L’écriture du plan de Fourier

1. L’écriture du plan de Fourier Jean-Pierre Tasu Université et CHU de Poitiers j.p.tasu@chu-poitiers.fr

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 d’acquisition : • Imagerie ultra rapide, EPI et diffusion • imagerie parallèle

3. Plan Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

4. Y Phase Temps X Rappels sur le plan de Fourrier RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER Plan Image Plan de Fourier L’ES rapide TF L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

5. TF Rappels sur le plan de Fourrier RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER Y kY L’ES rapide L’EPI kX X Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

6. TF Rappels sur le plan de Fourrier RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

7. TF Rappels sur le plan de Fourrier RAPPELS SUR LE PLAN DE FOURRIER L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

8. 90° L’écho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier Apparition du signal: on se place au centre du plan de Fourier L’ES rapide y R.F L’EPI Gs Gy x Les méthodes spécifiques Gx FID Signal L’imagerie parallèle

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

10. L’écho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier Déplacement du signal Symétriquement Par rapport au centre du plan L’ES rapide 180° 90° y R.F L’EPI Gs Gy Application d’une impulsion de 180° Dite : Impulsion de Rephasage x Les méthodes spécifiques Gx FID Signal L’imagerie parallèle

11. L’écho de spin « classique » Rappels sur le plan de Fourrier Lecture d’une ligne du plan de Fourier selon Gx L’ES rapide 180° 90° y Application du Gradient de Lecture: écho de signal R.F L’EPI Gs Gy x Les méthodes spécifiques Gx FID Signal L’imagerie parallèle

12. L’acquisition synchronisée Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide y L’EPI Les méthodes spécifiques x x x x L’imagerie parallèle

13. Echo de spin rapide : lireplusieurslignesaprèsuneimpulsion 180° Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

14. Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier 180° 180° 90° 90° L’ES rapide R.F / / y L’EPI Gy x Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Signal / /

15. Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide Temps de Répétition : TR 90° 90° L’EPI 180° Les méthodes spécifiques R.F / / L’imagerie parallèle

16. Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier Il y a un train d’écho 180° L’ES rapide 90° 90° R.F / / Écho de signal n°1 = TE 1 Écho de signal n°4 = TE4 Écho de signal n°7 = TE 7 L’EPI Signal / / Les méthodes spécifiques Informations pondérées en T1 Informations pondérées en densité de proton Informations pondérées en T2 L’imagerie parallèle

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

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

19. Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier • TR plus long qu’en Spin écho classique : ne donne pas la pondération… • Toujours un effet T2 dans la séquence L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques • Accès aux matrices élevées (512 ou 1024) • Persistance du signal de la graisse en pondération T2 L’imagerie parallèle

20. Écho de spin rapide Rappels sur le plan de Fourrier Applications L’ES rapide • imagerie de « tous les jours » L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

21. Echo de spin ultra-rapide : lire la quasi totalité des lignesaprèsuneimpulsion 180° Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

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

23. Half-Scan : 0,9  Séquence RARE Rappels sur le plan de Fourrier 240 pulses 180° dans 1 TR 180° L’ES rapide 90° R.F 240 échos dans le même TR L’EPI Signal y Les méthodes spécifiques x 240 lignes  plan de Fourier dans 1 TR L’imagerie parallèle

24. Écho de spin ultra rapide Rappels sur le plan de Fourrier Propriétés L’ES rapide • Grand TE (écho tardifs) : pondération T2 • Dégradation du rapport S/B (écho tardifs) • Applications : cholangio MR, IRM anté natal L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

25. Écho de spin ultra rapide Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide Cholangio-IRM ou Bili-IRM IRM Obstétricale L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

26. Echo Planar imaging (EPI)lire tout le plan de Fourier après une seule impulsion Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

27. Le Premier écho est un écho de spin Écho planar Rappels sur le plan de Fourrier 180° 90° L’ES rapide R.F Inversion rapide des gradients de fréquence L’EPI Gs Gy Train d’impulsions de gradients Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle

28. Écho planar Rappels sur le plan de Fourrier 180° 90° L’ES rapide Naissance d’un Train d’écho R.F L’EPI Gs Gy Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle

29. Écho planar Rappels sur le plan de Fourrier 180° 90° L’ES rapide R.F L’EPI Gs Différent selon la technique Gy Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle

30. EPI « Blipped » Rappels sur le plan de Fourrier Application d’un petit gradient de codage en phase appelé : BLIP L’ES rapide y L’EPI R.F Gs x Gy Les méthodes spécifiques Gx Blip Blip Signal L’imagerie parallèle

31. EPI « Blipped » Rappels sur le plan de Fourrier Remplissage de l’espace k de Fourier en un seul TR ! L’ES rapide y R.F L’EPI Gs Gy x Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle

32. EPI « Mansfield » Rappels sur le plan de Fourrier Application d’un gradient de codage en phase de pente continue et régulière L’ES rapide y R.F L’EPI Gs Gy x Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle

33. EPI « Mansfield » Rappels sur le plan de Fourrier Remplissage de l’espace k de Fourier en un seul TR ! L’ES rapide y R.F L’EPI Gs Gy x Les méthodes spécifiques Gx Signal L’imagerie parallèle Technique de « Lecture en dents de scie » de l’espace K

34. Écho planar Rappels sur le plan de Fourrier • Séquence ultra rapide • Artéfacts • blurring (décalage des lignes de lecture) • Susceptibilité magnétique • Application : Diffusion +++ L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle DWI-P DWI-M DWI-S DWI-I b=0

35. On peutégalementlireautrement le plan de Fourier :- L‘imagerie spirale- L‘imageriepropeler- Les techniques de lectureasymétrique- l‘imagerieparallèle Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

36. Rappels sur le plan de Fourrier Imageriespirale Image k-space kY L’ES rapide L’EPI kX Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

37. Rappels sur le plan de Fourrier Imageriespirale L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques Jusqu’à 100 images/sec L’imagerie parallèle Application : perfusion myocardique

38. Imagerie“propeler” (ouBlaid) Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

39. Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques Lecture renouvellée du centre du plan de Fourier Correction du mouvement du patient (surtoutcyclique) L’imagerie parallèle Vidéo de GE health Care

40. Imagerieasymétrique Rappels sur le plan de Fourrier Kmax L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Kmin Acquisition en mode «Linear »

41. Imagerieasymétrique Rappels sur le plan de Fourrier Kmax L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Kmin Acquisition en mode « Low-High »

42. Imagerieasymétrique Rappels sur le plan de Fourrier Kmax L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Kmin Acquisition en mode « Asymmetric »

43. Applications : Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Avantages: • Plus de signal que le mode linéaire • Moins de blurring avec des shots longs Applications : imagerie ostéo articulaire (imagerie du cartilage)

44. Avec un TE ultra court (UTE: ultrashort TE) Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Signal Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle TE ultra court TE court temps • Demi RF (10ms) • Gradients puissants (40 mT/m, bientôt 57) • TE ultra courts (80ms)

45. Asymmetric TSE (1.5 T) Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques TR/TE 3000/30 Linear Sc 4:54 Asymmetric Sc 3:25 Asymmetric: Renforcement du contour du cartilage Signal liquidien renforcé L’imagerie parallèle

46. Acquérir plus d‘informations :L‘imagerieparallèle Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle

47. L‘imagerieparallèleAcquérir plus d‘informations Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle Sense = SENSitivity Encoding Asset = Area Spatial Sensitivity Encoding Technique PAT = Parallel Acquisition Technique

48. Principes de l’imagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide L’EPI Espace K Espace image Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle • Imagerie conventionnelle

49. TF reconstruction Repliement Chute du S/B Principes de l’imagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide ? L’EPI Les méthodes spécifiques Sous-échantillonnage de l’espace K L’imagerie parallèle

50. Principes de l’imagerie parallèle Rappels sur le plan de Fourrier L’ES rapide Visualisation (fréquence élévée) L’EPI Sous-échantillonnage Les méthodes spécifiques L’imagerie parallèle …. • Pourquoi un repliement ?