Brevet FR3135787A1 — publié le 20231124

L’invention concerne un procédé d’imagerie d’un corps, le procédé mettant en œuvre une séquence élémentaire qui comprend : - la génération d’au moins un signal d’écho à une séquence d’impulsions RF produites par une bobine RF ; - une mesure d’écho de l’au moins un signal d’écho par la bobine RF ; - une mesure de fond, par la bobine RF et représentative d’un signal de fond ; le procédé comprenant les étapes suivantes : a) la répétition de la séquence élémentaire autant de fois que nécessaire afin de former, une image de Fourier du corps et une image de Fourier du fond à partir des mesures de fond ; b) une étape de traitement de l’image de Fourier du corps et du fond, de manière à obtenir une image du corps et dans laquelle une signature du ou des signaux de fond est réduite voire supprimée. Figur e 7 PROCÉDÉ DE FORMATION D’UNE IMAGE D’UN CORPS AU MOYEN D’UN DISPOSITIF IRM DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine de l’imagerie par résonnance magnétique. Notamment, la présente invention concerne un procédé de formation d’une image IRM d’un corps au moyen d’un dispositif IRM. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est aujourd’hui largement mise en œuvre pour imager, de manière non invasive, l’intérieur de corps et notamment de corps humains. En particulier, l’imagerie par résonance magnétique permet de sonder les noyaux d’hydrogène, et notamment leur spin nucléaire, des molécules d’eau formant pour partie le corps. A cet égard, un dispositif IRM est pourvu d’un aimant destiné à imposer au corps un champ magnétique principal (dit « champ magnétique principal »), sous l’effet duquel, les spins nucléaires associés aux noyaux d’hydrogène contenus dans les molécules d’eau formant pour partie ce corps se polarisent. Notamment, les moments magnétiques associés à ces spins nucléaires s'alignent préférentiellement selon un axe, dit axe z, déterminé par l’orientation du champ magnétique principal de manière à créer « une magnétisation du corps ». Un dispositif IRM comprend également des bobines à gradient configurées pour produire des champs magnétiques de petite amplitude et variant dans l'espace lorsqu'un courant leur est appliqué. Plus particulièrement, les bobines à gradient sont conçues pour produire une composante de champ magnétique qui est alignée parallèlement au champ magnétique principal, et qui varie linéairement en amplitude avec la position le long de l'un des axes x, y ou z (les axes x, y et z étant perpendiculaires deux à deux). Ainsi, les effets combinés des champs magnétiques imposés par les bobines à gradient permettent de coder spatialement chacune des positions du corps destiné à être sondé. Un dispositif IRM comprend également au moins une bobine radiofréquence (RF) destinée à jouer un rôle d’émetteur récepteur RF. Notamment, l’au moins une bobine radiofréquence est configurée pour émettre des impulsions d’énergie RF d’une fréquence égale ou voisine de la fréquence de résonance des spins des noyaux d’hydrogène et qui est au moins en partie absorbée par ces noyaux. Dès lors que l’émission RF est interrompue, les spins nucléaires relaxent afin de retrouver leur état d’énergie initial et émettent à leur tour un signal RF susceptible d’être collecté par au moins une bobine RF. Ce signal RF est ensuite traité à l’aide d’un ordinateur et d’algorithmes de reconstruction afin d’obtenir une image du corps. Le champ magnétique principal, généralement compris entre 1,5 Tesla et 3 Tesla, permet d’atteindre des rapports de signal sur bruit relativement raisonnables et par voie de conséquence de former des images du corps humain d’une qualité suffisante et sur des durées de l’ordre de la minute ou plus. Toutefois, il est des circonstances pour lesquelles il n’est pas possible de mettre en œuvre un champ magnétique principal d’une telle intensité. Les dispositifs IRM portables en sont un exemple. Ces derniers comprennent en général un aimant permanent ou des électro-aimants d’une capacité limitée, et ne peuvent imposer un champ magnétique principal d’une intensité supérieure à 60 mT, voire supérieure à 200 mT, sans pénaliser la masse ou l’encombrement du dispositif IRM considéré. Cette limitation en termes d’intensité de champ magnétique principal affecte directement les performances du dispositif IRM, et les images obtenues sont empreintes d’un bruit. Ce dernier comprend notamment deux composantes dites, respectivement, composante corrélée et composante non-corrélée. La composant non-corrélée est, à cet égard, représentative