FR2823567A1 - Appareil et procede a champ de vision commutable pour imagerie par resonance magnetique - Google Patents

Abstract

Il est proposé un appareil et un procédé pour réduire les artéfacts d'enroulement pendant la reconstruction d'une image. Un système de bobines RF et de commande comprend une bobine centrale (70) et au moins une paire de bobines RF (72) agencées pour coder et exciter des spins sur un champ de vision (CDV) réglable. Le CDV réglable comporte au moins deux désignations de dimensions en réponse à l'entrée d'une demande de dimension de CDV. La commande reliée à l'ensemble (56) de bobines RF permet une commutation entre les désignations de dimensions de CDV par commutation d'alimentation électrique pour exciter une bobine centrale (70) seule ou, conjointement, la bobine centrale (70) et les bobines (72) d'extrémités.

Description

de neutrons.

2892.Ri7 s

APPAREIL ET PROCEDE A CHAMP DE VISION COMMUTABLE POUR

IMAGERIE PAR RESONANCE MAGNETIQUE

La présente invention concerne d'une façon générale l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et, plus particulièrement, un appareil et un procédé à champ de vision (CDV) commutable afin de réduire les cas d' artétacts d' enroulement

pendant la reconstruction de l'image.

Lorsqu'une substance telle qu'un tissu humain est soumise à un champ magnétique uniforme (champ polarisant Bo), les moments magnétiques individuels des spins dans le tissu ont tendance à s'aligner avec ce champ polarisant suivant un axe Z. mais sont animés d'un mouvement de précession autour de celui-ci, dans un ordre aléatoire, à leur fréquence de Larmor caractéristique. Si la substance ou le tissu est soumis à un champ magnétique (champ d' excitation B) qui se trouve dans un plan x-y et qui est voisin de la fréquence de Larmor, le moment aligné net, ou "magnétisation longitudinale", Mz, peut tourner, ou "basculer" dans le plan x-y pour produire un moment magnétique transversal M. Un signal est émis par les spins excités après 1' arrêt du signal d' excitation B, et ce signal peut étre recu et traité pour

former une image.

Si on utilise ces signaux pour produire des images, des gradients

(Gx, Gy et Gz) de champ magnétique sont employés à l'aide de bobines de gradient.

Ordinairement, la région dont on veut réaliser une image est analysée par une suite de cycles de mesure au cours desquels ces gradients varient en fonction de la méthode de localisation particulière utilisée. L' ensemble de signaux IRM qui en résulte est numérisé et traité pour reconstruire l' image à l' aide de l' une des nombreuses

techniques de reconstruction bien connues.

La transmission d'une impulsion d' excitation de haute fréquence (RF) à travers un sujet et la réception du signal résonnant qui en résulte sont connues dans la technique d'imagerie nucléaire par résonance magnétique. On peut citer, comme exemples de structure apte à transmettre et à recevoir des impulsions RF, une bobine hélicoïdale, une bobine en selle, une cavité résonnante et un résonateur ou une bobine en cage d'oiseau. Bien que l'utilisation de ces structures pour l'émission et la réception de signaux d' image ait fortement amélioré la reconstruction d'une image, les conceptions actuelles présentent certains inconvénients. Par exemple, la survenance d'artétacts enveloppants peut créer une déformation pendant le processus de reconstruction d'image. En raison de la non-linéarité des bobines de gradient et de la non-homogénéité du champ magnétique Bo à fond uniforme, il se trouve des zones hors du CDV qui résonnent à la même fréquence que des parties situces à l'intérieur o du CDV, de telle façon que des artétacts enveloppants à distorsion de repliement sont affichés lors de la reconstruction de l' image. Ces artéfacts enveloppants indésirables provoquent l' apparition, à l' intérieur du CDV et en tant que partie du volume dont une image est produite, d'une partie du sujet dont une image est réalisée, qui se

trouve hors du CDV.

Le résonateur en cage d'oiseau et d'autres structures créent des limitations quant à la puissance des champs magnétiques introduits dans le système en raison de leur méthodologie de réalisation d' image du corps entier. Les bobines pour le corps entier induisent davantage d' irradiation du volume d'un patient que des bobines équivalentes d'une longueur plus petite. Les niveaux d'irradiation sont o régulés conformément à un taux spécifique moyen d'absorption de puissance (TMS) par unité de masse pour les patients examinés. De ce fait, on a besoin d'un appareil pouvant fonctionner avec un champ magnétique d'une puissance accrue sans dépasser les taux d'absorption régulés, ce qui réduit également les cas d'artéfacts

d'enroulements pendant la reconstruction de l'image.

Par conséquent, il serait souhaitable d'avoir une bobine RF et un dispositif de commande afin de limiter la sensibilité dans les zones situées hors d'un CDV choisi, en réduisant de ce fait les cas d'artéfacts d'enroulements provoqués par des zones étendues d'une bobine pour le corps entier tout en conservant une bonne

sensibilité et une bonne homogéncité à l'intérieur du CDV.

