Développement de séquences d’impulsions d’écho de gradient pour l’imagerie par résonance magnétique sensible en phase : application à la détection de métabolites et de l’eau de myéline dans la matière blanche du cerveau humain
Auteur / Autrice : | Christian Labadie |
Direction : | Monique Aubert-Frécon, Harald E. Möller |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 19/09/2013 |
Etablissement(s) : | Lyon 1 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon (1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Lumière Matière |
Jury : | Président / Présidente : Jean-Claude Beloeil |
Examinateurs / Examinatrices : Abdul-Rahman Allouche, Danielle Graveron-Demilly | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Alex MacKay, Peter Vermathen |
Résumé
Deux méthodes d'imagerie par résonance magnétique sont proposées pour analyser in vivo le tissu cérébral de la matière blanche. La première méthode permet l'acquisition ultra-rapide de cartes des métabolites cérébraux par une lecture de l'espace réciproque répétée à des intervalles de quelques millisecondes à l'aide d'une nouvelle trajectoire excentrée, combinée à un gradient de retour. Une procédure de correction de phase, pour prévenir la formation d'artéfacts de repliement dans l'image et le spectre, est introduite sur la base de paramètres déterminés à partir du signal des protons de l'eau. Une acquisition des cartes métaboliques tridimensionnelles de la créatine, de la choline, du N-acétylaspartate, du glutamate et du myo-inositol ont été déterminées de manière fiable dans la substance blanche humaine à 3 Tesla avec une matrice de taille 32 × 32 × 16 et une résolution isotropique de 7 mm. La deuxième méthode permet l'acquisition d'un train de 32 images échantillonnées géométriquement le long d'une courbe de recroissance, en employant une série d'échos de gradient excités par un angle de bascule de 5° pour éviter des effets de saturation. Après transformée inverse de Laplace utilisant une régularisation spatiale, on obtient une distribution continue des temps de relaxation spin-réseau, T1. Dans la région de T1 entre 100 ms et 230 ms, on distingue un pic attribué à l'eau hydratant les membranes de la myéline. La fraction apparente de cette composante de l'eau de myéline augmente en fonction de l'intensité du champ magnétique, de 8,3 % à 3 Tesla, à 11,3 % à 4 Tesla, pour atteindre 15,0 % à 7 Tesla