Imagerie spectroscopique (CSI : Chemical Shift Imaging)

L’imagerie métabolique (CSI) consiste à enregistrer l’information spectroscopique sur un ensemble de voxels, en coupe(s) (2D) ou en volume (3D). Elle se fonde sur une répétition de séquences de type STEAM ou PRESS auxquelles est ajouté un codage spatial par la phase. Le nombre et la direction des codages de phase dépendent du nombre de dimensions explorées (1D, 2D ou 3D), ce qui augmente d’autant plus le temps d’acquisition. La durée de la séquence vaut TR · Nph1D · Nph2D · Nph3D · NSA (NphxD nombre de pas de codage de phase dans la direction x).

 

 

Pour diminuer le temps d’acquisition, des variantes de la séquence de base ont été proposées :

• CSI multicoupes (Multiple Slice CSI) permet d’accélérer l’acquisition de plusieurs coupes par rapport à CSI 2D.
• Turbo CSI (recueil de plusieurs échos en rembobinant le gradient de codage de phase avant chaque écho supplémentaire, provenant de la répétition de la dernière impulsion d'écho de spin et du gradient).
• CSI rapide (Fast CSI) offre un gain en vitesse important par rapport à CSI 2D en effectuant le codage spatial dans une direction lors de l’acquisition du signal, grâce à des gradients oscillants, de façon similaire au codage spatial en séquence écho-planar. Ces techniques sont moins sensibles que la séquence CSI classique. Le gain en vitesse est particulièrement utile en imagerie spectroscopique 3D ou en cas d’artéfacts de mouvements.
• CSI avec acquisition parallèle (SENSE CSI).

Le traitement du signal fait appel à des transformées de Fourier (1 pour chaque dimension codée en phase + 1 pour l’analyse spectrale) et nécessite une correction des données (correction de la ligne de base, de phase, lissage des artéfacts de troncature,…).
Les résultats sont représentés sous forme d’images paramétriques ("cartes métaboliques") ou de matrice de spectres des régions que l’on souhaite étudier.