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Echo de spin rapide

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Dans les séquences d’écho de spin rapide, le temps libre après le premier écho est utilisé pour recueillir un train d’échos qui va servir à remplir d’autres lignes de l’espace K de la même coupe . Du fait de la réduction du nombre de répétitions (TR) requises, ceci permet de compléter l’espace K plus rapidement et de réduire le temps d’acquisition de la coupe.
Pour cela on applique de nouvelles impulsions de 180°, qui permettent d’obtenir un train d’échos de spin. On annule après chaque écho le codage de phase réalisé et on applique un codage de phase différent pour l’écho suivant.
Le nombre d’échos recueillis dans la même répétition (durant le temps TR) est appelé Facteur turbo ou Longueur du train d’écho (ETL Echo Train Length).

Echo de spin multi-échos multi-images

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Ces séquences permettent d’obtenir plusieurs images d’un même niveau de coupe sans accroître le temps d’acquisition global. L’intérêt est que ces images sont obtenues avec un contraste différent, ce qui présente un intérêt dans la caractérisation de certaines lésions (par exemple : accentuation du contraste à TE long pour l’angiome hépatique, qui apparaît en hypersignal relatif)

Une fois le premier écho obtenu, il existe un intervalle libre jusqu'au TR suivant. En appliquant une nouvelle impulsion de 180°, on peut recueillir un nouvel écho, avec le même codage de phase, qui servira à construire la deuxième image . Les temps d’écho des 2 images sont différents et la deuxième image sera plus pondérée T2 que la première.
Typiquement, ces séquences sont utilisées pour obtenir simultanément des images pondérées en densité de protons et en pondération T2.

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Contraste, réesolution, durée

Le contraste en écho de spin rapide est modifié par rapport à une séquence d’écho de spin standard. Les échos étant recueillis à des temps d’écho différents, ce sont les échos correspondant aux lignes centrales de l’espace K qui vont déterminer le contraste de l’image. Le moment auquel seront acquis ces échos est appelé TE effectif.
Dans les séquences pondérées T1, la nécessité de choisir un TR court limite la longueur du train d’échos. Ce type de séquence est très utilisé en pondération T2, notamment en imagerie pelvienne.

Signal de la graisse en écho de spin rapide

Il existe au sein des molécules lipidiques un couplage spin-spin (couplage J) entre les noyaux atomiques. Ce couplage est responsable d’un raccourcissement du temps de relaxation T2. La répétition rapide d’impulsions de 180° dans les séquences d’écho de spin rapide va perturber le couplage J et être responsable d’un allongement du T2 de la graisse.
Ainsi, la graisse aura un signal T2 plus important en écho de spin rapide qu’en écho de spin standard, ce dernier respectant le couplage J.
La séquence DIET (Delayed Interval Echo Train) est une séquence d’écho de spin rapide dont les délais entre les impulsions de 180° sont conçus pour respecter le couplage J : par conséquent la graisse conserve une apparence plus proche de celle observée sur une séquence écho de spin standard.

Une dégradation de la résolution spatiale avec un flou de l’image peut survenir si les lignes de l’espace K correspondant aux hautes fréquences spatiales sont remplies avec des échos tardifs (de faible intensité en raison de la relaxation T2).
Au contraire, si des échos précoces de forte intensité sont utilisés pour remplir les hautes fréquences spatiales de l’espace K, des artéfacts de troncature (Gibb) risquent d’apparaître.

En écho de spin rapide, le temps d’acquisition de la coupe est réduit d’un facteur correspondant au nombre d’échos recueillis dans le même temps TR.

Durée d’une séquence en écho de spin rapide

Durée = TR · nombre de codages de phase · nombre d’acquisition / facteur turbo

Il faut cependant noter que la diminution de la durée d’acquisition résultant de la mesure de plusieurs échos dans le même TR va de pair avec une réduction de l’intervalle de temps disponible pour l’acquisition simultanée d’autres coupes (grâce à la technique multi-coupes).

Refocalisation de l’aimantation transversale (DRIVE / RESTORE / -XL)

Ces techniques accélèrent la récupération de l’aimantation longitudinale des tissus à T2 long pour les séquences d’écho de spin rapide, notamment à TR court. En fin de répétition après le train d’échos, une impulsion RF de -90° bascule l’aimantation transversale résiduelle des tissus à T2 long sur l’axe longitudinal (les tissus à T2 court n’ont plus d’aimantation transversale à la fin du train d’écho). Ceci permet d’accentuer le contraste des liquides, qui ont un T1 et un T2 longs (CholangioIRM, IRM médullaire, IRM du conduit auditif interne,…).

Intérêt et limites

L’intérêt des séquences d’écho de spin rapide réside dans leur vitesse (de l'ordre d'une dizaine de secondes) tout en étant peu sensibles aux artéfacts de susceptibilité magnétique et aux hétérogénéités de champ magnétique.
Les modifications du contraste et du signal de la graisse sont à prendre en compte dans l’interprétation des images . Le risque d’artéfacts et la grande quantité d’énergie radiofréquence déposée par les impulsions de 180° limitent les paramètres (TR, TE effectif, longueur du train d’échos) de ce type de séquence.
L’écho de spin rapide peut être combiné à la technique développée pour les séquences multi-échos pour obtenir plus rapidement des images avec des contrastes différents de la même zone explorée.