Brevet FR3116905A1 — publié le 20220603

La présente invention concerne un procédé de calibration d’un équipement de tomographie IRM consistant à construire un couple de fantômes comprenant un fantôme physique et un fantôme jumeau numérique, à déterminer l’image virtuelle du fantôme numérique à partir des caractéristiques de l’équipement IRM à tester, à réaliser une séquence IRM avec le fantôme physique et à vérifier l’image virtuelle et réelle, caractérisé en ce que ledit fantôme numérique est réalisé par la résolution des équations de Bloch appliqué aux caractéristiques dudit fantôme physique en fonction des caractéristiques de ladite séquence de référence. CARACTÉRISATION DES DISTORSIONS EN IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). L’IRM est une technique d’imagerie non invasive et non ionisante qui permet de produire des images tomographiques en deux ou trois dimensions de l’intérieur du corps humain. Grâce à une grande variété de séquences d’acquisitions existantes, l’IRM offre la possibilité d’évaluer aussi bien les caractéristiques anatomiques que fonctionnelles des organes, avec des niveaux de contrastes élevés entre les tissus. Elle est d'une grande utilité lorsqu'une analyse très fine est nécessaire et que certaines lésions ne sont pas visibles sur les radiographies standards, l'échographie ou le scanner. Le principe de l'IRM est fondé sur les propriétés magnétiques des atomes d’hydrogène, contenus, à des degrés variables, dans tous les tissus du corps humain. En utilisant des aimants puissants, les protons des atomes d’hydrogène du corps sont stimulés simultanément, ce qui a pour effet d’aligner leurs moments magnétiques de spin dans la direction du champ magnétique produit. La somme des moments magnétique contenus dans échantillon de spins appelé isochromates correspond au vecteur aimantation. Une fois cette première étape accomplie, les atomes sont mis en résonance en leur faisant subir une excitation par un champ magnétique (radiofréquence). À l’arrêt de la stimulation, les atomes restituent de l’énergie dont l’intensité est mesurée et analysée. Tous les tissus ne contiennent pas la même quantité d’atomes d’hydrogène et le niveau d'énergie restitué différera selon la composition tissulaire. L’analyse de ces données par des ordinateurs permet de reconstituer des images en 2 et 3 dimensions et dans les trois plans de l’espace. L’appareil IRM contient des bobines de gradients, placées sur trois axes d’un plan en 3D. Le courant électrique qui passe dans ces bobines de gradients produit une distorsion locale du champ magnétique principal. Cette distorsion est utilisée pour l’encodage spatial des images. Elle permet, sur chaque axe d’un plan en 3D (x, y et z), de localiser un point en particulier. On utilise pour cela trois bobines de gradients ; une pour reconstituer chacun des trois plans des images IRM en 3D. Pour réaliser une IRM, le patient est placé dans un aimant qui émet un champ magnétique permanent B 0 typiquement de 1.5T ou 3T. Cet environnement stable aux noyaux d’hydrogène disséminés dans le corps humain, de se trouver dans un état d’équilibre. Afin d’initier le phénomène de résonance, l’apport d’énergie est effectué via l’émission d’un autre champ magnétique spécifique appelé B 1 qui est un champ tournant à la fréquence de Larmor des noyaux d’hydrogène, soit une onde radiofréquence de 128 MHz pour des aimants de 3 Tesla, et de 64 MHz pour des aimants de 1,5 T. L’ensemble des noyaux d’hydrogène du patient absorbent cette énergie et se retrouvent donc dans un état excité. A l’arrêt de l’application de ce champ magnétique B 1 , tous les noyaux d’hydrogène dissipent l’énergie accumulée et retournent progressivement dans leur état d’équilibre. C’est à ce moment que l’acquisition de l’image est réalisée. Le retour à l’équilibre des noyaux d’hydrogènes (appelé aussi relaxation) n’est pas instantané : il nécessite donc du temps. Ce phénomène de relaxation est caractérisé par deux constantes de temps - T 1 et T 2 - traduisant cette latence du retour à l’équilibre. Ensuite, les noyaux d’hydrogène retournent plus ou moins rapidement dans leur état d’équilibre en fonction de l’environnement (ou tissu) dans lequel ils se trouvent. Cela se traduit donc par une diminution ou une augmentation relative des temps de relaxation T 1 et T 2 . L’excitation se fait en appliquant une séquence de signaux RF impulsionnels répétés, avec des temps d’écho TE et des temps