans la salle d'IRM.
– la claustrophobie, qui peut faire l'objet des mesures citées
précédemment.
– l'allergie au gadolinium.
– insuffisance rénale sévère (uniquement en cas d'injection de produit de
contraste).
• L'état du patient (suite):
– la grossesse, en dehors d'indication formelle. Il n'a jamais été démontré
d'effet délétère des champs magnétiques sur le fœtus. Mais, par
précaution, seules les indications mettant en jeu le pronostic vital ou
fonctionnel de la mère sont validées. En cas d'injection de gadolinium :
il y a un passage lent de la barrière placentaire (constaté uniquement
sur spécimen murin).
– allaitement : en cas d'injection de gadolinium uniquement : excrétion
faible dans le lait maternel (constaté uniquement sur spécimen murin),
recommandation de traite et élimination du lait pendant 24 à 48 heures
suivant l'injection.
Brulure (B1, ondes RF)
Force (B0, champ statique)
Nephrogenic Systemic
Fibrosis (NSF)
(produit de contraste)
1) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La durée d'une impulsion RF typique est de 10-20 ms.
B. À 1,5 T, la fréquence de précession de l'hydrogène est  64
kHz.
C. Grâce à l’opération des shims, les aimants perdent toute
résistance électrique.
D. Les antennes peuvent seulement recevoir des signaux de
radiofréquence.
E. Idéalement, un gradient va seulement varier le champ
magnétique dans un axe spécifique.
1) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La durée d'une impulsion RF typique est de 10-20 ms.
B. À 1,5 T, la fréquence de précession de l'hydrogène est  64
kHz.
C. Grâce à l’opération des shims, les aimants perdent toute
résistance électrique.
D. Les antennes peuvent seulement recevoir des signaux de
radiofréquence.
E. Idéalement, un gradient va seulement varier le champ
magnétique dans un axe spécifique.
1) Réponses Corrigées.
A. La durée d'une impulsion RF typique est de 1-10 ms.
B. À 1,5 T, la fréquence de précession de l'hydrogène est  64
MHz.
(42577 kHz/T x 1.5 T = 63865.5 kHz ~ 64 MHz)
C. Grâce à la supraconductivité les aimants perdent toute
résistance électrique. Les shims assurent l'homogénéité du
champ magnétique.
D. Les antennes peuvent recevoir ou émettre des signaux de
radiofréquence.
E. Idéalement, un gradient va seulement varier le champ
magnétique dans un axe spécifique. Utilisant trois gradients
nous permet d'affecter 3 axes.
2) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. On mesure l'aimantation longitudinale avec une antenne de
réception.
B. Le signal mesurable est une sinusoïde amortie par une
exponentielle de temps T1, qui s’appelle le signal d’induction
libre ou FID.
C. Les inhomogénéités du champ moléculaire sans les
inhomogénéités propres du champ magnétique externe B0
contribuent au temps T2*.
D. En l’absence d’un champ magnétique externe, la somme des
vecteurs microscopiques Σμ est  0.
E. Normalement, les protons sont parfaitement alignés selon B0.
2) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. On mesure l'aimantation longitudinale avec une antenne de
réception.
B. Le signal mesurable est une sinusoïde amortie par une
exponentielle de temps T1, qui s’appelle le signal d’induction
libre ou FID.
C. Les inhomogénéités du champ moléculaire sans les
inhomogénéités propres du champ magnétique externe B0
contribuent au temps T2*.
D. En l’absence d’un champ magnétique externe, la somme des
vecteurs microscopiques Σμ est  0.
E. Normalement, les protons sont parfaitement alignés selon B0.
2) Réponses Corrigées.
A. On mesure l'aimantation transverse avec une antenne de
réception.
B. Le signal mesurable est une sinusoïde amortie par une
exponentielle de temps T2, qui s’appelle le signal d’induction
libre ou FID.
C. Les inhomogénéités du champ moléculaire et les
inhomogénéités propres du champ magnétique externe B0
contribuent au temps T2*.
D. En l’absence d’un champ magnétique externe, la somme
des vecteurs microscopiques Σμ est  0.
E. Normalement, les protons ne sont pas parfaitement
B0
alignés selon B0, mais tournent individuellement
μ
autour de B0. Chaque proton décrit un cône
autour de B0.
3) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Le «rapport signal sur bruit» est le rapport entre l’intensité du
signal étudié et l’intensité moyenne du bruit de fond.
B. Les trois axes sont: le gradient de sélection de coupe Gs
(habituellement l’axe z), le gradient de codage de fréquence Gf
(habituellement l’axe x), et le gradient de codage de phase Gp
(habituellement l’axe y).
C. La transformée de Fourier est une méthode mathématique qui
augmente de façon linéaire le champ magnétique (B) dans la
direction où est appliqué le gradient.
D. Les variations aléatoires du signal (bruit) viennent
exclusivement des imperfections instrumentales
E. L'IRM utilise les chats et les pianos pour créer des images.
3) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Le «rapport signal sur bruit» est le rapport entre l’intensité du
signal étudié et l’intensité moyenne du bruit de fond.
B. Les trois axes sont: le gradient de sélection de coupe Gs
(habituellement l’axe z), le gradient de codage de fréquence
Gf (habituellement l’axe x), et le gradient de codage de
phase Gp (habituellement l’axe y).
C. La transformée de Fourier est une méthode mathématique qui
augmente de façon linéaire le champ magnétique (B) dans la
direction où est appliqué le gradient.
D. Les variations aléatoires du signal (bruit) viennent
exclusivement des imperfections instrumentales
E. L'IRM utilise les chats et les pianos pour créer des images.
3) Réponses Corrigées.
A. Le «rapport signal sur bruit» est le rapport entre l’intensité du
signal étudié et l’écart type du bruit de fond.
B. Les trois axes sont: le gradient de sélection de coupe Gs
(habituellement l’axe z), le gradient de codage de fréquence Gf
(habituellement l’axe x), et le gradient de codage de phase Gp
(habituellement l’axe y).
C. La transformée de Fourier est une méthode mathématique qui
nous permet a convertir des signaux temporels en fréquences
et en phases. Ce processus est à la base de la reconstruction
des images d’IRM grâce à la correspondance qui est établie
entre la position et la fréquence.
D. Les variations aléatoires du signal (bruit) viennent d’origines
diverses (la chaine d’instrumentation, thermique,
mouvement…).
4) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Dans une séquence d’écho de spin, une impulsion de 180° est
appliquée à t=TE.
B. Dans une séquence d’écho de spin, l’intensité du signal de
l’écho est réduit par T2*.
C. Si on veut une séquence qui démontre des différences de T1,
on devrait avoir un TR court.
D. Le gradient de codage de phase, Gp, doit être bipolaire si on
veut former un écho.
E. Dans une séquence d’écho de gradient, l’angle de bascule de
l’aimantation doit être 90° si on veut que les spins soient en
phase.
4) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Dans une séquence d’écho de spin, une impulsion de 180° est
appliquée à t=TE.
B. Dans une séquence d’écho de spin, l’intensité du signal de
l’écho est réduit par T2*.
C. Si on veut une séquence qui démontre des différences de
T1, on devrait avoir un TR court.
D. Le gradient de codage de phase, Gp, doit être bipolaire si on
veut former un écho.
E. Dans une séquence d’écho de gradient, l’angle de bascule de
l’aimantation doit être 90° si on veut que les spins soient en
phase.
4) Réponses Corrigées.
A. Dans une séquence d’écho de spin, une impulsion de 180° est
appliquée à t=TE/2.
B. Dans une séquence d’écho de spin, l’intensité du signal du
FID est réduit par T2*. L’intensité du signal de l’écho est
réduit par T2.
C. Si on veut une séquence qui démontre des différences T1, on
devrait avoir un TR court.
D. Le gradient de codage de phase, Gp, encode la phase et ne
forme pas l’écho. Aussi, il est déséquilibré. C’est
l'impulsion de 180 qui crée l'écho.
E. Dans une séquence d’écho de gradient, l’angle de bascule de
l’aimantation est <90° . La bascule de l’aimantation n’a
rien à faire avec la phase des spins.
5) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Jusqu'au premier écho, une séquence d'écho de spin turbo est
identique à une séquence écho de spin normale.
B. Une séquence d’EPI (echoplanar) utilise des impulsions de
180° pour former des échos.
