Origine

 

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L’aliasing ou artéfact de repliement correspond à la superposition d’un objet hors champ du côté controlatéral de l’image. Il est du à une ambiguïté de codage spatial qui attribue à l’objet hors champ le même codage que celui des structures du côté opposé du champ de vue.

 

Cette erreur de codage spatial peut survenir dans la direction du codage de phase ou celui du codage de fréquence. Cependant, il est facile de s’en affranchir, sans contre partie, dans la direction du codage de fréquence. Aussi, le repliement ne pose réellement problème que dans la direction du codage de phase.
Le gradient de codage de phase permet de modifier les phases des spins selon une des directions du plan de coupe sélectionné.
Les décalages de phase provoqués par ce gradient sont répartis de -180° à + 180° sur l’étendue du champ de vue (FOV). Le nombre d’incréments de phase correspond à la dimension de la matrice dans la direction du codage de phase. A chaque incrémentation du gradient de phase, les décalages de phase seront augmentés de façon à être des multiples de -180° / + 180° (-360° / + 360°, -540° / + 540° etc...).
S’il existe des structures anatomiques dans le plan de coupe mais hors du champ de vue, celles-ci vont être également soumises au gradient de phase. Les décalages de phase vont cependant être hors de la gamme -180° à + 180° puisqu’elles sont hors du champ de vue. Comme nous l’avons précédemment vu, il va y avoir ambiguïté dans le codage de phase puisque les spins ayant un décalage de phase de + 200° ne pourront être distingués de ceux ayant une phase à -160 °, ceux à + 220 ° de ceux à -140 ° etc.…

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Lors de la reconstruction de l’image, il va y avoir superposition des éléments ayant la même phase (réduite à la gamme -180° à + 180°) :

  • les structures à droite du champ de vue vont se superposer sur la gauche de l’image
  • les structures à gauche du champ de vue vont se superposer sur la droite de l’image

 

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Solutions

Les directions des codages de phase et de fréquence peuvent être choisies de telle façon que la direction du codage de phase corresponde à la plus petite dimension de la région anatomique à étudier . Ceci conduit à utiliser des matrices asymétriques et évite d’avoir à trop augmenter le nombre de pas de codage de phase à réaliser pour conserver la résolution spatiale. Ce changement de direction de codage peut toutefois retentir sur les autres artéfacts (images fantômes liées aux mouvements, artéfact de déplacement chimique).

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Pour éviter le repliement, il faut augmenter le FOV afin d’englober toute la région anatomique dans la direction du codage de phase. Cependant, pour conserver une résolution spatiale identique sur la région d’intérêt, il faut également augmenter le nombre d’incréments de décalage de phase (dimension de la matrice), ce qui augmente d’autant la durée d’acquisition totale de la séquence.

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Certaines options proposées par les IRM actuelles utilisent plusieurs de ces techniques afin de supprimer le repliement. Elles combinent en général :

  • augmentation de la taille du FOV dans la direction du codage de phase et du nombre de pas de codage de phase (pour conserver la résolution) : suréchantillonnage de phase
  • réduction du nombre d’excitations (pour conserver le même temps d’acquisition, mais au détriment du rapport signal/bruit, et seulement pour des séquences dont deux excitations ou plus étaient prévues)
  • reconstruction de l’image zoomée uniquement sur le FOV initialement choisi

 

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Artéfact de repliement et Codage en fréquence

Dans la direction du codage de fréquence, il peut également exister un phénomène d’aliasing. Les fréquences trop élevées peuvent être confondues avec des fréquences basses à cause de la numérisation du signal : il faut que la fréquence d’échantillonnage du signal soit au moins 2 fois supérieure à la fréquence maximale du signal pour que celui-ci soit correctement échantillonné. Ce seuil correspond à la fréquence de Nyquist.
Si la fréquence d’échantillonnage est inférieure à la fréquence de Nyquist, les fréquences élevées seront sous-échantillonnées et considérées comme des signaux de basse fréquence.

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Pour pallier à cet aliasing, les IRM actuelles emploient :

  • des filtres qui éliminent les fréquences trop élevées (filtres passe bas)
  • un suréchantillonnage en fréquence lors de la numérisation du signal par le convertisseur analogique – numérique
  • Ces techniques sont transparentes et sans contrepartie que ce soit en terme de temps d’acquisition ou en qualité d’image, et sont donc constamment utilisées.

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