d’un bruit qui dépend essentiellement de l’environnement dans lequel se trouve le dispositif IRM. La contribution de cette composante dans une image IRM peut être minimisée par des techniques connues de l’homme du métier. La composante corrélée, pour sa part, présente une signature qui est susceptible de masquer certains détails des images obtenues au moyen du dispositif IRM considéré. Le brevet US9797971B2 traite de cet aspect, et propose ainsi un dispositif IRM configuré pour supprimer la composante corrélée. Notamment, le dispositif proposé dans le brevet US9797971B2 comprend, en plus d’une bobine RF dévolue à la mesure IRM, une bobine secondaire destinée à l’évaluation du bruit corrélé susceptible d’être émis et subit par le dispositif IRM. La bobine secondaire, telle que décrite dans le brevet US9797971B2, fait l’objet d’un compromis en termes de positionnement au regard de la bobine RF. Plus particulièrement, la bobine secondaire est disposée à distance du corps en cours de mesure afin de rester insensible au signal émis par ledit corps, mais suffisamment proche de la bobine RF afin de détecter un bruit de même nature à cette dernière. Toutefois, le dispositif IRM proposé dans le brevet US9797971B2 n'est pas satisfaisant. En effet, ce dispositif ne permet une réduction du bruit corrélé sans la considération d’approximations qui affectent d’autant la qualité des images obtenues. En effet, ce document propose de négliger la composante non-corrélée, pourtant détectée par la bobine secondaire, afin d’établir une fonction de transfert entre la bobine RF et la bobine secondaire. Par ailleurs, dans la mesure où la bobine secondaire est positionnée pour détecter un bruit de même nature à celui auquel est soumis la bobine RF, ladite bobine secondaire est également, et nécessairement, sensible au signal émis par le corps. Ce dernier aspect, non discuté dans le brevet US9797971B2, peut être source d’erreur sur l’image IRM du corps. Un but de la présente invention est de proposer un procédé de formation d’une image d’un corps au moyen d’un dispositif d’imagerie par résonnance magnétique permettant de réduire, voire supprimer, toute signature d’un bruit corrélé. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé d’imagerie d’un corps au moyen d’un dispositif IRM, le procédé mettant en œuvre une séquence élémentaire d’une durée de répétition TR qui comprend : - la génération d’au moins un signal d’écho, sur une plage temporelle d’écho PE, en soumettant le corps positionné dans un volume d’examen du dispositif IRM à une séquence d’impulsions RF produites par une bobine RF, ainsi qu’à des gradients de champ magnétique produits par des bobines à gradient ; - une mesure d’écho de l’au moins un signal d’écho par la bobine RF ; - une mesure de fond, par la bobine RF, sur une plage temporelle dite de fond PF distincte de la plage d’écho PE, et représentative d’un signal de fond ; le procédé comprenant les étapes suivantes : a) la répétition de la séquence élémentaire autant de fois que nécessaire afin de former, dans l’espace de Fourier, une image de Fourier du corps, à partir des signaux d’écho et une image de Fourier du fond à partir des mesures de fond ; b) une étape de traitement soit de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond soit des signaux d’écho et des signaux de fond, de manière à obtenir une image du corps dans l’espace réel et dans laquelle une signature du ou des signaux de fond est réduite voire supprimée. La mise en œuvre de la présente invention permet ainsi d’obtenir une image du corps dans l’espace réel essentiellement dépourvue d’une signature du ou des signaux de fond. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape b) comprend le traitement de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond, l’étape b) étant exécutée en deux sous-étapes b1) et b2), l'étape b1) comprenant un traitement mathématique des images de Fourier de fond et du corps afin de retrancher le signal de fond à l’image de Fourier du corps afin de former, dans l’espace de Fourier, une image de Fourier traitée, et l’étape b2) comprenant une transformation de l’image de Fourier traitée en vue de l’obtention d’une image du corps dans l’espace réel. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape b1) de traitement mathématique comprend au moins l’une des méthodes choisies parmi : méthode de soustraction spectrale, filtrage par diffusion anisotropique, débruitage par morceaux. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape b) est exécutée en deux sous étapes b3) et b4), l'étape b3) comprenant une transformation de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond en, respectivement, une image du corps intermédiaire et une image du fond dans l’espace réel, l’étape b4) comprenant un traitement de l’image du corps intermédiaire et de l’image du fond afin de retrancher la contribution du signal de fond dans l’image du corps intermédiaire afin d’obtenir une image du corps dans l’espace réel. Selon un mode de mise en œuvre, l’étape b4) comprend un traitement par analyse en composante principale. Selon un mode de mise en œuvre, la génération d’au moins un signal d’écho comprend la mise en œuvre d’une impulsion électromagnétique, dite impulsion électromagnétique initiale, orthogonale à un champ magnétique permanent B 0 imposé au corps disposé dans le volume d’examen du dispositif IRM lors de la répétition de la séquence élémentaire. Selon un mode de mise en œuvre, l’impulsion électromagnétique initiale est suivie d’au moins une impulsion électromagnétique de rephasage et concomitante avec la sélection d’une coupe au moyen de l’une des bobines à gradient, dite bobine de sélection de plan de coupe, tandis que la mesure de l’au moins un signal d’écho met en œuvre un codage en phase et en fréquence par deux des bobines à gradient dites, respectivement, bobine de gradient de phase et bobine de gradient de fréquence. Selon un mode de mise en œuvre, la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin qui comprend une unique mesure d’un signal d’écho, dans laquelle la mesure de fond est exécutée après ladite mesure du signal d’écho. Selon un mode de mise en œuvre, la mesure de fond est exécutée avec un codage en phase et en fréquence identiques au codage en phase et en fréquence mis en œuvre lors de la mesure du signal d’écho. Selon un mode de mise en œuvre, la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin rapide qui comprend une répétition au sein de ladite séquence d’une sous séquence, la sous-séquence comprenant l’impulsion électromagnétique de rephasage et la mesure d’un signal d’écho. Selon un mode de mise en œuvre, la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin rapide 3D qui comprend une répétition au sein de ladite séquence de N sous-séquences élémentaires, chaque sous-séquence élémentaire comprenant l’impulsion électromagnétique de rephasage et la mesure d’un signal d’écho. Selon un mode de mise en œuvre, la séquence élémentaire comprend une unique mesure de fond, avantageusement exécutée à la suite des sous-séquences élémentaires. Selon un mode de mise en œuvre, la séquence élémentaire comprend N mesures de fond, chaque mesure de fond étant exécutée au sein d’une sous-séquence élémentaire qui lui est propre. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur ou un calculateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon la présente invention. Dispositif IRM pourvu d’une unité configurée pour mettre en œuvre le programme d’ordinateur selon la présente invention, ledit dispositif IRM comprenant ledit programme d’ordinateur. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée d’un procédé d’imagerie d’un corps qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : La est une représentation schématique selon une vue éclatée d’un dispositif d’imagerie par résonnance magnétique ; La est une représentation schématique d’une séquence d’écho de spin 3D rapide susceptible d’être considérée pour la mise en œuvre du procédé de formation d’une image IRM selon la présente invention ; La est une représentation d’un premier exemple séquence d’écho de spin 3D rapide de la ; La est une image de Fourier d’un corps ; La est une image de Fourier du fond ; La est une image du corps obtenue sans mettre en œuvre la présente invention ; La est une image de corps dans l’espace réel. Procédé d’imagerie d’un corps au moyen d’un dispositif IRM, le procédé mettant en œuvre une séquence élémentaire d’une durée de répétition TR qui comprend : - la génération d’au moins un signal d’écho, sur une plage temporelle d’écho PE, en soumettant le corps positionné dans un volume d’examen du dispositif IRM à une séquence d’impulsions RF produites par une bobine RF, ainsi qu’à des gradients de champ magnétique produits par des bobines à gradient ; - une mesure d’écho de l’au moins un signal d’écho par la bobine RF ; - une mesure de fond, par la bobine RF, sur une plage temporelle dite de fond PF distincte de la plage d’écho PE, et représentative d’un signal de fond ; le procédé comprenant les étapes suivantes : a) la répétition de la séquence élémentaire autant de fois que nécessaire afin de former, dans l’espace de Fourier, une image de Fourier du corps, à partir des signaux d’écho et une image de Fourier du fond à partir des mesures de fond ; b) une étape de traitement soit de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond soit des signaux d’écho et des signaux de fond, de manière à obtenir une image du corps dans l’espace réel et dans laquelle une signature du ou des signaux de fond est réduite voire supprimée. