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MR Spectroscopy

Homogénéité de champ, rapport signal / bruit et qualité du spectre

par Denis Hoa

L’analyse des différences de fréquence de résonance des métabolites ne peut se concevoir qu’en présence d’un champ magnétique extrêmement homogène. Un champ magnétique hétérogène conduit à une dispersion des fréquences de résonance, d’où un étalement des pics voire leur disparition dans le bruit de fond.
Avant toute acquisition de SRM, une homogénéisation du champ magnétique (shimming) est effectuée sur la région d’intérêt. Plus cette région est grande, plus il sera difficile de rendre le champ magnétique homogène sur son ensemble. A proximité de l’os, de calcifications ou de zones hémorragiques, la qualité de la spectroscopie sera moindre à cause des perturbations de champ engendrées par les différences de susceptibilité magnétique avec les tissus mous. L’optimisation de la fréquence de précession de l’eau est nécessaire pour permettre la suppression satisfaisante du pic de l’eau, grâce à des impulsions sélectives en fréquence et des gradients de déphasage.
L’autre difficulté de la SRM concerne le faible rapport signal / bruit. Ceci impose de multiplier le nombre de mesures (NSA) et limite la résolution spatiale (voxel d’un volume minimal d’environ 3,5 cm3 soit des dimensions de 1,5 x 1,5 x 1,5 cm).
La qualité d’un spectre s’évalue sur deux critères principaux :

  • le rapport signal/bruit (hauteur des pics de métabolites par rapport au bruit de fond)
  • la résolution spectrale (largeur des pics, qui déterminent la possibilité de bien séparer les différents métabolites).
  • La résolution spectrale dépend de l’homogénéité du champ B0 et de la résolution digitale c’est-à-dire la précision avec laquelle le signal est échantillonné, qui est déterminée en fonction du temps d’échantillonnage (Te = 1/Fe) et du nombre total de points mesurés.