C. Les séquences de saturation des graisses utilisent une
impulsion sélective centrée exactement sur le pic de
résonance de l’eau.
D. Un flux est caractérisé par son effet sine bracæ.
E. Le TI d’une séquence d’inversion-récupération est
généralement plus long que le TR de cette séquence.
5) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. Jusqu'au premier écho, une séquence d'écho de spin turbo
est identique à une séquence écho de spin normale.
B. Une séquence d’EPI (echoplanar) utilise des impulsions de
180° pour former des échos.
C. Les séquences de saturation des graisses utilisent une
impulsion sélective centrée exactement sur le pic de
résonance de l’eau.
D. Un flux est caractérisé par son effet sine bracæ.
E. Le TI d’une séquence d’inversion-récupération est
généralement plus long que le TR de cette séquence.
5) Réponses Corrigées.
A. Jusqu'au premier écho, une séquence d'écho de spin turbo est
identique à une séquence écho de spin normale.
B. Une séquence d'écho de spin utilise des impulsions de 180°
pour former des échos. Une séquence d’EPI (echoplanar)
utilise le gradient de lecture pour former des échos.
C. Les séquences de saturation des graisses utilisent une
impulsion sélective centrée exactement sur le pic de
résonance de la graisse.
D. Un flux est caractérisé par sa vitesse, son accélération, sa
direction, et sa phase. (« Sine bracæ » veut dire « sans
pantalon » en Latin.)
E. Le TI d’une séquence d’inversion-récupération survient dans
un intervalle de TR, il est donc plus court que le TR par
définition.
6) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. L’effet principal du gadolinium est d'allonger T1, augmentant
donc le contraste en T1.
B. En angio-IRM, on utilise des spins venant de l'extérieur de la
coupe d’IRM.
C. Les agents de contraste T1 sont habituellement des substances
super-paramagnétiques ou ferromagnétiques.
D. La formation des images «sang blanc» utilise une impulsion
de 90° suivie par une impulsion de 180° pour former un écho.
E. Les séquences de saturation des graisses sont utilisées
strictement pour les patients en surpoids.
6) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. L’effet principal du gadolinium est d'allonger T1, augmentant
donc le contraste en T1.
B. En angio-IRM, on utilise des spins venant de l'extérieur
de la coupe d’IRM.
C. Les agents de contraste T1 sont habituellement des substances
super-paramagnétiques ou ferromagnétiques.
D. La formation des images «sang blanc» utilise une impulsion
de 90° suivie par une impulsion de 180° pour former un écho.
E. Les séquences de saturation des graisses sont utilisées
strictement pour les patients en surpoids.
6) Réponses Corrigées.
A. L’effet principal du gadolinium est de réduire T1,
augmentant donc le contraste en T1.
B. En angio-IRM, on utilise des spins venant de l'extérieur de la
coupe d’IRM.
C. Les agents de contraste T1 sont habituellement des substances
paramagnétiques. Les agents de contraste T2 sont des
substances super-paramagnétiques ou ferromagnétiques.
D. La formation des images «sang noir» utilise une impulsion de
90° suivie par une impulsion de 180° pour former un écho.
E. Les séquences de saturation des graisses sont utilisées pour
les patients de poids normal aussi.
7) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La présence d’un object ferromagnétique (probablement un
implant) cause une hypointensité dans
l'endroit marqué A).
B. La disparition de la connexion au
point marqué par B) est causé par un
artefact de flux.
C. La ligne indiquée par C) est due à un
artefact de mouvement.
D. Les régions indiquées par D) sont dues à un déplacement chimique.
E. La similarité des deux grandes régions grises, indiquées par E),
est due à un artefact d'aliasing.
7) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La présence d’un object ferromagnétique (probablement un
implant) cause une hypointensité dans
l'endroit marqué A).
B. La disparition de la connexion au
point marqué par B) est causé par un
artefact de flux.
C. La ligne indiquée par C) est due à un
artefact de mouvement.
D. Les régions indiquées par D) sont dues à un déplacement chimique.
E. La similarité des deux grandes régions grises, indiquées par E),
est due à un artefact d'aliasing.
7) Réponses Corrigées.
A. A) est le globe oculaire. Il est hypointense parce qu’une concentration
d'eau élevée crée un T1 long.