de répétition TR formant un motif de référence. Le signal de relaxation est capté par les antennes de l’imageur IRM qui délivrent un signal numérique faisant l’objet d’un traitement pour le transformer en image. La reconstruction d’images IRM est basée sur une transformée de Fourier multidimensionnelle. Les nombreux instruments et les différentes étapes de traitement nécessaires à la formation d’une image donnent lieu à de multiples sources d’erreurs généralement difficiles à caractériser. En effet, les caractéristiques magnétiques de l’objet (temps de relaxation, densité de protons), l’instrumentation (aimant permanent, bobines de gradient, antennes radio-fréquence), et les paramètres d’acquisition et de reconstruction (temps d’écho, résolution spatio-temporelle, fréquence d’échantillonnage) sont autant d’éléments affectant la qualité du signal IRM et pouvant altérer l’image. En pratique, les distorsions se traduisent par des variations de position et d’intensité des voxels sur les images par rapport à leur position réelle. Or, la qualité de l’image IRM est primordiale pour la pertinence du diagnostic et l’utilisation de cette information pour une thérapie, en particulier pour le diagnostic et la localisation précise d’une tumeur en vue d’un traitement thérapeutique et pour l’adaptation des marges dans le cadre d’une ablation ou d’une radiothérapie. Identifier les éléments responsables des distorsions d’images représente alors un moyen d’optimiser la mesure IRM. La présente invention concerne la caractérisation d’un équipement de tomographie IRM, afin de permettre de vérifier la qualité des images IRM et l’origine des dégradations observées soit du fait de dysfonctionnement de l’équipement lui-même (machine), soit des limitations de la séquence ou du processus de reconstruction de l’image. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Il est connu de l’art antérieur d’utiliser un fantôme permettant de vérifier l’image obtenue et de la comparer à une image de référence obtenue avec un équipement IRM parfaitement calibré. Cette solution est par exemple décrite dans le mémoire https://www.utc.fr/tsibh/public/3abih/12/stage/litov/index.html. On connaît aussi la Norme européenne NF EN 62464-1 « Appareils à résonance magnétique pour imagerie médicale Partie 1 « détermination des principaux paramètres de qualité d’image » définissant des protocoles de vérification des paramètres susceptibles d’influencer la qualité d’images IRM. Le brevet EP2830501B1 décrit un système destiné à l'assurance qualité d'un dispositif d'imagerie IRM, comprenant : un dispositif d'imagerie par résonance magnétique un fantôme incluant : une distribution spatiale tridimensionnelle d'éléments pouvant être imagés par MR et par tomodensitométrie situés dans un support en mousse inerte de MR et de CT, la distribution spatiale étant dimensionnée pour remplir complètement le volume d'imagerie ; une structure de support externe inerte de MR et de CT qui entoure et scelle hermétiquement le support en mousse. Une colonne de référencement spatial des éléments pouvant être imagés est remplie avec un matériau qui fournit une référence de signal fort à une fréquence de résonance magnétique centrale du dispositif d'imagerie par MR. Le brevet US8737707 décrit un autre procédé de caractérisation des distorsions spatiales dans des données de localisation, déterminées par un système d'imagerie IRM. Une image fantôme tridimensionnelle est formée de façon personnalisée pour un espace d'imagerie souhaité d'un système d'imagerie donné, l'image fantôme comprenant une grande multiplicité de points de contrôle fixés définitive dans l'espace à un degré élevé de précision connu. L'image fantôme est fixée à un cadre stéréotaxique définissant une référence étalonnée connue avec un point zéro. Un algorithme conçu pour l'image fantôme détermine les emplacements spatiaux des points de contrôle. Une comparaison est établie entre les emplacements spatiaux connus et déterminés pour au moins un sous-groupe de points de contrôle. La comparaison renseigne sur les distorsions spatiales observées. Le brevet US10422845B2 décrit une méthode pour générer une carte des paramètres quantitatifs d'un sujet en utilisant une IRM, le procédé comprenant les étapes suivantes : (i) contrôler le système d'IRM pour : 1) acquérir l'empreinte digitale de résonance magnétique (MRF) des données en échantillonnant entièrement l'espace k, ligne par ligne, en utilisant