résultats d'imagerie

= <3-62>

soit 95 W pour une résistance de 50 Ω.

Cette puissance était appliquée pendant 790 µs toutes les 10 ms. La puissance moyenne transmise à l'antenne pendant la séquence était donc de 7,5 W. Considérant le rapport des résistances équivalentes (cf. <3-7> et <3-9>), seuls 5/18 de cette puissance soit 2,1 W étaient reçus par le sujet. Cette valeur (correspondant à 0,03 W.kg^-1) est très en deçà de la limite imposée. Dans les conditions décrites ici, la séquence RARE présente donc une très grande marge de sécurité en terme de SAR.

D'après <2-65>, la résistance équivalente du patient dépend de manière quadratique de ω .₀ Pour un angle donné (donc, à durée d'impulsion égale, pour un champ B^G₁ donné), la puissance transmise au patient dépend donc de façon quadratique du champ magnétique. Ceci permet d'extrapoler une valeur de SAR de 6,75 W.kg^-1 (hors normes) à 1,5 T. L'utilisation d'un bas champ magnétique permet donc de répéter de grands angles sans risque plus rapidement qu'à haut champ.

4.1.2 résultats d'imagerie

4.1.2.1 4.1.2.1 4.1.2.1

4.1.2.1 imagerie sur cellule

♦ résultats

La Figure 3-22 montre l'image de projection RARE réalisée sur une cellule de pompage cylindrique de 300 ml (∅ 5 cm) contenant l'équivalent d'environ 15 µmol d'hélium-3 totalement polarisé dilué dans de l'hélium-4 (pression de 1 bar).

Figure 3-22 image RARE (HASTE) réalisée sur une cellule cylindrique (∅ 5 cm) contenant l'équivalent d'environ

15 µmol d'hélium-3 totalement polarisé ; la direction de codage par la phase est horizontale.

Les bords de la cellule, qui correspondent à une section circulaire, apparaissent flous dans la direction de la phase (horizontale sur la Figure 3-22). Cet effet peut être expliqué simplement par la décroissance rapide du signal de ligne en ligne liée à la diffusion rapide du gaz dans les gradients. Pour cette séquence d'imagerie, le coefficient d'atténuation entre deux lignes successives est b=2100 .s m−2. Considérant un coefficient de diffusion de l'hélium de

4 2 1

1,810 .

D= − m s− , l'atténuation de ligne en ligne est donc 0,69 ce qui est considérable pour une acquisition de 36 lignes (le signal est divisé par environ 10⁶). Le plan de Fourier est donc fortement filtré dans la direction du codage par la phase.

Figure 3-23 filtrage des images in vitro pour compenser les effets de la diffusion ; les images de gauche ont été acquises par séquence RARE (64×64 lignes en plan de Fourier complet, 400 mm de champ de vue, 10 ms de temps inter-échos, 5 ms de

temps d'observation), le sens de la lecture est horizontal sur les images ; en haut, la cellule (cylindrique) est disposée horizontalement ; en bas, elle est disposée verticalement ; les images de droite sont filtrées dans la direction de la phase par une exponentielle apodisée pour compenser les effets de la diffusion.

♦ correction de l'artefact de diffusion

La connaissance théorique du coefficient d'atténuation et du coefficient de diffusion devrait permettre de corriger cet artefact par un filtrage inverse des données acquises. Pour ceci, il faudrait faire un filtrage exponentiel :

(

) (

)

x y x y

S k k′ =S k k ×e^{+ ⋅} <3-63> Ceci reviendrait alors à multiplier la dernière ligne acquise par un facteur proche de 10⁶ et donc à amplifier le bruit de façon considérable. Pour éviter ceci, on peut apodiser le filtre exponentiel par une fonction de filtrage. La Figure 3-23 montre la correction d'images RARE in

vitro par le filtre exponentiel représenté sur la Figure 3-24. La correction apparaît efficace pour

réduire l'effet de la diffusion sur les images.

Figure 3-24 filtre exponentiel (constante 0,4 par ligne) symétrique et apodisé par une fonction gaussienne pour éviter l'amplification excessive du bruit.

Cette correction est donc efficace in vitro ; toutefois, la décroissance très importante du signal de ligne en ligne conduit à une absence virtuelle d'information sur les lignes périphériques du plan de Fourier. La résolution efficace est moins bonne que la taille du pixel. De plus, cette correction présuppose que le coefficient de diffusion est homogène dans l'objet. Cette hypothèse néglige donc tout effet de renforcement des bords (cf. p.210). Enfin, la restriction de la diffusion (cf. chapitre IV) rend ce type de correction moins utile in vivo.

4.1.2.2 4.1.2.2 4.1.2.2

4.1.2.2 imagerie in vivo

♦ images de projection

La Figure 3-25 montre des images de projection RARE (HASTE) réalisées in vivo, en apnée, après inhalation d'un équivalent de 130 µmol d'hélium-3 totalement polarisé dilué dans de l'azote. Le RSB de ces images est élevé (typiquement autour de 800).

Ces images sont de qualité un peu supérieure aux images scintigraphiques de projection obtenues en routine, avec un temps d'acquisition très nettement moindre (360 ms au lieu de quelques minutes pour une image scintigraphique de projection).

0 1 2 3 4 5 6 0 16 32 48

Figure 3-25 images de projection RARE (HASTE), réalisées in vivo, sur volontaire sain, en champ de vue de 400 mm, matrice 64×64 (36 lignes acquises), en 360 ms, après inhalation d'un équivalent de 130 µmol d'hélium-3 totalement polarisé ;

l'image de gauche est une projection frontale (correspondant à une vue de face) : la silhouette cardiaque est nettement visible ; celle du centre est une projection axiale (correspondant à une vue du bas d'un sujet allongé sur le dos) : le silhouette cardiaque, l'empreinte du rachis et le hile vasculaire sont nettement visibles ; la figure de droite est une projection sagittale (équivalent d'une vue de profil gauche) : la silhouette cardiaque et la superposition des deux coupoles sont bien visibles ; les apex pulmonaires semblent par contre un peu émoussés probablement parce qu'ils sortent du champ de l'antenne.

♦ images de coupe

Dans des conditions similaires, l'adjonction d'un gradient de sélection de coupe a permis l'acquisition d'images de coupes axiales (cf. Figure 3-26).

Figure 3-26 coupes axiales des poumons de 50 mm (à gauche) et 15 mm (à droite) obtenues avec la séquence RARE (HASTE) dans des conditions similaires à celles des images de la Figure 3-25 ; les bords des poumons, de la silhouette cardiaque et les hiles vasculaires sont visualisés de façon plus nette que sur l'image de projection, en raison d'un moindre effet de volume partiel.

La coupe de 50 mm d'épaisseur donne une image de bonne qualité, nettement supérieure à celle obtenue en scintigraphie en un temps très nettement moindre (360 ms au lieu d'environ 20 minutes pour une tomoscintigraphie) ; le RSB est de 100. La coupe de 15 mm par contre apparaît plus bruitée (RSB 40) et n'apporte pas d'information supplémentaire, au moins avec la quantité de gaz utilisée.

Les tentatives d'imagerie de plusieurs coupes successives n'ont jamais permis d'obtenir de signal sur les coupes au-delà de la première. L'hypothèse retenue est que la série d'impulsions π préserve très mal l'aimantation longitudinale.

4.1.3 comparaison du rapport signal sur bruit aux