Comme nous l’avons évoqué à la section 2.3, il existe une multitude de séquences permettant de sélectionner le volume d’intérêt. Pour acquérir des données d’imagerie spectroscopique à TE court, la méthode appliquée à la sélection de la région d’intérêt doit présenter un TE minimum court, des artefacts dus au déplacement chimique réduits et une très bonne saturation du volume externe. Comme nous l’avons mentionné à la section 2.4, une bonne localisation du volume d’intérêt est réalisée avec des impulsions RF ayant de bons profils de sélection et un produit durée-bande pas-sante élevé. Idéalement, ces impulsions doivent être peu sensibles aux inhomogénéités du champ B1.
Le profil idéal consisterait à faire basculer l’aimantation du voxel d’intérêt d’un même angle sans perturber ceux situés à l’extérieur de ce volume (profil rectangulaire). En pratique, les profils ob-tenus sont loin d’être idéaux. L’optimisation des profils d’excitation et de refocalisation consiste à réduire l’amplitude des oscillations qui apparaissent de part et d’autre du lobe central du profil, de réduire la largeur des zones de transition et d’optimiser le profil intra-tranche.
L’application d’impulsions spatialement sélectives avec un produit durée-bande passante élevé ré-duit les artefacts inré-duits par les déplacements chimiques. La durée minimale des impulsions est limitée par l’amplitude maximale du champ B1 que peut produire la chaîne RF de l’imageur ainsi
4.2 Sélection du volume d’intérêt
que par le SAR maximum permis dans le cas des études cliniques (voir la section 2.4). Dans le cas des études cérébrales, l’utilisation d’une antenne ”crâne” pour l’émission du champ radio fréquence B1permet de réduire la puissance RF absorbée par les tissus (SAR).
Pour faire face aux imperfections des profils de sélection, un encodage spatial est appliqué sur un champ de vue plus large que le volume d’intérêt. Après décodage spatial, on peut distinguer les signaux qui proviennent du volume d’intérêt de ceux qui proviennent de l’extérieur. L’effet de la fonction de la réponse spatiale doit être pris en compte notamment dans le cas de présence de signaux intenses à l’extérieur du volume d’intérêt (mauvaise suppression des signaux des lipides extracrâniens) (voir la section 3.5). L’augmentation de la taille de la matrice d’encodage spatial améliore la fonction de la réponse spatiale (voir la relation 3.30). Afin de réduire le temps d’ac-quisition total, l’encodage de phase peut être réalisé sur un champ de vue plus petit que le volume sensible de l’antenne. Cette réduction du temps d’acquisition est accompagnée d’un repliement spa-tial des signaux acquis. Cet artefact doit être pris en compte afin d’éviter le repliement des signaux du volume externe et surtout ceux des lipides extracrâniens à l’intérieur du voxel d’intérêt.
Sur la base des comparaisons que nous avons faites entre différentes méthodes de sélection du volume d’intérêt (voir la section 2.3), nous avons choisi d’évaluer deux méthodes particulières : PRESS et semi-LASER.
4.2.1 La méthode PRESS (Point RESolved Spectroscopy)
FIGURE4-1: Chronogramme de la méthode PRESS et (b) illustration graphique du principe de la sélection spatiale du volume d’intérêt avec le module PRESS.
Comme nous l’avons mentionné dans la section 2.3.3, cette séquence est constituée d’une impul-sion d’excitation et de deux impulimpul-sions de refocalisation (voir figure 4-1.a). Ces trois impulimpul-sions spatialement sélectives sont appliquées dans trois directions orthogonales [Bottomley, 1987]. Si la première impulsion est appliquée à un délai τ1 de l’impulsion d’excitation, un premier écho de spins apparaîtra à un délai 2τ1. Le deuxième écho de spins se formera à un délai de 2τ2du som-met du premier écho, si la deuxième impulsion de refocalisation est appliquée à un délai 2τ1+ τ2 de la première impulsion. Le temps d’écho total est égal à la somme des deux temps d’écho
4.2 Sélection du volume d’intérêt
(T E = T E1+ T E2), sachant que T E1= 2τ1 et T E2= 2τ2. Le premier écho représente le signal en provenance d’une colonne qui est le résultat de l’intersection entre les coupes sélectionnées par la première et la deuxième impulsions. Le deuxième écho de spins représente le signal du volume d’intérêt qui est le résultat de l’intersection de la colonne précédemment sélectionnée et de la coupe sélectionnée par la troisième impulsion (voir figure 4-1.b). Les spoilers situés entre les impulsions RF sont disposés de façon à accentuer le déphasage du signal correspondant au volume externe. La méthode PRESS permet d’acquérir des signaux à des TE courts avec une bonne saturation du volume externe. Dans les meilleurs cas, des TE de l’ordre de 6 ms sont atteints [Geppert et al., 2003]. Le TE minimum des méthodes basées sur l’acquisition d’un écho stimulé comme STEAM ou d’un simple écho de spins est plus court que celui de la séquence PRESS. Par contre, la sensibi-lité obtenue avec la méthode PRESS est théoriquement le double de celle obtenue avec la séquence STEAM. Avec la séquence PRESS, on obtient une meilleure saturation du volume externe qu’avec les méthodes basées sur l’acquisition d’un simple écho de spins (voir 2.3).
4.2.2 La méthode semi-LASER
FIGURE4-2: Comparaison entre les spectres du glutamate à 4T acquis avec (a) ISIS et (b) LASER à des TE différents. Dû au caractère CPMG de la séquence LASER, l’évolution du couplage scalaire de résonances fortement couplées comme les protons H3 et H4 du glutamate est fortement réduite, même à des TE relativement longs (figure extraite de [DeGraaf, 1998]).
La séquence semi-LASER (Localized Adiabatic SElective Refocusing), présentée dans la section 2.3.5, est constituée d’une impulsion conventionnelle pour l’excitation sélective et de deux paires d’impulsions adiabatiques pour les refocalisations sélectives [Scheenen et al., 2008]. Chaque paire d’impulsions adiabatiques est appliquée à la refocalisation de l’aimantation transversale dans l’une des deux dimensions spatiales de la coupe sélectionnée avec la première impulsion. Ces impul-sions rendent la méthode moins sensible aux hétérogénéités du champ B1 (voir la section 1.6.3). De plus, elles possèdent un produit bande passante - durée élevé et permettent d’obtenir de bons