Les essentiels de l’IRM - Qualité d’image - Formation en ligne

Bienvenue dans la formation en ligne « Les essentiels de l’IRM : la qualité d’image ». La qualité des images résulte d’interactions complexes entre la résolution spatiale des structures acquises dans l’image, l’intensité du signal et les contrastes entre les tissus, en relation avec l’inévitable bruit de fond. Nous aborderons dans ce cours les sujets suivants : Le rapport signal sur bruit La résolution spatiale Le rapport contraste sur bruit Le temps d’acquisition      À l'issue de ce cours, vous serez en mesure : • d’identifier les paramètres d’imagerie qui influent sur le rapport signal sur bruit • d’expliquer comment la résolution spatiale est affectée par des paramètres d’imagerie spécifiques • de décrire différentes techniques utilisées pour réduire le temps d’acquisition • de reconnaître les paramètres d’imagerie qui influencent le contraste des images Félicitations ! Vous avez terminé la formation en ligne « Les essentiels de l’IRM : la qualité d’image ». Vous trouverez ci-dessous les principaux thèmes qui ont été abordés à propos des facteurs impactant la qualité d’image en IRM. Prenez le temps de relire cette page avant de démarrer le quiz final. Identifier les paramètres d’imagerie qui influent sur le rapport signal sur bruit La densité de protons La taille des voxels TR, TE et angle de bascule Le nombre d'excitations La bande passante de réception Le type d'antenne Le champ de vue Le suréchantillonnage L'intensité du champ magnétique Expliquer les paramètres d’imagerie qui affectent la résolution spatiale Le champ de vue La taille des pixels La matrice L'épaisseur de coupe Décrire les différentes techniques qui aident à réduire la durée de l’acquisition Réduire la matrice d'acquisition Quand on choisit une matrice d’acquisition plus petite, avec une résolution de phase plus basse, les pas d’encodage de phase sont moins nombreux. Le nombre de pas d’encodage de phase est directement proportionnel au temps d’acquisition.   Réduire le champ de vue (FoV) Si le champ de vue est divisé par deux dans la direction d’encodage de phase, il faudra deux fois moins de pas d’encodage de phase. Le temps d’acquisition est directement proportionnel au nombre de pas d’encodage de phase.   Technique de demi-plan de Fourier (Half Fourier) La moitié seulement de la matrice de données brutes est remplie de données dans la direction de codage de phase.   Transformée de Fourier partielle Même principe que pour la technique demi-plan de Fourier (Half Fourier) : une partie seulement de l’espace de Fourier est remplie dans le sens d’encodage de phase.   Techniques d'acquisition parallèle intégrée (iPAT) Utilisent une technique de calcul ou un algorithme de reconstruction complexe, dans lequel chaque antenne acquiert un volume donnée de façon indépendante et simultanée. Reconnaître les paramètres d’imagerie qui influent sur le contraste des images Le contraste détermine la précision d’une technique donnée pour différencier deux tissus. Le contraste de l’image dépend des paramètres suivants : Le TR, le TE, l'angle de bascule Le temps d'inversion Turbo spin echo Les temps de relaxation T1 et T2 La densité de protons Cliquez sur ce lien pour télécharger la révision du cours. Résolution spatiale : capacité de distinguer deux points comme séparés et distincts, contrôlée par la taille des voxels. La taille des voxels dépend : du champ de vue du nombre de pixels (taille de la matrice) de l’épaisseur de coupe Champ de vue défini par le champ de vue dans la direction de la lecture et par le champ de vue dans la direction d’encodage de phase Matrice composée de lignes et de colonnes Pixel élément d'image discret Voxel défini par le champ de vue et la matrice dans le plan de la coupe et par l'épaisseur de coupe dans le sens de la coupe Taille des pixels =  taille du champ de vue (FoV)/taille de la matrice Pour une même taille de matrice, plus le champ de vue est petit, plus la résolution dans le plan est grande Le nombre de pixels par unité dans le plan augmente alors que leur taille diminue Plus les pixels sont petits, meilleure est la résolution spatiale dans le plan      La taille de la matrice détermine la résolution et le temps d’acquisition. temps d’acquisition = résolution de phase x TR x nombre d’excitations Si on agrandit la matrice de mesure, la résolution spatiale augmente tant qu’aucun autre paramètre ne change.     Matrice Signal relatif 128 4,0 256 1,0 512 0,25     L’augmentation de l’épaisseur de coupe s’accompagne d’une baisse de la résolution spatiale. Les coupes épaisses réduisent la résolution dans le sens de coupe et produisent un « effet de volume partiel ».      