Plus que toute autre techniqued'imagerie, l'IRM nécessite un minimum de compréhension des principesde physique essentiels pour la réalisation et l'interprétation d'unexamen.Cet ouvrage a été conçu chapitre par chapitre pour répondre à lanécessité de familiariser le lecteur avec la notion de magnétismenucléaire, le phénomène de [...] [lire le résumé du livre]
Plus que toute autre techniqued'imagerie, l'IRM nécessite un minimum de compréhension des principesde physique essentiels pour la réalisation et l'interprétation d'unexamen.
Cet ouvrage a été conçu chapitre par chapitre pour répondre à lanécessité de familiariser le lecteur avec la notion de magnétismenucléaire, le phénomène de résonance magnétique, les phénomènes derelaxation, le contraste en T1, T2 et densité protonique, les séquencesd'imagerie de base, le codage spatial et la reconstruction de l'image,la mise en place des événements et la durée d'acquisition desséquences, le plan de Fourier, les facteurs de qualité de l'image,l'imagerie rapide, les phénomènes de flux et l'angiographie parrésonance magnétique, les artéfacts, les techniques de suppressiontissulaire, l'instrumentation et les modalités pratiques de l'examen,l'imagerie de diffusion, de perfusion et l'IRM fonctionnelle et, enfin,la spectrométrie par résonance magnétique.
Pour cette sixième édition entièrement révisée, l'ensemble del'iconographie a été revue et de nombreuses images récentes ont étéintégrées. Un chapitre entièrement nouveau est consacré à l'IRMcardiaque.
Un résumé des notions essentielles à retenir termine chaque chapitre.Les raisonnements nécessitant des connaissances approfondies ou descalculs sont groupés en annexes. Elles ont été considérablementaugmentées du fait de l'approfondissement de la comparaison desséquences et des options en fonction des principaux constructeurs.
Conçu à partir d'un enseignement àvocation européenne depuis 1988, dispensé initialement à Strasbourg,puis à Besançon en partenariat avec Dijon, cet ouvrage, recourant à desmodèles simplifiés originaux, s'adresse aux étudiants en médecine et enradiologie, aux radiologues confirmés et aux manipulateurs enradiologie.
Sommaire et contenu du livre "Comprendre l'IRM - Manuel d'auto-apprentissage"
TABLE DES MATI?ES
Pr?ce ?a deuxi? ?tion Pr?ce ?a premi? ?tion Avant-propos V VII IX
CHAPITRE PREMIER
Magn?sme nucl?re par B. KASTLER .
Rappel: champ magn?que -?ctricit?pplication au noyau atomique (1). .
CHAPITRE 2
Le ph?m? de r?nance magn?que par B. KASTLER 5
Mod? classique Vecteur d'aimantation macroscopique 5
(?t d'?ilibre) :champ magn?que principal BD
(5). Perturbation de l'?t d'?ilibre: champ
magn?que tournant (B,) ou onde RF (7).
Mod? quantique 12 Effet d'un champ magn?que BD :?t d'?ilibre (13). Effet d'une onde ?ctromagn?que (onde RF ou champ magn?que BI) : transition du niveau El ?2 (14).
CHAPITRE 3 Les ph?m?s de relaxation 19 par B. KASTLER
Notion d'aimantation 10ngilLldinaie et transversale 19 Relaxation longitudinale ou TI..................................... 19 Relaxation transversale ou T2 22 Mesure du signal RMN: signal de pr?ssion libre
ou FID 24 Notion de Tl* 25
CHAPITRE 4 La s?ence de base: s?ence d'?o de spin 29 par B. KASTLER
Principe de l'?o de spin (ES) ou spin ?o (SE) .... 29
CHAPITRE 5 Contraste en Tl, T2 et densit?rotonique 37
par B. KASTLER. Z. PATAY. D. VETTER. P. GERMAIN Influence du temps de r?tition 39 Influence du temps d'?o 41 Pond?tion en Tl, T2 et densit?rotonique 42
S?ence courte pond?e en TI (43). S?ence
longue pond?e en T2 (43). Pond?tion en
densit?e proton ou p (44).