B. B) est le nerf optique. Il disparaît
dans une coupe adjacente.
C. C) est le crâne. Il est noir parce que
l'os a très peu de signal utilisable.
D. Les régions indiquées par D) sont
dues à un déplacement chimique.
E. E) est le cerveau. Il n'y a pas d'aliasing dans cette image.
PS: C'est une image pondérée en T1 d'un hémangiome orbital.
8) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La plupart des valves cardiaques sont compatibles avec
l'examen IRM.
B. L'énergie RF nécessaire pour exciter un spin est plus faible à
haut champ, donc l’échauffement du tissu est réduit.
C. Il n'a jamais été démontré qu’il y a une excrétion faible de
gadolinium dans le lait maternel, mais, par précaution, seules
les indications mettant en jeu le pronostic vital ou fonctionnel
de la mère sont validées.
D. Les plupart des clips vasculaires cérébraux (par ex: chez les
patients opérés d'un anévrisme cérébral) sont compatibles
avec l'examen IRM.
E. Malgré une compatibilité avérée, il faut attendre entre 3 et 6
mois après la chirurgie avant de faire passer un examen IRM
à un patient avec une prothèse (par ex: hanche, genou).
8) Laquelle des phrases suivantes est vraie?
A. La plupart des valves cardiaques sont compatibles avec
l'examen IRM.
B. L'énergie RF nécessaire pour exciter un spin est plus faible à
haut champ, donc l’échauffement du tissu est réduit.
C. Il n'a jamais été démontré qu’il y a une excrétion faible de
gadolinium dans le lait maternel, mais, par précaution, seules
les indications mettant en jeu le pronostic vital ou fonctionnel
de la mère sont validées.
D. Les plupart des clips vasculaires cérébraux (par ex: chez les
patients opérés d'un anévrisme cérébral) sont compatibles
avec l'examen IRM.
E. Malgré une compatibilité avérée, il faut attendre entre 3 et 6
mois après la chirurgie avant de faire passer un examen IRM
à un patient avec une prothèse (par ex: hanche, genou).
8) Réponses Corrigées.
A. La plupart des valves cardiaques sont compatibles avec
l'examen IRM. Il y a certainement des exceptions (par ex:
Starr-Edwards, pré-6000).
B. L'énergie RF nécessaire pour exciter un spin est plus élevée à
haut champ, donc l’échauffement du tissu est augmenté.
C. Il n'a jamais été démontré d'effet délétère des champs
magnétiques sur le fœtus, mais il y a une excrétion faible
de gadolinium dans le lait maternel et à travers la barrière
placentaire (constaté uniquement sur spécimen murin).
D. Les plupart des clips vasculaires cérébraux surtout chez les
patients opérés d'un anévrisme cérébral ne sont pas
compatibles avec l'examen IRM.
E. Malgré une compatibilité avérée, il faut attendre entre 3 et 6
semaines après la chirurgie avant de faire passer un examen
IRM à un patient avec une prothèse (par ex: hanche, genou).
• Angle de bascule (α) auquel est soumis le
vecteur d’aimantation macroscopique par
rapport à l’axe du champ statique B0.
z
Mz
B0
α
x
z
y
x
y
M
Mxy
• Composante du vecteur d’aimantation
macroscopique Mz se projetant le long de l’axe
du champ statique B0.
z
Mz
B0
z
α
x
y
x
y
M
Mxy
B0
• Composante du vecteur d’aimantation
macroscopique Mxy se projetant dans un plan
perpendiculaire à B0.
z
Mz
B0
M
α
x
z
y
x
y
Mxy
B0
• Processus d’application de gradient de champ
magnétique selon un axe donné, dans le but de
faire correspondre à chaque position sur cet
axe une fréquence propre des spins.
• Technique de codage spatial le long d’un axe,
résultant de l’application d’une série de
gradients encodeurs le long de cet axe. En
imagerie habituelle, 64, 128, 256 ou 512 pas
d’encodage en phase sont appliqués à
l’échantillon pour pouvoir construire une
image.
• Différence d’intensité du signal entre deux
objets dans une image. On parle de contraste
T1 ou T2 selon que l’image considérée est
pondérée en T1 ou T2, densité de protons,
T2*. Le contraste est modulé par plusieurs
paramètres de la séquence d’imagerie et peut
être influencé des produits de contraste).
