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Lécriture du plan de Fourier Jean-Pierre Tasu Université et CHU de Poitiers

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Présentation au sujet: "Lécriture du plan de Fourier Jean-Pierre Tasu Université et CHU de Poitiers"— Transcription de la présentation:

1 Lécriture du plan de Fourier Jean-Pierre Tasu Université et CHU de Poitiers

2 Introduction Les plus grandes avancées technologiques : - « Hard » - Champs B0 : puissance, homogénéité - Antennes : antennes de surface en réseau - RF : le « multitransmit » (pour le 3T) - Techniques dacquisition : -Imagerie ultra rapide, EPI et diffusion -imagerie parallèle

3 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Plan

4 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Temps Phase X X Y Y TF Plan de Fourier Plan Image RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER

5 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle kYkY kXkX TF RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER Y X

6 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle TF RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER

7 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle TF RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER

8 Lécho de spin « classique » R.F Gs Gy Gx Signal 90 ° FID x y Apparition du signal: on se place au centre du plan de Fourier Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

9 R.F Gs Gy Gx Signal 90 ° x y Déplacement du signal Selon : Gx + Gy Gx Gy Mise en place du codage spatial avec: Codage en Fréquence : Gx Codage en Phase : Gy Lécho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

10 R.F Gs Gy Gx Signal 90 ° FID 180° x y Déplacement du signal Symétriquement Par rapport au centre du plan Application dune impulsion de 180° Dite : Impulsion de Rephasage Lécho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

11 R.F Gs Gy Gx Signal 90 ° FID 180° x y Lecture dune ligne du plan de Fourier selon Gx Application du Gradient de Lecture: écho de signal Lécho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

12 x Lacquisition synchronisée Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle yxxx

13 Echo de spin rapide : lire plusieurs lignes après une impulsion 180° PhilipsSiemensGEHitachiToshiba ES rapideTurbo SE Fast SE Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

14 R.F Gy Signal 90° 180° / / 90° x y Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle 180°

15 R.F 90° 180° / / 90° Temps de Répétition : TR Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

16 Informations pondérées en T1 R.F Signal 90° 180 ° / / 90° Écho de signal n°1 = TE 1 Il y a un train décho Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Informations pondérées en densité de proton Écho de signal n°4 = TE4 Informations pondérées en T2 Écho de signal n°7 = TE 7

17 Gradients de codage en phase : Faibles puis Forts R.F Gy Signal 90° 180° / / 90° Pondération T1 Écho de spin rapide

18 R.F Gy Signal 90° 180° / / 90° Écho de spin rapide Pondération T2 Gradients de codage en phase : Forts puis Faibles

19 TR plus long quen Spin écho classique : ne donne pas la pondération… Toujours un effet T2 dans la séquence Accès aux matrices élevées (512 ou 1024) Persistance du signal de la graisse en pondération T2 Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Augmentation du train déchoeffet Pondération T2augmente Rapport S/Bdiminue Temps dacquisitiondiminue

20 Applications imagerie de « tous les jours » Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

21 Echo de spin ultra-rapide : lire la quasi totalité des lignes après une impulsion 180° PhilipsSiemensGEHitachiToshiba ES ultra-rapide SSH- TSE UFSE SSTSE HASTE SS-FSE FSE - ADA (Super)F ASE DIET Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

22 Half-Scan : 0,6 Séquence HASTE R.F Signal 90° 180° 128 pulses 180° dans 1 TR 128 échos dans le même TR 128 lignes = ½ plan de Fourier dans le TR x y Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

23 R.F Signal 90° 180° 240 pulses 180° dans 1 TR 240 échos dans le même TR 240 lignes plan de Fourier dans 1 TR x y Half-Scan : 0,9 Séquence RARE Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

24 Écho de spin ultra rapide Propriétés Grand TE (écho tardifs) : pondération T2 Dégradation du rapport S/B (écho tardifs) Applications : cholangio MR, IRM anté natal Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

25 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Cholangio-IRM ou Bili-IRMIRM Obstétricale Écho de spin ultra rapide

26 Echo Planar imaging (EPI) lire tout le plan de Fourier après une seule impulsion PhilipsSiemensGEHitachiToshiba Echo planar - ESSE-EPIEPI SESE EPI Echo planar - EG FFE-EPI TFE-EPI EPI Perf EPIFI GRE EPI SG-EPIFE-EPI Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

27 Écho planar R.F Gs Gy Gx Signal 90° 180° Le Premier écho est un écho de spin Inversion rapide des gradients de fréquence Train dimpulsions de gradients Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

28 Écho planar R.F Gs Gy Gx Signal 90° 180° Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Naissance dun Train décho

29 Écho planar R.F Gs Gy Gx Signal 90° 180° Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Différent selon la technique

30 EPI « Blipped » R.F Gs Gy Gx Signal x y Application dun petit gradient de codage en phase appelé : BLIP Blip Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

31 EPI « Blipped » R.F Gs Gy Gx Signal x y Remplissage de lespace k de Fourier en un seul TR ! Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

32 EPI « Mansfield » R.F Gs Gy Gx Signal x y Application dun gradient de codage en phase de pente continue et régulière Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

33 EPI « Mansfield » R.F Gs Gy Gx Signal x y Remplissage de lespace k de Fourier en un seul TR ! Technique de « Lecture en dents de scie » de lespace K Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