Notion de pond?tion: approche sch?tique ......... 45
Contraste en TI (46). Contraste en T2 (46).
Contraste en p (47).
?uation du signal RMN 48
Application au contraste du syst? nerveux central
et en pathologie 49
S?ence d'inversion r?p?tion (IR) 55
Principe (55). Modification du contraste:
suppression de graisse et de liquide (57).
Produits de contraste 57
par D. VETTER
Agents paramagn?ques non sp?fiques (60).
Agents sp?fiques h?tiques (63). Les agents de
contraste ganglionnaires (65). Les produits de
contraste utilisables par voie orale ou rectale (65).
Les agents de contraste vasculaires (65).
CHAPITRE 6
Codage spatial du signal et reconstruction de l'image 67
par B. KASTLER
Notion de matrice et champ de vue 67
Localisation spatiale du signal..................................... 67
S?ction du plan de coupe 69
Notion de codage de phase et fr?ence 71
Application du codage de phase et fr?ence en IRM 72
Notion de transform?de Fourier 75
Pour en terminer avec la reconstruction de l'image
(79).
CHAPITRE 7
Mise en place des ?nements et dur?d'acquisition
d'une s?ence IRM 83
par B. KASTLER
Mise en place des impulsions RF et gradients 83
Dur?d'une s?ence 84
Technique multicoupes 85
Gradient bipolaire: notion d'?o de gradient 86
par B. KASTLER· D. VETTER
Imagerie 3D 91
par B. KASTLER • D. VETTER
CHAPITRE 8
Plan de Fourier 95
par B. KASTLER· D. VETTER • A. POUSSE·
P. CHOQUET· M. PARMENTIER
Introduction 95
Transform?de Fourier et plan de Fourier 95
Acquisition de l'image en IRM et plan de Fourier 100
Propri?s du plan de Fourier 108
Principes de navigation dans le plan de Fourier 112
Plan de Fourier et imagerie rapide et ultra rapide 115
Plan de Fourier et ARM avec injection
de gadolinium 115
CHAPITRE 9
Facteurs de qualit?e l'image en IRM 119
par D. VEITER • B. KASTLER
Crit?s de qualit?e l'image 119
Le rapport signal sur bruit (119). Le contraste
(120). La r?lution spatiale (120). Les art?cts
(121). Corollaire: le temps d'acquisition (121).
Les param?es en exploration IRM 122
CHAPITRE 10 Imagerie rapide 139
Les param?es non op?teurs-d?ndants (122). Les param?es op?teurs-d?ndants (123).
par B. KASTLER • D. VEITER
Origine des longs temps d'acquisition 139
M?odes d'imagerie rapides bas? sur la r?ction
du nombre de mesures 141 R?ction du nombre d'excitations (141). R?ction de la taille de la matrice (141). R?ction du champ de vue (141).
M?odes d'imagerie rapides bas? sur le remplissage rapide du plan de Fourier 142
Imagerie en demi-plan de Fourier 143
Imagerie rapide par ?o de gradient:
principes de base 144 R?ction de l'angle de bascule (144). Principe de l'?o de gradient (147). S?ences d'?o de gradient standard (149). S?ences d'?o de gradient «rapides» (EGR) (149). S?ences d'EGR avec destruction de l'aimantation transversale r?duelle (Spoiled gradient echo) (153). S?ences d'EGR avec ?t d'?ilibre de l'aimantation transversale r?duelle par gradient «rephaseur seul» (Steady state coherent gradient echo) (154). S?ence type ?t d'?ilibre avec contraste renforc?n Tl (Contrast Enhanced steady state gradient ecbo) (157).