• Nombre de protons visibles en IRM par unité
de volume. Les séquences d’écho de spin avec
TR long et TE court conduisent à des
contrastes en densité de protons.
• Effet de rephasage de l’aimantation transverse
conduisant à l’apparition d’un signal de
radiofréquence enregistrable grâce aux
séquences d’écho de spin ou grâce aux
séquences d’écho de gradient.
• Substance qui, une fois administrée dans
l’organisme, est capable de modifier le
contraste d’une image. Le Gadolinium (Gd) est
un agent de contraste modifiant surtout le
contraste T1.
• Unité d’induction [G] magnétique.
• 1G = 10-4 Tesla.
• La grandeur du champ magnétique
– terrestre est de 0.5G
– aimant du frigo est de 20G
• Rapport gyromagnétique γ = 42577 kHz/T
pour 1H.
• [Hz] Unité de fréquence: Nombre de cycle par
seconde. 1MHz = 106Hz.
• Brève émission de radiofréquence à la
fréquence de résonance des spins, afin de faire
basculer leur aimantation dans le plan
transversal (et donc de les rendre détectables).
Une impulsion de 90° provoque une rotation
du vecteur d’aimantation dans le plan
perpendiculaire au champ B0. Une impulsion
de 180° inverse le vecteur d’aimantation.
• Impulsion de radiofréquence n’agissant que
sur une tranche précise de l’objet.
B1
Gz
t
• Séquence constituée d’une impulsion initiale
de 180° suivie d’une séquence d’écho de spin
ou d’une séquence d’écho de gradient. Elle est
utile pour produire des images pondérées en
T1.
2000
• Nombre de pixels couvrant le champ de vue
dans une dimension X, Y, (Z).
3000
Pixel
• Pour la fonction sinusoïdale sin(ωt + φ0), la
phase φ est l’angle ωt + φ0 parcouru au temps t
à la vitesse angulaire ω, à partir de la phase à
l’origine φ0.
• Composante élémentaire d’une image
bidimensionelle.
Pixel
• Matrice bidimensionnelle correspondant aux
signaux sources obtenus (antenne de réception)
en IRM 2D FT. L’opération de transformée de
Fourier bidimensionnelle permet de faire
correspondre à ce plan, l’image finale IRM.
Plan de
Fourier
2D FT
• Mouvement en forme de cône suivi par l’axe
de rotation d’un gyroscope soumis à une
bascule. La composante transverse de la
précession de l’aimantation est la source d’un
signal de RMN mesurable.
• Les produits de contraste en IRM augmentent
souvent le rendement diagnostique de
l’examen. Ils agissent en abaissant le temps de
relaxation T1 « agents T1 » ou T2 « agents
T2 ».
• La rupture des conditions de supraconduction
d’un aimant: La bobine devient résistive
entraînant un dégagement rapide d’hélium
gazeux. Après un quench, le champ
magnétique de l’IRM a disparu.
• Processus permettant de remettre en phase les
spins pour l’instant du recueil de l’écho (TE).
Une impulsion de refocalisation (180°) est
utilisée pour cela en écho de spin – une
inversion de gradient est utilisée pour cela en
écho de gradient.
• Phénomène de retour de l’aimantation à son
point d’équilibre initial suite à une impulsion
d’excitation. La relaxation longitudinale, le
long de l’axe de B0 s’effectue avec la constante
de temps T1
t /T1
 (1 e )
• La relaxation transversale perpendiculairement
à l’axe de B0, s’effectue avec la constante de
temps T2

 et /T2
• Intervalle de temps (Δt [ms]) avec lequel est
décrit un phénomène dynamique.
• Phénomène d’interaction entre un champ
électromagnétique (ou onde de radiofréquence)
et les noyaux atomiques (protons) soumis à un
champ magnétique statique (B0). Il y a une
résonance (absorption d’une énergie de
radiofréquence par les noyaux) lorsque ω = γB0
– ω: pulsation de radiofréquence;
– γ: rapport gyromagnétique
– |B0|: intensité du champ magnétique
• Coefficient d’absorption spécifique
correspondant au dépôt d’énergie dans les
tissus sous l’influence des impulsions
radiofréquences. Certaines séquences (SSFP,
TSE) sont susceptibles d’entraîner des
échauffements dans les tissus (micro onde).