un premier angle de bascule et un temps de répétition (TR) ; 2) effectuer un retard en attendant un temps sélectionné pour permettre à l'aimantation de recouvrer un état stable ; 3) acquérir des données MRF après le retard en échantillonnant entièrement l'espace k, ligne par ligne, en utilisant un deuxième angle de bascule et TR ; 4) répéter (1) à (3) pour acquérir les données MRF d'une partie souhaitée du sujet ; (ii) estimer les paramètres quantitatifs du sujet en utilisant les données MRF en comparant les données MRF à une base de données de dictionnaire ; et (iii) générer une carte des paramètres quantitatifs du sujet en utilisant les paramètres quantitatifs estimés du sujet et les données MRF. Le brevet chinois CN106657991 décrit un procédé de contrôle de qualité d’équipement d’imagerie par résonance magnétique, comprenant les étapes suivantes : d'un ensemble de rapports de contrôle de qualité envoyé par un terminal de test, qui porte un identifiant de détection d'un imageur de résonance magnétique à détecter et un paramètre cible ; détermination d’un paramètre de référence selon l'identifiant de détection; obtention d’un rapport de qualité de dispositif en comparant le paramètre de référence avec le paramètre cible ; envoi du rapport de qualité du dispositif à un terminal de test correspondant conformément à la relation correspondante. Le serveur fournit au client un rapport d'évaluation de l'imageur en analysant les rapports de contrôle qualité d'un grand nombre d'imageurs à résonance magnétique, les performances de l'imageur peuvent être évaluées de manière complète et précise. INCONVÉNIENTS DE L’ART ANTÉRIEUR Les solutions de l’art antérieur ne sont pas totalement satisfaisantes car elles dépendent pour la plupart de la qualité de l’image de contrôle d’un fantôme réalisé sur un équipement de référence, qui peut lui-même présenter des imperfections multiples. Par ailleurs, en procédant à l’acquisition d’une image IRM d’un tel fantôme, il est impossible de déterminer l’origine des éventuelles dégradations de la qualité. La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’état de la technique par une solution de calibration d’un équipement de tomographie IRM consistant selon l’acception la plus générale de l’invention à construire un couple de fantôme comprenant un fantôme physique et un fantôme homologue numérique, à déterminer l’image virtuelle du fantôme numérique à partir des caractéristiques de l’équipement IRM à tester, à réaliser une séquence IRM avec le fantôme physique et à vérifier l’image virtuelle et réelle, ledit fantôme numérique est réalisé par la résolution des équations de Bloch appliqué aux caractéristiques dudit fantôme physique en fonction des caractéristiques de ladite séquence de référence. Avantageusement, on procède à un calcul de la cartographie des isochromates virtuels dudit fantôme numérique et à une comparaison de cette cartographie des isochromates virtuels avec la cartographie des isochromates obtenues par une tomographie IRM dudit fantôme physique pour déterminer les différences. De préférence, le traitement de résolution des équations de Bloch est réalisé « à la volée » sans stockage des données relatives aux trajectoires des particules, dans le cas d’un fantôme de flux ou animé d’un mouvement. Selon une variante, ladite étape de calcul d’une cartographie des isochromates par le modèle numérique consiste à : modéliser les isochromates avec des particules lagrangiennes déposées au sein d’un maillage quelconque, en utilisant la vitesse issue d’une MFN pour mettre à jour chaque position de particules “à la volée” résoudre les équations de Bloch indépendamment pour chaque particule. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE L’INVENTION L’invention concerne un procédé et un système permettant de vérifier le bon fonctionnement d’un équipement d’IRM et d’identifier les sources d’erreurs. Par identification des sources d’erreurs, on entend différencier les types de distorsions suivants : - objet : artefacts d’image induits par les caractéristiques de l’objet à imager tel que les mouvements physiologiques (mouvement du patient, respiration, battement cardiaque) ou sa composition matérielle (présence de dispositif métallique). - machine : imperfections et limitations de l’instrumentation altérant les caractéristiques attendues du système d’acquisition. Parmi ces imperfections, on peut citer l’homogénéité du champ magnétique permanent, la