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Les grands domaines de l'IRM

 
    • eBook [PDF]

      69,00 €
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    Avis des lecteurs  

     

    Présentation

    Les développements conséquents de l’imagerie par résonance magnétique au cours des vingt dernières années ont affirmé sa suprématie sur la plupart des autres méthodes d’exploration non invasives du corps humain. Ces progrès ont eu d’autres conséquences pour les physiciens de l’imagerie : ne connaître que l’un des pans de l’IRM ne peut désormais plus suffire pour développer de nouvelles séquences ou simplement s’approprier au mieux celles déjà existantes. Il est nécessaire d’avoir une vision claire et précise de l’ensemble des champs explorés aujourd’hui par cette technique d’imagerie, comme l’imagerie rapide, les flux, la diffusion, la perfusion ou encore l’IRM fonctionnelle.

    Ce livre a pour objectif de permettre au lecteur possédant une base physique et mathématique de l’IRM de s’immerger facilement dans des techniques qui ne lui sont pas familières. D’approche pragmatique, fait d’allers et retours entre la théorie et les examens cliniques des images, il sera également apprécié des radiologues amenés à définir des protocoles ou à exploiter au mieux les images obtenues.

    Sommaire


    Préface - Franck GIRARD
    Chapitre 1. Le flux
    .1. Le sang
    .1.1. Les caractéristiques du flux sanguin
    .1.2. Flux laminaire et flux turbulent
    .2. Les phénomènes de base de l’angiographie
    .2.1. Phénomène de temps de vol
    .2.1.1. Phénomène de sortie de coupe en séquence d’écho de spin.
    .2.1.2. Phénomène d’entrée de coupe (ou renforcement paradoxal)
    .2.2. Phénomène de variation de la phase des spins circulant
    .2.2.1. Déphasage des protons dans un gradient unipolaire
    .2.2.2. Déphasage des protons dans un gradient bipolaire
    .2.2.3. Forme de gradients insensibles à la vitesse : gradient de compensation de flux.
    .3. Les artéfacts liés au flux
    .3.1. Artéfact du flux pulsatile du sang ou du LCR
    .3.1.1. Les causes…
    .3.1.2. … et les conséquences
    .3.1.3. Solutions
    .3.2. Erreur de localisation des fluides
    .3.2.1. Description
    .3.2.2. Paramètre influant sur l’artéfact de localisation
    .3.2.3. Réalité clinique
    .3.2.4. Solution
    .3.3. Autres artéfacts
    .3.3.1. Artéfact dû à un gradient de vitesse
    .3.3.2. Autre artéfact rencontré en séquence SE
    .4. Les séquences d’ARM
    .4.1. Temps de vol (TOF)
    .4.1.1. La technique
    .4.1.2. Limites et optimisations
    .4.1.3. Différents types d’acquisition d’un volume
    .4.2. Contraste de phase (PCA)
    .4.2.1. La technique
    .4.2.2. Choix des paramètres et artéfacts liés à la séquence.
    .4.2.3. Différents types d’acquisition d’un volume
    .4.3. Le « match » TOF/PCA
    .4.4. ARM par injection de produit de contraste (ARM-CE)
    .4.4.1. La technique
    .4.4.2. Paramètres liés à la séquence
    .4.4.3. Stratégies pour améliorer le contraste
    .4.4.4. Artéfacts
    .4.4.5. Les plus et les moins de la technique d’ARM-CE
    .5. Étude de deux problèmes cliniques
    .5.1. Différenciation entre un thrombus et un écoulement lent.
    .5.1.1. Le problème
    .5.1.2. Propositions et solutions
    .5.2. Evaluation « correcte » d’une sténose
    .5.2.1. Le problème
    .5.2.2. Solution possible
    Chapitre 2. La diffusion
    .1. Généralités
    .1.1. Qu’est-ce que la diffusion ?
    .1.2. Quel est son intérêt médical ?
    .1.3. Les trois grands types de diffusion
    .1.3.1. Diffusion libre
    .1.3.2. Diffusion restreinte isotrope
    .1.3.3. Diffusion restreinte anisotrope
    .2. Principe de l’imagerie de diffusion et de la séquence associée.
    .3. Étude du signal obtenu
    .3.1. Expression du signal