Limité à 4W/kg.
• Les séquences de saturation des graisses
permettent de supprimer la composante
graisseuse des tissus stationnaires dans les
régions qui en contiennent beaucoup. On
réalise ça en incorporant dans la séquence une
impulsion sélective centrée exactement sur le
pic de résonance de la graisse.
Protons
Graisses
0-220Hz (1.5T)
0-440Hz (3T)
0

• Utilisée en imagerie rapide, notamment pour le
ciné-IRM cardiaque en apnée. Par exemple, le
cycle cardiaque peut-être divisé en blocs de
100ms; chaque bloc étant constitué de 10
lignes dans le plan de Fourier. La segmentation
permet d’acquérir 160 lignes du plan de
Fourier en 16 battements cardiaques.
• Séquence constituée d’une impulsion
radiofréquence initiale de 90° suivie par un
temps TE/2 d’une impulsion 180° qui
permettra le rephasage des spins et l’apparition
d’un écho au temps TE.
• Séquence constituée d’une impulsion
radiofréquence initiale (d’un angle de bascule
généralement inférieur à 90°) suivi de
l’inversion de polarité du gradient de lecture
(gradient bipolaire) qui permettra le rephasage
des spins et l’apparition d’un écho au temps
TE.
• Série d’impulsions de radiofréquence et de
commutations de gradient permettant de 1.)
influencer le contraste et 2.) d’obtenir les
signaux de RMN qui conduisent à l’obtention
d’une image.
• Signal apparaissant immédiatement après
l’application d’une impulsion de
radiofréquence.
• Signal électrique recueilli par une bobine
réceptrice (=antenne) du fait du mouvement de
précession de l’aimantation transverse Mxy de
l’échantillon.
• Propriété de certains noyaux atomiques à
nombre de nucléons impair, correspondant à
l’existence d’un moment magnétique.
• Technique comportant une présaturation avant
la séquence d’imagerie proprement dite, dont
le but est de supprimer sélectivement le signal
provenant des graisses (dont la fréquence de
résonance est différente de celle des spins de
l’eau. -440Hz à 3T par exemple).
• Propension d’une substance à être aimantée ou
à distordre les lignes de champ lorsqu’un
champ magnétique lui est appliqué. Les
grandes différences de susceptibilité
magnétique entre certains tissus (os-air)
perturbent le champ magnétique local et
peuvent entraîner des artefacts importants.
• Durée qui sépare le milieu de l’onde RF
d’excitation et le milieu du temps de lecture.
En écho de spin, TE est court pour les images
pondérées en T1, TE est long pour les images
pondérées en T2.
• Intervalle de temps séparant une impulsion de
180° initiale et la suite de la séquence où sera
acquis le signal. Les séquences en inversionrécupération permettent d’obtenir une
excellente pondération T1.
• Constante de temps nécessaire pour que 63%
des spins se réalignent le long du champ
magnétique.
• Constante de temps avec laquelle 63% des
spins perdent leur cohérence de phase du fait
des interactions spin-spin.
• Intervalle de temps séparant les excitations
successives des spins. En écho de spin, il s’agit
du temps séparant deux impulsions excitatrices
de 90° successives.
• Principe rendant compte de l’accroissement
d’intensité du signal des spins circulants qui
entrent à l’intérieur de la coupe d’IRM
comparativement à l’intensité des spins
stationnaires (saturation partielle). Ce principe
est à la base d’une des techniques d’angioIRM.
• Variété de séquence écho de spin où x échos
successifs sont utilisés pour remplir x lignes de
pas de codage de phase du plan de Fourier.
Ainsi, la durée d’acquisition est-elle réduite
d’un facteur x (« facteur turbo »). La
pondération T2 de l’image est accrue.
• Comme T2 mais tenant compte des effets
causés par les inhomogénéités de champ.
• Volume élémentaire de la matrice. C’est le
produit de la surface du pixel (Δx x Δy) par
l’épaisseur de coupe (Δz). Il détermine la
résolution spatiale.
Δy
Δz
Δx