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Signal Contraste et caractérisation tissulaire en IRM

Signal Contraste et caractérisation tissulaire en IRM. Pr. Charles-André CUENOD HEGP Paris Ca@cuenod.net. F. T. F. T. Détection des lésions. Contraste entre deux tissus. Contraste C= S1-S2 ou C=S1-S2/S2. B. A. D. C. Intensité de signal. Hyper ou hypo-signal c’est relatif.

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Presentation Transcript

  1. Signal Contraste et caractérisation tissulaire en IRM Pr. Charles-André CUENOD HEGP Paris Ca@cuenod.net

  2. F T F T Détection des lésions

  3. Contraste entre deux tissus • Contraste C= S1-S2 ou C=S1-S2/S2 B A D C

  4. Intensité de signal • Hyper ou hypo-signal c’est relatif

  5. Intensité de signal • Hyper ou hypo-signal c’est relatif

  6. Hypo-signal Hyper-signal Intensité du signal et contraste

  7. Contraste entre deux tissus • Contraste C= S1-S2 ou C=S1-S2/S2 B A D C

  8. Contraste entre deux tissus • Contraste sur bruit C/B = S1-S2/B B A D C

  9. Le trépied diagnostique en imagerie • Modification morphologique • Contraste • Modulation fonctionnelle

  10. Caractère multiparamétrique de l’IRM • Relaxation T1 et T2 • Différence de fréquence (imagerie de la graisse) • Modificateurs du signal (endogènes/exogènes) • agents paramagnétiques (Gd, Hb, cuivre …) • agents superparamagnétiques (oxyde de fer) • Mouvement des molécules H2O • Angiographie • Perfusion-perméabilité • Diffusion • Transfert de magnétisation • Température • Spectroscopie

  11. Séquence classique d’écho de spin

  12. TR COURT TR LONG TE COURT TE LONG

  13. Pondération T1

  14. Relaxation Longitudinale - Spin Réseau dite T1

  15. Cinétique de relaxation T1 Magnétisation M0 Pour l’imagerie de pondération T1, tout repose sur la remontée progressive de la magnétisation des différents tissus jusqu’à une asymptote. Temps de relaxation TR (s) SIt= M0.(1- e-t/T1)

  16. Cinétique de relaxation T1 Magnétisation M0 Temps de relaxation TR (s) SITR= M0.(1- e-TR/T1)

  17. Cinétique de relaxation T1 Magnétisation M0 M0/2 0,693 T1 Temps de relaxation TR (s) SITR= M0.(1- e-TR/T1)

  18. Cinétique de relaxation T1: comportement de différents tissus Tissu à T1 court : Remonté rapide Tissu à T1long: Remonté lente Les cinétiques sont différentes en fonction des tissus.

  19. Cinétique de relaxation T1

  20. Cinétique de relaxation T1 À un instant plus tardif (TR long) les différences de signal s’estompent, le contraste entre les tissus n’est plus suffisant = Perte de la pondération T1.

  21. Cinétique de relaxation T1 Le T1 de la graisse est court 250 ms Le T1 des tissus est intermédiaire 700 ms Le T1 de l’eau est long > 1000 ms

  22. GAMME de Pondération T1 Pour reconnaître les images en pondération T1, repérer l’hyposignal des zones hydriques

  23. Foie en pondération T1 : la séquence spin écho • Echo de spin Pondéré T1

  24. Les séquences pondérées en T1 sont peu utilisées pour la détection. Ici un exemple de CHC du segment I à peine visible en pondération T1 et bien vue en séquence pondéree en T2 ? • Cancer du foie Séquence pT1 SéquencepT2

  25. Même constatation pour un angiome géant • Angiome Géant SE pondéré T1 SE pondéré T2

  26. Pondération T2

  27. Relaxation transversale = Spin-spinT2 La relaxation T2 est une décroissance exponentielle, avec une perte de 69% du signal après une période

  28. SIt= Mxy.e-t/T2

  29. SITE= Mxy.e-TE/T2

  30. Cinétique de relaxation T2 Le principe de l ’imagerie de pondération T2 est identique, sauf qu’il s ’agit ici de cinétique décroissance du signal vers zéro

  31. Eau • Blanc • (hypersignal) • Graisse • Gris Clair • Tissus • Gris • Air • Os compact • Noir • (hyposignal) GAMME de contrastes en Pondération T2 En pondération T2, repérer l’hypersignal de l’eau (par exemple dans la vessie)

  32. E2 Relaxation T2 : 1er et 2ème Echos Le procédé qui consiste à enregistrer deux signaux à des temps précoces (écho 1) et tardifs (écho 2) permet de faire varier les contrastes en fonction des cinétiques de relaxation E1

  33. Relaxation T2 : 1er et 2ème EchosQuelques exemples E1 E2 • Hémangiome : Le contraste est renforcé sur le 2ème écho

  34. Kyste : hypersignal en pondération T2. Renforcement du contraste sur le 2ème écho. Comparer le comportement du signal du kyste à celui du LCR dans le canal rachidien (flèche bleue)

  35. Synthèse T1-T2 : TR (Temps de Répétition) et TE (Temps d ’Echo) • pT1 • pT2 • TR • Court • Long • TE • Court • Long • E1-E2

  36. Synthèse T1-T2 : TR (Temps de Répétition) et TE (Temps d ’Echo) • pT1 • pT2 • TR • Court • 200-400 ms • Long • 2000-6000 ms • TE • Court • 12-25 ms • Long • 100-120 ms

  37. TE pT1 TR

  38. TE pT1 Il y a un peu d’effet T2 SI = M0.(1- e-TR/T1).e-TE/T2 TR

  39. pT1 Plus TE est court, moins il y a un peu d’effet T2 TR TE

  40. TE long pT2

  41. pT2 (pollution par effet T1) TR TE long

  42. pT2 Plus TR est long, moins il y a un peu d’effet T1 TR long TE long

  43. ? TR long TE court

  44. Densité de protons = Rho SI = M0.e-TE/T2.(1- e-TR/T1) TR long TE court

  45. TR COURT TR LONG TE COURT TE LONG pT1 pRHO ? pT2

  46. Synthèse pT1-pT2Contraste

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