Contraste en imagerie d'?o de gradient 158 S?ences d'EGR avec destruction de l'aimantation transversale r?duelle (Spoiled gradient echo) (161). S?ences d'EGR avec gradient rephaseur « seul» (Steady state coherent gradient echo) (161). S?ence de type ?t d'?ilibre avec contraste renforc?n T2 (Contrast Enhanced steady state gradient echo) (161 ).
Imagerie rapide par remplissage de plusieurs lignes
ou balayage rapide du plan de Fourier 162 S?ences d'?o de spin rapide (RARE et d?v? (162).
Techniques d'imagerie instantan?175 Echo de gradient « ultra-rapide» (175).
Les techniques d'acquisitions parall?s 180
Acquisitions parall?s reconstruites dans le domaine image (180). Acquisitions paraU?s reconstruites dans le domaine fr?entiel (184).
Perspectives d'avenir .................................................... 1~
CHAPITRE 11 Imagerie du flux 189 par B. KASTLER • Z. PATAY • D. VEITER
Signal IRM du sang et des h?tomes 189
Rappel sur le flux sanguin 190
Les diff?nts ph?m?s de flux 191 Les ph?m?s de temps de vol (191). Variation de la phase des spins circulants (194). Erreur de localisation des fluides en mouvements (195).
Angiographie par r?nance magn?que 195 M?odes de compensation de flux (196). Technique de pr?turation (197). ARM par temps de vol (197). Angiographie par soustraction -Angiographie par contraste de phase (200). ARM avec injection de produit de contraste (204). Pr?ntation et traitement de l'image (209). M?odes pour am?orer le contraste en ARM (210).
CHAPITRE 12 Art?cts en imagerie par r?nance magn?que .. 215 par B. KASTLER. D. VEITER. Z. PATAY Art?cts m?lliques 215
Art?cts de mouvements 217 M?nismes des art?cts de mouvements et solutions (217). Art?cts li?aux ph?m?s de flux (222).
Art?cts de troncature 224 Aliasing .. 226
M?nisme (226). Solutions (229). Art?cts de d?acement chimique 231 Art?cts de susceptibilit?agn?que 234 Ph?m? d'excitation crois?236 Art?cts li??a technique 236
Artefacts li?aux techniques d'imagerie ultra-
rapides (236). Artefacts li?aux antennes
en r?au phase (237).
Le ph?m? de l'angle magique 238
CHAPITRE 13 S?ences de suppression tissulaire 241 par D. VETTER • B. KASTLER Suppression de graisse 241 La s?ence STIR (241). Technique de saturation s?ctive (246). S?ences Dixon et d?v?(248).
M?ode d'excitation de l'eau (251). Suppression de liquide 252 Transfert d'aimantation 254
CHAPITRE 14
Instrumentation IRM et modalit?pratiques
des explorations 255
par D. VETIER • B. KASTLER
Instrumentation IRM 255
L'aimant principal (255). Les bobines de gradient
(256). Les antennes (257). Les autres organes de
l'appareil (261). Contraintes sur l'environnement
et sur l'op?teur (261).
Accueil du patient 262
Installation et centrage 263
Positionnement et choix de ['antenne (263).
Confort et contention (264). Centrage (264).
Surveillance et pr?utions (264). Particularit?
des examens p?atriques (265). Pr?rations
particuli?s (265).
Le param?age 265
Programmation des s?ences (266). Les options
et artifices techniques (269).
Traitement des images Archivage 269
CHAPITRE 15
Imagerie cardiaque 271
par P. GERMAIN • D. VElTER • B. KASTLER
Pr?bule: rappel sur le processus
de construction de l'image 271
Principe de base: la synchronisation de l'acquisition sur l'ECG 273
S?ences d'imagerie cardiaque de base: ?o de spin,
?o de gradient 274 L'?o de spin de base et ses limites (274). L'?o de gradient: contraste vasculaire et s?ences cin?276).