Le rapport contraste sur bruit (C/B) d’une image IRM est la différence de rapports signal sur bruit entre deux types de tissus différents (A et B). Le rapport C/B est le contraste effectif C/B = S/BA - S/BB = différence d’intensité des signaux   SA                                             Différence de signal SB                                                                        A        B   SA                                                  Différence de signal SB                                                                                                   A        B   Les facteurs influant sur le temps d’acquisition sont : le TR (temps de répétition) le nombre de pas d’encodage de phase le nombre d’excitations   Les réglages suivants peuvent réduire le temps d’acquisition : Réduire la matrice d’acquisition Réduire le champ de vue (FoV) Technique de demi-plan de Fourier (Half-Fourier) Transformée de Fourier partielle Techniques d’acquisition parallèle intégrée (iPAT)   Réduire le temps d'acquisition En savoir plus sur les différents moyens de réduire le temps d’acquisition. Tab TitleTextRéduire la matrice d’acquisition   Réduire la taille du champ de vue (FoV)   Demi-plan de Fourier (Half-Fourier)   Transformée de Fourier partielle   Techniques d’acquisition parallèle intégrée (iPAT)   Techniques d’acquisition parallèle intégrée (iPAT) Technique réduisant le temps d’acquisition Emploi d’algorithmes de reconstruction et de réseaux d’antennes Chaque antenne acquiert un volume donné de manière indépendante et simultanée Utilise les informations spatiales inhérentes aux spires des antennes de réseau Le bruit de fond d’une image apparaît comme un grain aléatoire. Il est produit par le mouvement brownien des molécules dans tout le corps humain. Le rapport signal sur bruit (S/B) est le rapport entre l’amplitude du signal reçu et l’écart-type moyen du bruit de fond. Les paramètres suivants affectent le rapport S/B : la densité de protons l’épaisseur de coupe la taille des voxels le TR, le TE et l’angle de bascule le nombre d’excitations la bande passante de réception les antennes le champ de vue (FoV) le suréchantillonnage l’intensité du champ magnétique        Facteurs impactant le rapport S/B En savoir plus sur le rapport signal sur bruit. Checklist TitleChecklist TypeChecklist ContentLa densité de protonsHTML Si on augmente la taille des voxels en acquérant une coupe plus épaisse, l’intensité du signal augmente parce que les noyaux d’hydrogène contribuant à l’intensité du signal sont plus nombreux.   L'épaisseur de coupeHTML Le rapport signal sur bruit est directement proportionnel à l’épaisseur des coupes.   La taille des voxelsHTML La taille des voxels dépend : du champ de vue (FoV) du nombre de pixels (taille de la matrice) de l’épaisseur des coupes Aire d’un pixel = champ de vue                          taille de la matrice Plus les voxels sont grands, plus leur rapport S/B est élevé.   TR, TE, angle de basculeHTML Paramètres affectant le contraste de l’image et le rapport S/B : Le TR ou temps de répétition Contrôle le contraste entre les tissus dans l’image en raison de la relaxation T1 Un TR long augmente le rapport S/B mais diminue le contraste en T1 Le TE ou temps d’écho Temps écoulé entre l’excitation RF initiale et le milieu de l’écho de RMN Un TE long diminue le rapport S/B mais augmente le contraste en T2 L’angle de bascule Contrôle l’ampleur de l’aimantation transversale qui est créée et qui induit un signal dans l’antenne   Le nombre d’excitationsHTML L’augmentation du nombre d’excitations augmente le rapport S/B.   La bande passante de réceptionHTML La réduction de la bande passante : augmente le rapport S/B augmente le TE minimum augmente l’artefact de déplacement chimique   Les antennesHTML La taille de l’antenne réceptrice doit être choisie en fonction du volume de tissus à acquérir.   Le champ de vue (FoV)HTML Champ de vue (FoV) : zone carrée ou rectangulaire d’image à mesurer (en mm) Le FoV détermine ce que l’on voit dans l’image IRM Un grand FoV a un rapport S/B plus élevé   Le suréchantillonnageHTML L’augmentation du suréchantillonnage : augmente le rapport S/B augmente le temps d’acquisition minimise les artefacts de repliement   L’intensité du champ magnétiqueHTML Le rapport S/B augmente de façon linéaire avec l’intensité du champ magnétique. Le rapport S/B est proportionnel à B02/B0   Agrandir la matrice                    Augmente                   Augmente               Diminue Agrandir le champ de vue   ------ Diminue Augmente Augmenter l'épaisseur de coupe   ------ Diminue Augmente Temps d'acquisition Résolution Taille des pixels