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Introduction aux techniques avancées de résonance magnétique
Techniques
Activation cérébraleImagerie de diffusionImagerie de perfusionSpectroscopie
Activation cérébraleAcquisition d’une série de volumes en EPIAlterner 2 conditions : repos – tâcheVariation du signal par effet BOLD : variation du rapport oxyhémoglobine - déoxyhémoglobine
SPM
Activation cérébrale: application cliniqueDétection des zones du langage avant chirurgie
Mouvement de diffusion
Les molécules ont un mouvement de translation aléatoire d’origine thermique = mouvement Brownien = diffusionPrincipale molécule étudiée: eau Les molécules sondent la structure des tissus à un niveau microscopiqueSur 50 ms, une molécule bouge en moyenne de 10 um, rebondit et interagit avec des membranes cellulaires, des fibres ou des macromolécules
Source [2]
Imagerie de diffusion (I)L’IRM peut être rendue sensible à ces mouvements de diffusionPulsed gradient spin echo sequence
Séquence spin écho classique (90° - 180°)Gradients de diffusion placés de part et d’autre de l’impulsion 180°Le « b-factor » contrôle la pondération en diffusionLe « b-factor » dépend de G, δ et Δ
Source [2]
Imagerie de diffusion (II)
Si diffusion libreLes spins acquièrent une phase aléatoireLes phases se compensentPerte de signal
Si diffusion réduite (membranes cellulaires, …)Perte de signal plus faible
Coefficient apparent de diffusionL’image de diffusion dépend
de la diffusionde la perfusiondu mouvement
Définition du coefficient apparent de diffusion (ADC)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
==
0) (b image1000)(b image ln
b1- ADC
Diffusion : application clinique (I)Accident vasculaire cérébral (AVC) en phase hyperaigüe
FLAIR Jour 0 FLAIR Jour 2
Diffusion : application clinique (II)
Diffusion Jour 0 ADC Jour 0
Anisotropie
Dans l’eau pure diffusion isotropeDans le tissus directions préférentielles
Pour obtenir l’ADC, on applique successivement les gradients de diffusion suivant les 3 axes. Ensuite, on moyenne pour obtenir l’ADC isotropiqueOn peut obtenir de l’information sur l’anisotropie des tissus imagerie du tenseur de diffusion
Imagerie du tenseur de diffusion
On met en évidence les faisceaux de matière blanche (fiber tracking)
Imagerie de perfusionImagerie dynamique après injection d’un bolus de produit de contraste (Gd-DTPA)Application : calcul de la perfusion hépatique
SpectroscopieUtilise le déplacement chimique pour mesurer la présence et la concentration de métabolites
Principaux métabolites :N-acetyl aspartate (NAA)Creatine (Cr)Choline (Cho)Myo-inositol (mI)
NAACrChomI
Livre de référence
Sources[1] Young and Freedman, « University Physics - 10th Edition », Addison
Wesley, 2000
[2] McRobbie, Moore, Graves and Prince, « MRI From Picture to Proton », Cambridge University Press, 2003