Eléments constitutifs

La chaîne radiofréquence comprend l’ensemble des nombreux éléments participant à l’émission et à la réception des ondes radiofréquences, qui interviennent dans l’excitation des noyaux, la sélection des coupes, lors de l’application des gradients et pour l’acquisition du signal.
Les antennes sont un élément déterminant de la performance de la chaîne radiofréquence. En émission, l’objectif est de délivrer une excitation uniforme dans tout le volume exploré. En réception, les antennes doivent être sensibles et avoir le meilleur rapport signal / bruit possible.
Une IRM contient en général une antenne "corps entier », située dans la coque de la machine et couvrant l’ensemble du volume de façon homogène.

Les antennes de surface ont un volume sensible plus restreint en profondeur et plus hétérogène, mais offrent un meilleur rapport signal / bruit et des possibilités d’imagerie à plus haute résolution car placées au contact de la zone d’intérêt. La combinaison d’antennes de surface en réseau phasé améliore l’homogénéité et le volume sensible des antennes tout en conservant l’avantage d’un meilleur rapport signal / bruit, au prix d’un traitement des signaux plus complexe. Les antennes en quadrature disposent de deux canaux perpendiculaires, ce qui permet d’obtenir une meilleure réception, et aussi d’optimiser l’émission RF et la dose d’énergie RF déposée dans le patient.
En fonction des constructeurs et du type d’antenne, certaines antennes peuvent être émettrices, réceptrices ou les deux.
La chaine radiofréquence comprend également les convertisseurs analogique-digital et le spectromètre pour le recueil et l’analyse du signal.

 

Optimisation de la chaine RF

L’optimisation de la chaîne radiofréquence est réalisée en plusieurs étapes, de façon automatisée, avant d’effectuer une séquence d’imagerie :

  • réglage de la fréquence de Larmor exacte, qui est légèrement modifiée du fait de la présence du patient dans le champ magnétique
  • réglage de la puissance en émission, fonction du poids du patient et de l’antenne d’émission, afin d’obtenir les angles de bascule souhaités
  • ajustement du gain en réception, pour éviter une saturation du signal ou à l’opposé, une mauvaise amplification responsable d’une dégradation du rapport signal / bruit.

 

Cage de Faraday

La fréquence de résonance des protons étant très proche de celle des ondes utilisées pour la radiophonie publique et la bande FM, l’appareil d’IRM est placé dans une cage de Faraday pour l’isoler des signaux RF extérieurs qui pourraient altérer le signal.
La cage de Faraday, en cuivre, englobe complètement l’IRM. Les ouvertures au travers de cette cage doivent être étudiées de façon spécifique pour éviter d’annihiler l’efficacité du blindage.