linéarité des champs magnétiques produits par les bobines de gradients, les effets de courants de Foucault, ou encore la sensibilité spatiale en réception et émission du signal par les antennes radio-fréquence. - séquence : distorsions dues à des paramètres d’acquisitions opérateur-dépendants non optimaux et affectant la qualité de l’image (temps d’écho, vitesse d’encodage, fréquence d’échantillonnage). En effet, les constructeurs d’appareils proposent en règle générale des protocoles cliniques munis de paramètres de séquences préétablis en fonction du type d’imagerie à effectuer. Ces séquences peuvent être adaptées directement sur site, ou par l’ingénieur d’application lors des mises à jour logicielles. Il est donc possible de voir des protocoles mal calibrés ou devenus obsolètes toujours utilisés en pratique. Les limitations intrinsèques à la séquence (caractère imparfait des « spoilers », encodage de vitesse) témoignant de l’aptitude d’une acquisition à mesurer la réalité physique sont aussi des limitations de séquence. - reconstruction d’image : artefacts liés aux effets de troncature et d’échantillonnage discret de l’espace de Fourier. L’IDENTIFICATION DES SOURCES D’ERREURS FAIT APPEL A UN SYSTEME CONSTITUE PAR : Un fantôme physique (morphologique ou fonctionnel) dont l’image obtenue par l’équipement IRM à caractériser est destinée à la comparaison avec une image calculée numériquement à partir : des paramètres de fonctionnement de l’équipement IRM à caractériser la configuration virtuelle du fantôme physique, et éventuellement des paramètres perturbateurs Un programme informatique pour le calcul d’un jumeau numérique du fantôme physique susvisé, basée sur le principe de la résolution numérique des équations de Bloch. Ces équations régissent le mouvement de l’aimantation nucléaire soumis à un champ magnétique et sont au centre du processus de formation de l’image. Cette application informatique est désignée par « IRM synthétique ». Des images IRM d’un fantôme physique dont les caractéristiques sont parfaitement contrôlées et connues sont acquises avec une séquence IRM à caractériser. L’évolution de l’aimantation au sein du même fantôme virtualisé soumis à cette même séquence est résolue numériquement avec le programme informatique, grâce au programme d’IRM synthétique. L’intérêt de la simulation est ici de pouvoir reconstruire une image virtuelle correspondant à une séquence IRM donnée, mais exempte de toute erreur propre à la mesure expérimentale. La comparaison entre l’image acquise expérimentalement (image expérimentale) et l’image virtuelle obtenue par IRM synthétique permet de mettre en lumière d’éventuelles imperfections du système d’instrumentation (dysfonctionnements machine). L’utilisation d’un fantôme expérimental dont on connaît les caractéristiques anatomiques et/ou fonctionnelles permet de supprimer les distorsions d’image induits par les caractéristiques de l’objet susnommées. Afin d’identifier les erreurs liées à la séquence et aux paramètres d’acquisition, une troisième image nommée « image référence » est conçue à partir de la géométrie connue à priori du fantôme IRM (fantôme virtuel) et de la séquence. Pour assurer la correspondance spatiale avec l’image IRM, la géométrie du fantôme virtuel est ré-échantillonnée sur une image voxélisée, de même taille et résolution spatiale que la matrice d’acquisition. Dans le cas d’un remplissage cartésien de l’espace k, les effets de troncature et d’échantillonnage de l’espace de Fourier sont aussi pris en compte en appliquant un filtrage spatial tel que défini dans (Haacke, M.E., R.W. Brown, M.R. Thompson et R. Venkatesan Magnetic Resonance Imaging : Physical Principles and Sequence Design. Wiley-Liss.Haacke, 1999) lors du processus de rééchantillonnage du fantôme virtuel. Les erreurs associées à la reconstruction de l’image peuvent être estimées en comparant l’image référence avec et sans l’application de ce filtrage. Dans le cas d’un remplissage non-cartésien de l’espace k, ces effets sont pris en compte en appliquant une transformée de Fourier à l’image rééchantillonnée afin de concevoir un espace-k référence. Les distorsions résiduelles observées en comparant l’image référence à l’image virtuelle obtenue par IRM simulée sont alors la conséquence d’erreurs induites par la séquence. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture qui suit d’exemples de réalisation détaillés, en référence aux figures annexées qui représentent respectivement : La représente une vue en perspective d’un exemple de fantôme IRM de flux 4D pour la mise en œuvre de l’invention conçu par impression 3D, et utilisé pour évaluer les séquences d’IRM de flux 4D. b). La représente une vue en coupe du fantôme IRM selon le plan médian de l’axe XZ La représente une vue schématique du banc d’essai La représente une vue en coupe (voir ) de la norme du champ de vitesse obtenue par simulation IRM (uSIRM), au pic systolique La représente une vue en coupe de la norme du champ de vitesse obtenue par simulation MFN (uMFN), au pic systolique. La représente une vue de l’erreur définie comme ||uSMRI - uvox|| où uvox correspond au champ MFN rééchantillonné sur la grille voxélisée. La représente une vue volumique des régions de plus grande accélération MFN au pic systolique. La représente une vue de l'erreur MFN-SIRM correspondante. La représente une vue de l’erreur calculée entre IRM-MFN au pic systolique. La représente une vue de l’erreur calculée entre SIRM-MFN au pic systolique. La représente une vue schématique du processus de caractérisation des erreurs de séquence. La représente une vue schématique du processus de caractérisation des dysfonctionnements machine. DESCRIPTION D’UN EXEMPLE DE RÉALISATION La représente un exemple d’une configuration géométrique d’un fantôme de flux (1), présentant une forme générale de U avec une zone recourbée (11) de section circulaire constante prolongée de part et d’autre par deux branches (12, 13). Ces deux branches (12, 13) sont reliées par un conduit transversal (14) avec un volume hémisphérique d’entrée (15) simulant un anévrisme. Les branches du U (12, 13) présentent un connecteur d’entrée (5) et un connecteur de sortie (4). Le fantôme (1) est raccordé à un tube rigide d’entrée (2) pour l’alimentation d’un fluide pulsé provenant d’une pompe (6) et par un tube rigide de sortie (16). La longueur de ces tubes (2, 16) est typiquement de 80 centimètres, avec une section de 26 millimètres. Ils sont reliés à la pompe (6) par des conduits flexibles (17, 20) par l’intermédiaire de connecteurs. Le tube d’alimentation (2) comprend un stabilisateur d'écoulement type « nid d’abeille » (10) qui a pour effet de laminer le flux pénétrant dans le fantôme (1) en réduisant son mouvement tourbillonnaire. Il comprend aussi un robinet de purge et une vanne. Un débitmètre (7) est placé en série pour contrôler le débit réel instantané alimentant le fantôme (1). Le fantôme possède des ouvertures où sont connectés des capteurs de pression. La forme est choisie pour générer un flux complexe et réaliste, tel que celui observé dans la grande circulation (aorte-cœur) du système cardiovasculaire. Le diamètre intérieur du fantôme (1) est de 26 mm et a été conçu avec un rayon de courbure de 50 mm pour imiter les flux sanguins de l'arche aortique. Une branche collatérale (14) a été établie par analogie avec les artères collatérales. La taille de cette branche collatérale a été conçue pour reproduire le dédoublement observé in vivo entre l’aorte et les artères du tronc supra-aortique, cœliaque, les artères rénales et iliaques. Enfin, la protubérance (15) attachée à l'intersection entre la branche collatérale (14) et la branche principale (13) simule les flux sanguins dans les anévrismes aortiques, mais aussi permet d’apprécier les tourbillons présents dans les cavités cardiaques. La forme du fantôme est d’abord réalisée numériquement avec un logiciel de conception assisté par ordinateur. Le fichier de CAO constitue alors la base numérique pour préparer d’une part un fantôme hémodynamique numérique et d’autre part le fantôme physique, par une technique d'impression 3D basée sur la stéréolithographie. Le fantôme physique est placé dans l’équipement IRM, à la place du patient, après avoir été disposé dans une poche remplie d’un gel. Il est alimenté par un circuit comprenant une pompe (6) et un débitmètre (7) ainsi qu’un réservoir tampon (8). La pompe (6) est commandée par ordinateur pour fournir des formes d'ondes reproductibles. Le fluide a des caractéristiques hydrodynamiques voisines à celles du sang dans la grande circulation : viscosité = 4 cPoi et densité = 1020 kg/m3 et les temps de relaxation longitudinales et transverse connus à 1.5T (T1 = 0.85 et T2 = 0.17). La pompe délivre un débit pulsé qui est contrôlé à tout instant par le débitmètre (7). Les capteurs de pression permettent de valider les cartographies