    .3.1.1. Variation de l’aimantation transversale en fonction du temps en absence de diffusion
    .3.1.2. Variation de l’aimantation transversale en fonction du temps en présence de diffusion uniquement
    .3.1.3. Variation de l’aimantation transversale en fonction du temps
    .3.2. Coefficient de diffusion
    .3.3. Facteur b
    .3.3.1. Valeur de b et échelle de travail.
    .3.3.2. Quelle valeur de b doit-on donc choisir ?
    .3.3.3. Nécessité de gradients importants
    .4. Séquence de diffusion et images de diffusion
    .4.1. Séquence complète
    .4.2. Image de diffusion
    .4.2.1. Protocole
    .4.2.2. L’artéfact d’anisotropie
    .4.2.3. L’artéfact de T2 shine through
    .4.2.4. Artéfact d’anisotropie ou ischémie
    .4.3. Cartographie ADC
    .4.3.1. Intérêt
    .4.3.2. Marche à suivre
    .4.3.3. Un exemple d’une cartographie ADC « normale ».
    .4.4. Les images « pièges »
    .4.4.1. Hypersignal en diffusion n’entraînant pas forcément un ADC diminué (T2 shine through ou surbrillance T2).
    .4.4.2. Hyposignal en diffusion n’entraînant pas forcément un ADC augmenté (T2 black out ou atténuation T2)
    .4.4.3. Diffusion normale n’entraînant pas forcément un ADC normal (T2 washout ou compensaton T2)
    .5. Les différentes applications cliniques de la diffusion
    .5.1. Etude d’un accident ischémique
    .5.1.1. Mécanisme d’un accident ischémique
    .5.1.2. Apport et limites des séquences conventionnelles à la détection de l’accident ischémique
    .5.1.3. Apport de l’imagerie de diffusion
    .5.2. Abcès cérébral ou tumeur nécrosée ?
    .5.3. Limites de l’imagerie de diffusion
    .5.3.1. Décisions thérapeutiques lors d’un AVC
    .5.3.2. Nécessité de revenir aux séquences « classiques »
    .6. Artéfacts fréquemment rencontrés en diffusion
    .6.1. Artéfact spécifique à l’EPI
    .6.1.1. Courants de Foucault
    .6.1.2. Ghosting
    .6.1.3. Artéfact de déplacement chimique
    .6.2. Artéfact particulier à la séquence de diffusion
    .6.2.1. Non-linéarité du gradient de diffusion
    .6.2.2. Artéfact de mouvement
    .6.2.3. Artéfact lié à l’utilisation d’antennes multicanaux
    .7. Imagerie du tenseur de diffusion
    .7.1. Intérêt
    .7.2. Pricipes généraux de l’imagerie tensorielle de diffusion
    .7.2.1. Comment faut-il procéder pour caractériser une diffusion anisotrope en 2D ?
    .7.2.2. Modélisation mathématique
    .7.3. Imagerie tensorielle de diffusion
    .7.3.1. Obtention du tenseur de diffusion dans la base (x,y,z)
    .7.3.2. Obtention des directions principales de diffusion
    .7.3.3. Représentation graphique du tenseur de diffusion
    .7.3.4. Imageries dérivées du tenseur de diffusion
    .7.4. Applications cliniques
    .7.4.1. Sclérose en plaques
    .7.4.2. Tumeurs
    .8. Tractographie
    .8.1. La méthode FACT
    .8.1.1. Présentation
    .8.1.2. Limite : précision du suivi de fibre
    .8.2. Deux paramètres importants de la méthode
    .8.2.1. Choix des points germes
    .8.2.2. Critères d’arrêt
    .8.3. Le problème des croisements de fibre
    .8.4. Applications cliniques
    .8.4.1. Sclérose en plaques
    .8.4.2. Tumeurs
    Chapitre 3. La perfusion
    .1. Généralités
    .1.1. Qu’est-ce que la perfusion ?
    .1.1.1. Différences angiographie/perfusion
    .1.1.2. Deux techniques différentes de perfusion
    .1.2. Quel est son intérêt médical ?
    .1.2.1. Intérêt dans le cas d’un AVC
    .1.2.2. Intérêt dans le cas d’une tumeur
    .2. Traceurs exogènes
    .2.1. La technique
    .2.1.1. Effet de l’agent de contraste
    .2.1.2. Quelle séquence choisir ?
    .2.2. Les informations obtenues d’une séquence de perfusion.
    .2.2.1. Le signal
    .2.2.2. Quels sont les paramètres obtenus ?
    .2.2.3. Quantification des paramètres
    .2.3. Modifications des paramètres en fonction du type de pathologie.
