Tests du nouveau module de SL

A. Bobine homogène:

La Figure 3.16 présente les résultats obtenus sur le fantôme bi-homogène pour des acquisitions réalisées avec une bobine homogène et le module conventionnel « SL », le module « SL/2 » et notre module « SL/4 ».

Figure 3.16 _{Bilan des images obtenues pour les trois modules de SL avec une bobine}

homogène pour des durées TSL de 20 ms à 300 ms. Ces images ont été acquises sur un fantôme

bi-homogène, constitué d’un tube en plastique rempli d’eau dans lequel est placé un tube de

dimensions plus petites et contenant du gel d’agarose à 2,5%. La flèche pointe les artéfacts.

Sur ces images on observe que le module « SL » est très sensible aux inhomogènéités des champs_B~

0et _B~

1 et présente des images avec des artéfacts très marqués.

Le module « SL/2 » permet de compenser en partie ces artéfacts à 9,4 T, mais les images restent artéfactées à partir d’un TSL de 100 ms.

3.3 Développement d’une séquence de spin-locking . . . 105

Le module « SL/4 » permet de s’affranchir des artéfacts dus aux inhomogénéités des champs _B~

0 et_B~

1 et reste efficace même pour des durées de TSL importantes.

Pour les modules « SL » et « SL/2 », on constaste que la fréquence et l’intensité des artéfacts augmentent avec l’allongement de la durée de TSL, traduisant le fait que les déphasages s’accentuent lorsque TSL est grand.

Pour les trois séries d’images, on observe bien la décroissance du signal en fonction du TSL et une pondération en T₁ρ plus importante pour le gel d’agarose (présence de macromolécules) que pour l’eau.

B. Bobine inhomogène:

La Figure 3.17 résume les résultats obtenus pour les tests des trois modules de SL pour des acquisitions réalisées avec une bobine de surface de 23 mm de diamètre (Partie A) et la bobine dédiée à l’IRM du rachis de lapin (Partie B).

Pour les deux bobines on constate comme pour les résultats obtenus précédemment, que le module classique « SL » est très sensible aux inhomogénéités du champ _B~

1, ici plus fortes qu’avec la bobine homogène. Les images présentent de forts artéfacts, même pour des TSL courts.

Le module « SL/2 » compense en partie ces artéfacts pour les acquisitions faites avec la bobine de surface (Cf. Figure 3.17 - Partie A). Les oscillations de l’intensité du signal selon la distribution du champ_B~

1sont moins fortes qu’avec le module « SL », mais néanmoins présentes dès un TSL court de 40 ms.

L’efficacité du module « SL/2 » diminue avec l’augmentation des durées de TSL. Ces images illustrent le fait que les déphasages s’accentuent avec l’augmentation du TSL et que le module « SL/2 » n’est pas capable de les compenser.

Pour la bobine demi-cage d’oiseau, les gradients de_B~

1sont plus forts que pour la bobine de surface et le module « SL/2 », optimisé et issu de la littérature, ne peut plus compenser les déphasages et les artéfacts qu’ils induisent.

Le module « SL/4 » permet de compenser efficacement les artéfacts dus aux gradients de _B~

1, et reste robuste même pour des TSL longs (TSL=120 ms).

Malgré l’utilisation d’une bobine inhomogène avec de forts gradients de _B~

1, et donc une calibration imparfaite de α sur toute la zone d’excitation de la bobine, notre nouveau module de SL reste efficace (Cf. Figure 3.17 - Partie A).

106 3.3 Développement d’une séquence de spin-locking . . . Figure 3.17 _{Exemple des images obtenues pour les trois modules de SL avec une bobine de}

surface (A) et une bobine de type demi-cage d’oiseau (B) pour différentes durées de TSL. La

3.3 Développement d’une séquence de spin-locking . . . 107

Sur les images acquises avec le module « SL/4 » et la bobine demi-cage d’oiseau (Cf. Figure 3.17 - Partie B), on constate néanmoins la réduction de la zone d’excitation de la bobine à la profondeur des DIV, ce qui exclu dans le cadre de notre protocole, la quantification du paramètre T1ρ sur plusieurs DIV adjacents. On observe également la présence d’artéfacts sur le bord de la zone d’excitation de la bobine. Il n’a pas été possible de les corriger compte tenu de la durée des impulsions de refocalisation (500 µs ) qui a dû être utilisée. En effet, l’augmentation de la durée d’une impulsion de refocalisation diminue son efficacité puisque les déphasages pendant l’impulsion sont accentués. Mais pour des acquisitions réalisées avec une bobine adaptée telle que la bobine de surface de 23 mm, permettant de calibrer les impulsions de refocalisation pour des durées courtes (100 à 150 µs ), le nouveau module de SL élimine les artéfacts de SL dans toute la zone d’excitation de la bobine.

Les résultats obtenus pour les trois modules de SL montrent que le module « SL/4 » est le seul qui reste robuste aux inhomogénéités du champ _B~

1 et qui permet d’envisager la quantification du paramètre T₁ρ à 9,4 T avec une bobine inhomogène.

3.3.3.2 Quantification du paramètre T

La Figure 3.18 présente les résultats obtenus pour la quantification du paramètre T₁ρ du gel d’agarose à 2,5 %.

Figure 3.18 _{Quantification du paramètre T}

1ρdu gel d’agarose à 2,5%, par la régression non linéaire de l’intensité du signal en fonction du TSL. Ces données ont été obtenues pour les

108 3.3 Développement d’une séquence de spin-locking . . .

La variation des intensités du signal en fonction du TSL, recueilli sur les différentes images pondérées en T₁ρ, montrent une décroissante exponentielle en accord avec le modèle décrit au Chapitre 1.

La régression non linéaire de ces données donne une valeur de T1ρ de 61 ms ± 5 ms pour le gel d’agarose à 2,5%. Cette quantification a également été faite à partir des images acquises avec la bobine de surface. Nous avons obtenu une valeur de T₁ρ similaire de 59 ms ± 5 ms.

3.3.3.3 Calcul de la SAR

Les résultats obtenus pour les calculs de la SAR induite par notre nouveau module de SL sont de 0,05 W/kg pour la bobine de surface (23 mm) et de presque 3 W/kg pour la bobine de type demi-cage d’oiseau.

Les résulats obtenus pour la bobine de surface sont tout à fait convenables et loin des limites imposées par la FDA qui sont de 3,2 W/kg pour une durée d’acquisition de 6 min [113].

Pour les acquisitions réalisées avec la bobine de type demi-cage d’oiseau, la SAR induite par le module de SL est soixante fois plus forte que pour l’autre bobine et atteint les limites préconisées par la FDA.

Ces résultats montrent que l’utilisation du module de SL développé pour ce projet est envisageable in vivo, mais pas pour des acquisitions réalisées avec la bobine dédiée à l’IRM du rachis de lapin. La calibration des impulsions du module de SL avec cette bobine demande trop de puissance et la SAR induite est trop importante.