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O. Ernst Hôpital C.Huriez, CHRU Lille IRM et DEPLACEMENT CHIMIQUE.

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1 O. Ernst Hôpital C.Huriez, CHRU Lille IRM et DEPLACEMENT CHIMIQUE

2 IRM : Je ny comprend rien… Pourquoi les organes (reins par exemples) sont parfois entourés dun coté par une ligne blanche et de lautre par une ligne noire ? Pourquoi ces mêmes organes peuvent ils être parfois entourés par un liseré noir sur lensemble du pourtour ? Pourquoi une séquence in – opp ? Diminution du signal du foie en opposition de phase, pourquoi ???

3 ? ? ?

4 En IRM la fréquence F de précession est proportionnelle au champ magnétique B F (Hz) = γ B (Tesla) γ constante gyromagnétique Avec B = Bo (aimant de la machine) + dB dB représente les variations de champ magnétique local.

5 Chaque atome crée une minime aimantation (très très très faible). Cette aimantation dB sajoute à Bo pour les atomes voisins. La valeur de laimantation dB qui sajoute à Bo varie selon le type datome et la distance. Chaque tissus étant composé datomes différents placés de façons différentes, dB est différent pour chaque tissus.

6 HH O HH O H H H H H H CCC dB faible dB fort eau graisse HH O HH O HH O HH O HH O Les molécules dacides gras sont plus éloignées les unes des autres que les molécules deau

7 B B0 dB B0 dB B0 dB EAUGRAISSE B eau B graisse

8 F B0 dB B0 dB B0 dB EAUGRAISSE F eau F graisse

9 En pratique … B eau > B graisse F eau > F graisse de 3,5 ppm Exemple à 1.5 T B eau = 64, Mhz B Graisse = 64, Mhz Pour 64 millions de tours par secondes 220 tours de différence …

10 3,5 ppm (partie par million) = 3,5 / Cest négligeable ! NON 2 effets : 1 décalage graisse eau 2 effet du TE

11 Décalage chimique : effet de 1er ordre Rappel : dans une image IRM un axe est codé en fréquence, lautre en phase. Comme la graisse et leau non pas la même fréquence, limage de la graisse est décalée par rapport à limage de leau et des tissus dans laxe du codage de fréquence. Si le décalage est supérieur à 1 pixel il devient visible

12 graisse Réalité Fréquences Image IRM eau Gradient de fréquence

13

14 Comment diminuer le déplacement chimique de 1er ordre Quelques possibilités : Augmenter la bande passante (bande de fréquences plus grande par pixel) (sur la machine Philips diminuer le water fat shift). En IRM tout se paye … Plus de fréquences = plus de bruit => S/B diminue…

15 Décalage chimique de 1er ordre Du à la différence de fréquence de précession entre l'eau et la graisse => décalage de la localisation spatiale de l'eau et de la graisse dans l'axe du gradient de fréquence. => pour toutes les séquences => pour toutes les TE

16 Décalage chimique de 1er ordre Cas particulier de l'écho planar (et donc en diffusion) Mark S. Cohen, Ph.D. in Functional MRI 1998 PA Bandettini and C Moonen.. La différence de phase eau graisse s'accumule durant toute l'acquisition de l'image du fait de l'absence d'impulsion RF (B1) entre les échos qui « force » les protons à se mettre en phase. => Très important décalage dans le sens de la phase (plusieurs cm).

17 Déplacement chimique de 2ème ordre Uniquement pour les séquences en écho de gradient, c'est à dire sans impulsion RF (B1) entre l'impulsion d'excitation et l'écho Après limpulsion dexcitation du début dune séquence Tous les protons sont en phase. Après lexcitation chaque proton de la graisse fait donc 220 tours de moins que ceux de leau par seconde.

18 Opposition de phase Différence de fréquence de rotation des H+ de leau et de la graisse 220 Hz à 1,5 T Mise en phase tous les 1/220 e secondes à4,69,213,8etcms Mise en opposition de phase (1/2 tour de décalage).. à 2,36,911,5etcms

19 B1 90° 2,3 4,6 6,99,2 EAU GRAISSE dans le même voxel TEMPS ms 1,5 T Les H+ de leau tournent plus vite que les H+ de la graisse SIGNAL

20 Phase - Opposition de phase DANS UN VOXEL 1) En phase : signal total = signal eau + signal graisse 2) En opposition de phase : Signal total = signal eau - signal graisse

21 TE = 4,6 Phase TE = 2,3 Opposition de phase HUILE EAU

22 TE = 4,6 ms Phase TE = 2,3 ms Opposition de phase Stéatose (= dépôt de graisse dans le foie) homogène

23 FOIE NORMAL STEATOSE TE Signal 1,5 T

24 STEATOSE HEPATIQUE En phase : signal iso intense En opposition de phase : signal hypo intense

25 CANCER COLIQUE Ilot de foie stéatosique

26 Déplacement chimique de 1er ordre Décalage eau graisse Pour toutes les séquences Pour toutes les valeurs de TE Dans l'axe du gradient de fréquence (et phase pour écho planar)

27 Déplacement chimique de 2ème ordre Pour les séquences en écho de gradient Pour des valeurs spécifiques de TE (2, ms à 1,5 T).. Soustraction du signal de la graisse au signal de l'eau dans un voxel => si 50% eau & 50% graisse dans un voxel : disparition du signal


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