de pression hydrostatique reconstruites à partir des cartes de vitesse. D’un point de vue clinique, il est particulièrement intéressant de caractériser les erreurs de mesure pour des séquences d’IRM de flux 4D afin de quantifier au mieux la fiabilité et la précision des marqueurs hémodynamique reconstruits grâce à cette technique. Cette méthodologie appliquée à l’IRM de flux 4D permet donc d’évaluer l’aptitude d’un protocole clinique à quantifier un d’écoulement. Pour développer cet exemple, il est nécessaire de considérer les deux éléments préexistants suivants : Un banc d’essai expérimental muni d’un fantôme IRM (1) dans lequel un écoulement pulsatile physiologique est connu grâce à la simulation numérique des équations de Navier-Stokes (Mécanique des fluides numériques - MFN). Plusieurs comparaisons avec des mesures par IRM idéalisées ont permis de valider les simulations et de l’écoulement au sein du fantôme IRM (1). Les étapes et résultats de cette validation sont détaillée dans (Puiseux T, Sewonu A, Meyrignac O, et al. Reconciling PC-MRI and CFD: an in-vitro study. NMR in Biomedicine. 2019). Cet écoulement numérique est dénommé ci-après « écoulement de référence ». Une méthode de simulation numérique du processus d’aimantation ayant lieu dans une IRM lors d’une mesure 4D Flow, développée dans le logiciel YALES2BIO (https://imag.umontpellier.fr/~yales2bio/index.html), et dont une preuve de concept, une documentation et plusieurs cas de validation sont disponibles. Le logiciel inclut une méthode de résolution numérique des équations qui régissent le mouvement de l’aimantation nucléaire soumis à un champ magnétique (équations de Bloch). Ce programme est dénommé ci-après « IRM synthétique». MISE EN ŒUVRE DE L’INVENTION La mise en œuvre de l’invention décompose en deux étapes : la première partie les erreurs propres à la séquence et au reconstructeur d’image sont identifiées (Figures 4 à 6). la deuxième partie est consacrée à l’identification des dysfonctionnements machine (Figures 9 et 10). IDENTIFICATION DES ERREURS LIEES A LA SEQUENCE Cette première étape consiste à simuler ladite séquence IRM de flux 4D à partir de l’écoulement de référence afin de reconstruire l’image et ainsi le champ de vitesse qui devrait être obtenu par une acquisition idéale (sans erreurs expérimentales). Pour simuler l’acquisition d’une séquence d’IRM de flux 4D, le volume du fantôme IRM (1) est discrétisé en un maillage numérique constitué d’éléments tétraédriques. Les équations de Bloch sont résolues numériquement sur des particules Lagrangiennes déposées périodiquement à chaque temps de répétition au sein du domaine fluide, et simultanément déplacées en suivant la résolution des équations de Navier-Stokes. Le champ magnétique qui apparaît dans les équations de Bloch est représenté par la séquence IRM en question et mis à jour à chaque itération. Les signaux IRM résultant des propriétés de relaxation des particules encodés en espace et en vitesse sont collectés séquentiellement lors de l’application des gradients de lecture, et stockés dans un espace de Fourier. Le flux pulsé périodique imposé par la pompe est découpé en plusieurs phases temporelles, et une image virtuelle est reconstruite par transformée de Fourier inverse 3D pour chacune de ces phases. Chaque image reconstruite par la simulation d’IRM est enfin comparée à l’image référence correspondant à la même phase. Pour construire une image de référence compatible avec une image obtenue par IRM, l’écoulement de référence est dégradé en espace et en temps. Afin de reproduire l’effet moyennant du remplissage séquentiel de l’espace k, les solutions obtenues par MFN au cours du temps sont préalablement moyennées en phase sur une durée de 40 périodes temporelles. La solution numérique moyennée en phase est ensuite ré-échantillonnée sur une grille cartésienne de même taille et résolution que l’image simulée. Pour ce faire, à chaque nœud du maillage est appliqué un filtrage spatial qui prend en compte les effets de troncature et d’échantillonnage discret de l’espace de Fourier, permettant ainsi de reproduire les erreurs liées au processus de reconstruction d’image. Les différences observées entre champ de vitesse reconstruit par simulation d’IRM et l’écoulement de référence rééchantillonné sur la grille voxélisée (voir ) correspondent alors à des distorsions purement causées par les limitations de la séquence IRM et à ses paramètres d’acquisition. Pour