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Amélioration de la résolution spatiale en imagerie rapide EPI
Sébastien REYTM2 PPISous la direction de Olivier DAVID
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I. Introduction sur l’IRMf
II. L’Echo-Planar Imaging (EPI)
III. Problèmes rencontrés en EPI
IV. EPI multishot
V. Application à l’imagerie fonctionnelle du rat
Plan
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Introduction : l’IRM fonctionnelle de l’activation cérébrale
Réponse hémodynamiqu
e
Activité neuronale
Filtre Filtre hémodynamiquhémodynamiqu
ee
Stimulus
Filtre Filtre neuronalneuronal
200 ms 20 s
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Introduction : l’IRM fonctionnelle de l’activation
Effets indirects de l’activation neuronale :– Variations de volume sanguin– Variations de débit sanguin– Variations de concentration en déoxyhémoglobine
Temps (s)
Sig
nal IR
Mf
0 20
Signal BOLDSensible aux
variations de T2*
TR désiré : 2s
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I. Introduction
II. L’Echo-Planar Imaging1. Echo de gradient conventionnel
2. EPI
III. Problèmes rencontrés en EPI
IV. EPI multishot
V. Application à l’imagerie fonctionnelle du rat
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Imagerie RMN par écho de gradient conventionnel
TF
Image de la tranche en Ny x TR
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Echo Planar Imaging (EPI)
Image acquise en TR
Gain d’un facteur Ny
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Intérêt de l'EPI
Temps d'acquisition (<100 ms/coupe)– Image « instantanée » d'un objet– Permet de suivre la dynamique de la plupart
des processus physiologiques– En l'occurence l'activation cérébrale
En contrepartie, ...
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I. Introduction
II. L’Echo-Planar Imaging
III. Problèmes rencontrés en EPI1. Interpolation
2. Artefacts
3. Reconstruction
IV. EPI multishot
V. Application à l’imagerie fonctionnelle du rat
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Interpolation
x
y
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Influence d’un mauvais shim
Fantôme acquis à 7T
Tranche dans le volume shimé
Tranche hors du volume shimé
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Assymétrie à l’acquisition
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Scan de référence
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Scan de référence
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Correction des échos
Recentrage des échos– Estimation du décalage
et recalage
Correction linéaire de la phase éliminant les discontinuités de phase sur y :
k0
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Résultats
Avant correction Après correction
Module du scan de référence
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Avant correction
Séquence acquise à 2.35T en 48x48FOV = 35mm ; TR = 2s ; TE = 20ms
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Après correction
Séquence acquise à 2.35T en 48x48FOV = 35mm ; TR = 2s ; TE = 20ms
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I. Introduction
II. L’Echo-Planar Imaging
III. Problèmes rencontrés en EPI
IV. EPI multishot1. Améliorations apportées
2. Différentes façons de multiplier les excitations
V. Application à l’imagerie fonctionnelle du rat
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EPI multishot
Possibilité d’améliorer la séquence au détriment du temps passé sur une tranche ou du RSB :– Gain en résolution– Diminution des distorsions dues au long temps de
lecture
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Différentes manières de remplir l’espace réciproque
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Gain en résolution
1 shot (48x48)
TR = 2s
2 shots (96x96)
TR = 4s
FOV = 35mm, tranche de 1.5mm, TE = 20msAcquis à 2.35T
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I. Introduction
II. L’Echo-Planar Imaging
III. Problèmes rencontrés en EPI
IV. EPI multishot
V. Application à l’imagerie fonctionnelle du rat
1. Contraintes
2. Etude de vasoréactivité
3. Carte d’activation fonctionnelle
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Contraintes pour l’imagerie du cerveau de rat
FOV = 35 mm ; 15 tranches de 1.5 mm
TR < 4s
TE = T2*
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Imagerie fonctionnelle du rat
Etude de vasoréactivité
Rat à la limite du réveil (1.2% isoflurane)
Comparaison entre rats sains et rats hypoxiques.
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Carte d’activation fonctionnelle
Coupe coronale acquise en 2shots sur le 2.35T dans
l’étude de la vasoréactivité d’un
rat sain
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La suite…
Finir d’optimiser une séquence 3 shots
Calibration de la trajectoire dans l’espace k
Autres techniques de remplissage
Comparaison avec l’imagerie spirale
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Conclusion
Séquence fondamentale pour l’IRMf du petit animal.
Indispensable pour:– Rat 7T– Souris 2.35T et 7T