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape b) comprend le traitement de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond, l’étape b) étant exécutée en deux sous-étape b1) et b2), l'étape b1) comprenant un traitement mathématique des images de Fourier de fond et du corps afin de retrancher le signal de fond à l’image de Fourier du corps afin de former, dans l’espace de Fourier, une image de Fourier traitée, et l’étape b2) comprenant une transformation de l’image de Fourier traitée en vue de l’obtention d’une image du corps dans l’espace réel. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’étape b1) de traitement mathématique comprend au moins l’une des méthodes choisies parmi : méthode de soustraction spectrale, filtrage par diffusion anisotropique, débruitage par morceaux. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape b) est exécutée en deux sous-étapes b3) et b4), l'étape b3) comprenant une transformation de l’image de Fourier du corps et de l’image de Fourier du fond en, respectivement, une image du corps intermédiaire et une image du fond dans l’espace réel, l’étape b4) comprenant un traitement de l’image du corps intermédiaire et de l’image du fond afin de retrancher la contribution du signal de fond dans l’image du corps intermédiaire afin d’obtenir une image du corps dans l’espace réel. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l’étape b4) comprend un traitement par analyse en composante principale. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel la génération d’au moins un signal d’écho comprend la mise en œuvre d’une impulsion électromagnétique, dite impulsion électromagnétique initiale, orthogonale à un champ magnétique permanent B 0 imposé au corps disposé dans le volume d’examen du dispositif IRM lors de la répétition de la séquence élémentaire. Procédé selon la revendication 6, dans lequel l’impulsion électromagnétique initiale est suivie d’au moins une impulsion électromagnétique de rephasage et concomitante avec la sélection d’une coupe au moyen de l’une des bobines à gradient, dite bobine de sélection de plan de coupe, tandis que la mesure de l’au moins un signal d’écho met en œuvre un codage en phase et en fréquence par deux des bobines à gradient dites, respectivement, bobine de gradient de phase et bobine de gradient de fréquence. Procédé selon la revendication 7 dans lequel la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin qui comprend une unique mesure d’un signal d’écho, dans laquelle la mesure de fond est exécutée après ladite mesure du signal d’écho. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la mesure de fond est exécutée avec un codage en phase et en fréquence identiques au codage en phase et en fréquence mis en œuvre lors de la mesure du signal d’écho. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin rapide qui comprend une répétition au sein de ladite séquence d’une sous séquence, la sous-séquence comprenant l’impulsion électromagnétique de rephasage et la mesure d’un signal d’écho. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la séquence élémentaire est une séquence d’écho de spin rapide 3D qui comprend une répétition au sein de ladite séquence de N sous-séquences élémentaires, chaque sous-séquence élémentaire comprenant l’impulsion électromagnétique de rephasage et la mesure d’un signal d’écho. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la séquence élémentaire comprend une unique mesure de fond, avantageusement exécutée à la suite des sous-séquences élémentaires. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la séquence élémentaire comprend N mesures de fond, chaque mesure de fond étant exécutée au sein d’une sous-séquence élémentaire qui lui est propre. Programme d'ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur ou un calculateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé selon l’une des revendications 1 à 13. Dispositif IRM pourvu d’une unité configurée pour mettre en œuvre le programme d’ordinateur de la revendication 14, ledit dispositif IRM comprenant ledit programme d’ordinateur.