Imagerie de phase (cartographie des flux) ........ 279
S?ences segment? permellant
les acquisitions en apn?282 Concept de s?ence segment?(282). ?ho de spin segmente et ses variantes « one shot » (282). ?ho de gradient segment?t ses variantes « one shot » (284). Impulsions pr?ratoires (286).
?olwion des techniques d'imagerie cardiaque ......... 289
?ho de gradient optimis?289). Imagerie 3D en
double synchronisation cardiaque et respiratoire
avec le navigateur (290). Inversion r?p?tion
pour l'imagerie de rehaussement tardif et PSIR
(291). Viabilit?yocardique ? tesla (293).
L'imagerie temps r? (293).
Imagerie radiale (self-gated MRI) (294).
CHAPITRE 16
Imagerie de diffusion, de perfusion et IRM fonctionnelle 299
par D. VETIER • B. KASTLER • Z. PATAY
Imagerie de diffusion 299
Imagerie de perfusion 309 Calcul de la dur?ou de l'intensit?es impulsions RF de 90° et de 180° 338
Imagerie de perfusion avec traceurs exog?s
(309). Imagerie de perfusion avec traceurs
endog?s (ou traceurs diffusibles) (312).
1RM fonctionnelle 313
CHAPITRE 17
La spectrom?ie par r?nance magn?que 319
par D. VETIER • B. KASTLER· Z. PATAY
Principe de la SRM 320
Les techniques de SRM 321
La spectrom?ie localis?(ou spectrom?ie
monovoxel ou SVS = single voxel spectrometry)
(322). L'imagerie spectroscopique (ou technique
de localisation multivoxel ou CSI = Chemical
Shift Imaging) (327).
Le traitement des donn? 329
Traitements du signal dans le domaine temporel
(329). Traitement du signal dans le domaine
fr?entiel (329). Analyse des spectres (330).
Les applications cliniques de la SRM 330
Annexes 337
par B. KASTLER· D. VETIER
Annexe 1
Spin et magn?sme nucl?re 337
Annexe 2
Quantit?e protons en exc?en position parall?
dans un volume 338
Annexe 3
Champ magn?que tournant et onde RF 338
Annexe 4
Annexe 5 Distribution de Boltzmann 339
Annexe 6 Coh?nce entre mod? quantique et classique 340
Annexe 7 Repousse en TI et d?oissance en T2 de l'aimantation apr?une impulsion de 90° 340
Annexe 8 Evolution dans le temps de l'aimantation longitudinale et transversale pendant la relaxation 341
Annexe 9 Influence des param?es TR et TE sur le signal en SE
341
Annexe 10
Croisement des courbes de repousse de l'aimantation
longitudinale 342
Annexe Il Annulation du signal en IR 343
Annexe 12 Gradient de s?ction de coupe: exemple chiffr?....... 344
Annexe 13 Correspondance entre fr?ences et phases 344 Annexe 14 Gradient bipolaire et sym?ie du gradient
par rapport ?345
o Annexe 15 Gradient de s?ction de coupe bipolaire 345
D?nition math?tique de la transform?de Fourier 347
Annexe 17 347
SignallRM et transform?de Fourier 347
Annexe 18 Valeur du signal mesur?48
Annexe 19 Chronogrammes des s?ences d'?o de spin et d'?o de gradient et remplissage du plan de Fourier 349 L'?ation suivante donne le TI du sang apr?injection de gadolinium (?,5 Tesla) 351
Annexe 16 347
Annexe 20
R?lution spatiale de l'image et FOV 349
Annexe 21
Matrices, champs de vue et pixels 350
Annexe 22
Influence de l'angle optimum de Ernst 351
Annexe 23
Annexe 24 Tableaux comparatifs des s?ences et des options .... 351 Glossaire du tableau F (359). Glossaire 369 par P GERMAIN. D. VElTER
Ouvrages conseill?377 Index 379
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