Objectifs de la thèse : Améliorer les techniques d’encodage du mouvement en élastographie par résonance magnétique (ERM) en utilisant le contrôle optimal afin de pouvoir acquérir des données multi-fréquences couvrant une plus large gamme de fréquences, en maximisant le rapport signal sur bruit (RSB), en réduisant le temps d’acquisition et dans un contexte in vivo. Application pour le diagnostique des maladies inflammatoires hépatiques.
Verrous scientifiques : Actuellement l’encodage du mouvement oscillatoire dans la phase de l’aimantation tel que fait en ERM est effectué avec des gradients de champ magnétique B0 [1]. Ces derniers sont limités en terme d’amplitude et de fréquence d’oscillation ce qui réduit l’efficacité de l’encodage de phase (et donc la sensibilité intrinsèque de la technique) ainsi que la gamme de fréquences explorées respectivement.
Contributions originales attendues : Nous avons récemment démontré [2] qu’il était possible de s’affranchir de l’utilisation de gradients intenses et oscillants en utilisant des impulsions B1 optimisés par contrôle optimal [3] qui ont la double propriété de basculer l’aimantation dans le plan transverse et simultanément d’encoder le mouvement oscillatoire dans la phase de l’aimantation. Le premier atout de cette technique réside dans le fait de pouvoir acquérir le signal avec des temps d’écho (TE) très courts et donc de cibler des tissus à T2 relativement courts ou encore de pouvoir encoder des mouvements oscillatoires basses-fréquences qui autrement rallongent considérablement les TE et impactent le RSB. Le deuxième avantage est lié à la non-utilisation de gradients oscillants ; il est donc envisageable de pouvoir encoder des mouvements oscillants à des fréquences beaucoup plus importantes que ce que permettraient les IRM cliniques ou pré-cliniques quelques soient les performances de leurs systèmes de gradients. De nouvelles stratégies de génération d’impulsions B1 seront également développées afin de pouvoir acquérir simultanément des données sur une large gamme de fréquences [4] et ceux afin de contribuer au diagnostique des maladies inflammatoires hépatiques [5].
Références bibliographiques sur le sujet de thèse:
Muthupillai R et al. Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves. Science 269:1854–1857, 1995.
Lefebvre P et aL. Active and full-handling control of the spatial MRI phase distribution with optimal control theory. Journal of Magnetic Resonance vol. 281, 82-93, 2017.
Lapert M et al. Exploring the Physical Limits of Saturation Contrast in Magnetic Resonance Imaging, Sci Rep, 2, 589, 2012
Jugé L et al. Micro-vasculature alters the dispersion properties of shear waves- A multi-frequency Magnetic Resonance Elastography study, NMR in Biomedicine, 2015.
Asbach P et al. Assessment of Liver Viscoelasticity Using Multifrequency MR Elastography, Magnetic Resonance in Medicine 60:373–379, 2008.