    .2.4. Optimisation
    .3. Traceurs endogènes : technique d’ASL
    .3.1. Pourquoi des traceurs endogènes ?
    .3.2. Principe et sensibilité de la méthode utilisant les traceurs endoènes
    .3.2.1. Méthode
    .3.2.2. Sensibilité
    .3.3. Technique du marquage continu (CASL)
    .3.3.1. Séquence
    .3.3.2. Principe de la mesure du flux sanguin cérébral (« CBF » ou « f »)
    .3.3.3. Les problèmes liés à cette technique
    .3.4. Technique du marquage pulsé (PASL : Pulsed Arterial Spin Labeling)
    .3.4.1. Principe
    .3.4.2. Problèmes liés à la technique
    .3.4.3. Les différentes séquences PASL
    .3.5. CASL ou PASL ?
    .3.5.1. Méthode CASL
    .3.5.2. Méthode PASL
    .3.6. Conclusion : intérêts et limites de l’ASL
    .3.6.1. Intérêts de la technique d’ASL
    .3.6.2. Ses limites
    .4. Applications médicales
    .4.1. L’AVC ischémique
    .4.1.1. Paramètres de l’imagerie de perfusion et AVC
    .4.1.2. Apport combiné des imageries de perfusion et de diffusion dans le traitement d’un AVC.
    .4.2. Les tumeurs
    .4.2.1. Développement et grades d’une tumeur
    .4.2.2. Perfusion et aide au pronostic ou à l’intervention
    .4.3. Autres applications
    Chapitre 4. L’IRM fonctionnelle
    .1. Principe
    .1.1. Provenance du signal IRMf (effet BOLD)
    .1.1.1. Métabolisme de l’activité cérébrale
    .1.1.2. Le couplage neurovasculaire
    .1.1.3. Le signal BOLD et la courbe hémodynamique
    .1.1.4. Résumé
    .1.2. Type de paradigme
    .1.2.1. Nécessité d’une alternance repos/activation
    .1.2.2. Les deux grands types de paradigme
    .1.2.3. Comment choisir l’état de référence ?
    .1.3. Type de séquence utilisée en IRMf
    .1.3.1. Résolution temporelle
    .1.3.2. Résolution spatiale
    .1.3.3. Exemple de séquence
    .2. Introduction à l’analyse statistique
    .2.1. Pourquoi cette étude ?
    .2.1.1. Acquis
    .2.1.2. But
    .2.2. Comment faire cette analyse ?
    .2.2.1. Premier sous-problème
    .2.2.2. Deuxième sous-problème.
    .2.3. La technique de la régression linéaire simple
    .2.3.1. Hypothèse de base
    .2.3.2. Estimation des paramètres β0 et β1
    .2.3.3. Qualité de l’estimation
    .2.3.4. Ecart entre les valeurs estimées et les valeurs exactes.
    .2.3.5. Comment obtenir une meilleure estimation ?
    .2.3.6. L’intervalle de confiance et la loi de Student
    .2.3.7. … et en pratique ?
    .2.3.8. Retour à l’exemple
    .2.3.9. Conclusion : méthode générale de résolution
    .2.4. La technique de la régression linéaire multiple
    .2.4.1. Hypothèse de base et objectifs
    .2.4.2. Estimation de la matrice β
    .2.4.3. Retour à l’exemple
    .3. Analyse statistique et IRMf
    .3.1. La modélisation du signal IRMf
    .3.1.1. Signal réel et signal modélisé
    .3.1.2. Exemple
    .3.1.3. Détermination des paramètres et origine de l’erreur résiduelle
    .3.1.4. Comment obtenir le « meilleur modèle ? »
    .3.2. Test statistique
    .3.2.1. Les tests t
    .3.2.2. Y a-t-il d’autres tests ?
    .3.2.3. Est-il toujours possible de déterminer une zone fonctionnelle spécifique ?
    .3.2.4. Une recette pour réussir son étude fonctionnelle ?
    .3.2.5. Map d’activation et choix d’un seuil statistique
    .3.2.6. Le problème des tests multiples
    .4. Prétraitement et limites de l’IRMf
    .4.1. Correction du mouvement
    .4.1.1. Pourquoi cette correction est-elle nécessaire ?
    .4.1.2. Correction des artéfacts de mouvement
    .4.1.3. Synthèse
    .4.2. Correction du délai d’acquisition entre coupes
    .4.3. Correction des distorsions géométriques
    .4.4. Vue d’ensemble du traitement en IRMf
    .5. Application de l’IRMf
    .5.1. Analyse de groupe
    .5.1.1. Pourquoi une analyse de groupe ?
    .5.1.2. Quels sont les problèmes rencontrés ?

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