Un simulateur numérique d'imagerie par résonance magnétique nucléaire : conception et applications

Computer simulation of nuclear magnetic resonance imaging : conception and applications

• Auteur / Autrice : Jacques Bittoun
• Direction : Michel Sauzade
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Michel Sauzade
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Sauzade, Jean-Marc Lhoste, Robert Di Paola, Alex Desgrez, Maurice Gaudaire, Daniel Kaplan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Marc Lhoste

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie par résonance magnétique

Imagerie médicale

Résumé

L'imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), est devenue un remarquable outil de diagnostic médical. Le patient est placé dans un champ magnétique intense et soumis à des impulsions radiofré­quences. Un signal de résonance est alors recueilli et traité. La localisation de ce signal est obtenue au moyen de gradients de champ magnétique qui établissent une relation simple entre fréquence de résonance et position d'un élément de volume. De nombreuses méthodes ont été décrites à partir de ce principe. Un programme de simulation des techniques d'imagerie par RMK a été conçu dans le but de développer de nouvelles méthodes sur un appareil expérimental d'imagerie. L'algorithme utilise la solution des équations de Bloch en chaque point d'un objet simulé. Le moment magnétique de chaque élément de volume est calculé pour chaque point du signal échantillonné. Toute séquence d'impulsion et d'acquisition peut être simulée. Une programmation interactive des séquences a été ajoutée pour des applications pédagogiques. Le signal global, l'image résultante ainsi que la position des moments magnétiques élémentaires peuvent être tracés. La simulation des méthodes existantes permet de vérifier la validité du programme, et donne une compréhension théorique des phénomènes, permettant la correction de distortions d'images. Des séquences originales ont été étudiées par simulation avant d'être mises en oeuvre sur l'appareil expérimental: La Modulation par Largeur d'Impulsions permet d'éviter l'emploi d'amplificateurs coûteux et générateurs de bruit, nécessaires à la modulation en amplitude; les méthodes d'imagerie rapide (FLASH) ont été améliorées par des modifications de séquence permettant un meilleur contrôle du contraste des images. La simulation représente le support théorique indispensable des expériences d'imagerie par RMN, en permettant de différentier les causes théoriques ou technologiques des problèmes rencontrés.