ce cas d’étude, on observe une erreur maximale environ égale à 20% de la vitesse d’encodage. Il est parfois possible d’approfondir le niveau de caractérisation de ces erreurs par une analyse plus fine des caractéristiques de la séquence. Les figures 4 à 6 représentent la norme du champ de vitesse obtenue au pic systolique par simulation IRM (uSIRM) ( ) et par MFN (uMFN) ( ) ainsi que l’erreur définie comme ||uSMRI - uvox|| où uvox correspond au champ MFN et rééchantillonné sur la grille voxélisée ( ). La représente les structures spatiales de plus grande accélération dans l’écoulement de référence. La montre les plus grandes erreurs de vitesse dans l’IRM synthétique au temps correspondant. Les similitudes observées entre ces deux quantités suggèrent la présence d’un artefact d’accélération. En effet, une hypothèse inhérente aux séquences d’IRM de flux 4D est qu’il existe une relation linéaire entre la phase et la position d’un spin nucléaire. Autrement dit, les effets induits par l’accélération des spins sont négligés dans les séquences de flux 4D. Cette première étape permet de quantifier le niveau d’erreur introduit par certaines approximations de la séquence. En caractérisant les artefacts d’images observés, cette méthodologie peut aussi être étendue à l’optimisation de séquences IRM. IDENTIFICATION DES DYSFONCTIONNEMENTS MACHINE Dans la mesure où l’écoulement de référence est similaire à l’écoulement expérimental au sein du fantôme IRM, la comparaison entre les images acquises expérimentalement et simulées au moyen d’une même séquence d’IRM de flux 4D permet l’identification d’éventuels dysfonctionnements du système d’instrumentation. Les images reconstruites expérimentalement sont comparées aux images obtenues par simulation d’IRM. Les différences observées entre les deux champs de vitesses témoignent des erreurs machine. Les vitesses reconstruites par IRM expérimentale et synthétique sont comparées à l’image de référence sur la et 10. On peut distinguer des structures d’erreurs similaires, montrant que l’IRM expérimentale reproduit bien l’artefact d’accélération discuté dans la partie précédente. On peut aussi noter un niveau d’erreur systématiquement plus élevé de l’IRM expérimentale, suggérant la présence de distorsions dues à l’instrumentation. L’évaluation du fonctionnement du système d’instrumentation ne nécessite pas d’acquérir une séquence complexe. En effet, des séquences IRM simples composées d’impulsions magnétiques élémentaires suffit théoriquement à alerter sur d’éventuels dysfonctionnements. Par exemple, cela peut permettre de tester séparément les différentes bobines de gradients de champ magnétiques. Procédé de calibration d’un équipement de tomographie IRM consistant à construire un couple de fantômes comprenant un fantôme physique et un fantôme jumeau numérique, à déterminer l’image virtuelle du fantôme numérique à partir des caractéristiques de l’équipement IRM à tester, à réaliser une séquence IRM avec le fantôme physique et à vérifier l’image virtuelle et réelle, caractérisé en ce que ledit fantôme numérique est réalisé par la résolution des équations de Bloch appliqué aux caractéristiques dudit fantôme physique en fonction des caractéristiques de ladite séquence de référence. Procédé de calibration d’un équipement de tomographie IRM selon la revendication 1 caractérisé en ce que l’on procède à un calcul de la cartographie des isochromates virtuels dudit fantôme numérique et à une comparaison de cette cartographie des isochromates virtuels avec la cartographie des isochromates obtenues par une tomographie IRM dudit fantôme physique pour déterminer les différences. Procédé de calibration d’un équipement de tomographie IRM selon la revendication 1 caractérisé en ce que le traitement de résolution des équations de Bloch est réalisé « à la volée » sans stockage des données relatives aux trajectoires des particules, dans le cas d’un fantôme de flux ou animé d’un mouvement. Procédé de calibration d’un équipement de tomographie IRM en flux 4D selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite étape de calcul d’une cartographie des isochromates par le modèle numérique consiste à : modéliser les isochromates avec des particules lagrangiennes déposées au sein d’un maillage quelconque, en utilisant la vitesse issue d’une MFN pour mettre à jour chaque position de particules “à la volée” résoudre les équations de Bloch indépendamment pour chaque particule.