34 Séquence ultra rapide Artéfacts blurring (décalage des lignes de lecture) Susceptibilité magnétique Application : Diffusion +++ Écho planar Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle DWI-PDWI-MDWI-SDWI-Ib=0

35 On peut également lire autrement le plan de Fourier : - Limagerie spirale - Limagerie propeler - Les techniques de lecture asymétrique - limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

36 kYkY kXkX Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Imagerie spirale k-space Image

37 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Imagerie spirale Jusquà 100 images/sec Application : perfusion myocardique

38 Imagerie propeler (ou Blaid) Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

39 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Lecture renouvellée du centre du plan de Fourier Correction du mouvement du patient (surtout cyclique) Vidéo de GE health Care

40 Acquisition en mode «Linear » Kmax Kmin Imagerie asymétrique Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

41 Acquisition en mode « Low-High » Kmax Kmin Imagerie asymétrique Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

42 Acquisition en mode « Asymmetric » Kmax Kmin Imagerie asymétrique Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

43 Applications : Avantages: n Plus de signal que le mode linéaire n Moins de blurring avec des shots longs Applications : imagerie ostéo articulaire (imagerie du cartilage) Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

44 Avec un TE ultra court ( UTE: ultrashort TE ) Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Demi RF (10 s) Demi RF (10 s) n Gradients puissants (40 mT/m, bientôt 57) TE ultra courts (80 s) TE ultra courts (80 s) temps Signal TE ultra court TE court

45 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Asymmetric Sc 3:25 TR/TE 3000/30 Linear Sc 4:54 Asymmetric: Renforcement du contour du cartilage Signal liquidien renforcé Asymmetric TSE (1.5 T)

46 Acquérir plus dinformations : Limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

47 Limagerie parallèle Acquérir plus dinformations PhilipsSiemensGEHitachiToshiba Imagerie parallèleSense AssetSense Sense = SENSitivity Encoding Asset = Area Spatial Sensitivity Encoding Technique PAT = Parallel Acquisition Technique Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

48 Principes de limagerie parallèle Espace K Espace image n Imagerie conventionnelle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

49 Sous-échantillonnage de lespace K reconstruction Repliement Chute du S/B ? TF Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

50 Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle n Pourquoi un repliement ? Visualisation (fréquence élévée) Sous-échantillonnage …. Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI

51 n Pourquoi un repliement ? Sous-échantillonnageRepliement Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

52 n Pourquoi moins de signal ? Sous-échantillonnage de lespace K 3 fois moins de lignes (R=3, facteur daccélération) Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

53 antenne 1 antenne 2 n Avec deux antennes ; antenne 1 FOV Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

54 antenne 1 n Avec deux antennes ; antenne 1 FOV Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

55 antenne 1 antenne 2 n Avec deux antennes ; FOV antenne 2 Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

56 n Avec deux antennes ; FOV antenne 2 Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

57 n Pour résumer ; n équation à n inconnues antenne 1 FOV antenne 2 antenne 1 FOV antenne 2 antenne 1 A : signal replié fort + signal non replié B : signal non replié C : signal replié faible + signal non replié ABC A : signal replié faible + signal non replié B : signal non replié C : signal replié fort + signal non replié ABC Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

58 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Antenne tête à 8 canaux Antenne tête de MRI Devices Corp.

59 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Acquisition: Espace K sous-échantillonné Images avec repliement SMASH SENSE SMASH = simultaneous acquisition of spatial harmonics

60 n Résumé : u Antennes superficielles en réseau (« phase array ») u Calcul de lalgorithme de dépliement F Séquence de calibration : SENSE, SMASH F Auto calibration pendant lacquisition : GRAPPA ( pour Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisitions) u Facteur daccélération : x 2… Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

61 n Avantages : u Diminue le temps dacquisition, à S/B égal F Aller plus vite F Augmenter la résolution spatiale u Diminue le train décho : F Diminution de leffet T2, Rapport S/B augmenté F Moins de saturation de la graisse u Améliore les séquences de diffusion (Blurring diminué) Principes de limagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

62 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Référenceimagerie parallèle x2 Matrice : 300 x x 512 Antenne 8 éléments TSE Augmenter la résolution spatiale

63 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Diminuer le temps dacquisition Temps dacq : 100 ms50 ms Référence Imagerie parallèle (x2) Single shot EPI SE

64 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle n Diminution des artéfacts liés à des trains décho long : u Artéfact dhypersignal de la graisse Train décho :13 Pas dIP Train décho :7 R=2

65 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle Moins de distorsion et deffet de susceptibilité Diminuer les artéfacts Single shot diffusion imaging Temps dacq : 134 ms134 ms92 ms Résolution : 128 x x x 256 Référence Imagerie parallèle x 2 x 2,5

66 Artéfacts spécifiques n Défaut de cohérence entre calibration et image u Respiration, mouvement… Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

67 n Champ de vue trop petit R=2 FOV : > moitié de lobjet FOV Artéfacts spécifiques Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle

68 Rappels sur le plan de Fourrier LES rapide LEPI Les méthodes spécifiques Limagerie parallèle aliasing correction aliasing

69 CONCLUSION 1.Les méthodes de reconstruction moderne du plan de Fourier ont permis le développement de limagerie moderne en IRM (cœur, diffusion, perfusion…) 2. Limagerie parallèle est le « multi barrette » de lIRM


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