La présente invention propose un appareil et un procédé d'imagerie par résonance magnétique à CDV commutable résolvant les inconvénients évoqués

plus haut.

L'invention comporte l'utilisation d'un aimant afin de produire un champ magnétique pour imagerie IRM d'un suj et. Après que le sujet a été placé dans - r un trou de l'aimant ayant un champ magnétique linéaire uniforme de fa$on que les noyaux situés dans le sujet soient excités et codés à l'aide d'une série de bobines de gradient de champ magnétique, des dimensions de CDV voulues sont choisies par un opérateur. Ce choix provoque une détermination et une activation automatiques uniquement d'une bobine centrale ou de la bobine centrale et d'une paire de bobines d'extrémité en combinaison pour la kansmission d'un signal voulu pour réaliser une image d'un suj et. Pendant l' activation uniquement de la bobine centrale, la longueur longitudinale effective de la bobine RF, en comparaison d'une bobine classique pour le corps entier, provoque moins de diminution des artétacts d'enroulements. Une 0 bobine RF plus courte provoque une excitation limitée des noyaux dans les zones

situées hors du CDV voulu.

Selon un premier aspect de l'invention, une configuration de bobines RF et de commande comprend un ensemble de bobines RF composé d'une bobine centrale et d' une paire de bobine d' extrémités. Chaque bobine d' extrémité est

constituée par au moins une bobine RF mais peut en comporter davantage.

L'ensemble de bobines RF est agencé pour coder et exciter des spins dans un CDV réglable. En activant à la fois la bobine centrale et la paire de bobines d'exkémité, on peut réaliser un balayage d'imagerie comparable à un balayage d'imagerie de bobine pour corps entier. Une commande est connectée à l'ensemble de bobines RF pour communiquer l'ensemble de bobines RF entre au moins deux dimensions générales de CDV reposant sur une dimension de CDV saisie par un opérateur. Les désignations des au moins deux dimensions générales de CDV sont déterminées par la puissance de commutation de commande pour activer soit une bobine centrale

seule, soit conjointement la bobine centrale et la paire de bobines d'extrémité.

Selon un autre aspect de l' invention, il est proposé un appareil d'IRM servant à réaliser des images, comportant un système d'IRM: ayant une pluralité de bobines de gradient disposées autour d'un trou d'un aimant afin d'appliquer un champ magnétique polarisant Bo à un sujet examiné. Un système d'émetteur-récepteur RF et un commutateur RF commandés par un module de générateur d'impulsions sont prévus pour transmettre des signaux RF à un ensemble de résonateurs RF comprenant un résonateur central entouré par un groupe de résonateur d' extrémités pour réaliser des images du suj et par résonance magnétique (RM:). En outre, un ordinateur est prévu et programmé pour recevoir une saisie de CDV et, sur la base de cette saisie, pour provoquer la transmission d'un signal soit uniquement depuis le résonateur central soit simultanément depuis le résonateur

central et les résonateurs d'extrémités.

Selon encore un autre aspect de la présente invention, une technique de commande d'un dispositif d'IRM ayant un ensemble de bobines RF centrales s composé d'une bobine RF centrale et d'au moins une paire de bobines RF d'extrémités, comprend les étapes consistant à créer un paramètre prédéterminé sur la base d'une longueur de la bobine RF centrale, puis à comparer un CDV voulu avec le paramètre prédéterminé. Si le CDV voulu n'est pas plus grand que le paramètre prédéterminé, la bobine RF centrale est alors choisie pour étre excitée afin o d' effectuer un balayage d' image du CDV voulu. Si le CDV est plus grand que le paramètre choisi, la bobine RF centrale et ladite au moins une paire de bobines RF d'extrémités sont sélectionnées pour eke excitées en effectuant de ce fait un balayage

de réalisation d'image du CDV voulu.

L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent appara^tront

facilement plus clairement en réLérence à la description détaillée ciaprès, faite en

considération des dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est un schéma de principe d'un système selon la présente invention; la Figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble de bobines RF connecté à un schéma de principe d'un système de commande selon la présente invention; la Figure 3 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation d'un ensemble de bobines RF connocté à un schéma de principe d'un système de commande selon la présente invention; et la Figure 4 est un organigrarnme illustrant un procédé de commande de l'ensemble de bobines RF de la Figure 2, mis en _uvre dans le système de la

Figure 1.

En rétérence aux dessins annexés, on va maintenant décrire les formes de réalisation de la présente invention. En référence à la Figure 1, on va présenter les principaux éléments constituant un système préféré d'imagerie par résonance magnétique (IRM) 10 mettant en _uvre la présente invention. Le fonctionnement du système est commandé depuis un pupitre 12 d'opérateur qui comporte un clavier ou autre dispositif de saisie 13, un panneau de commande 14 et 3s un écran d'affichage 16; Le pupitre 12 communique par une liaison 18 avec un système informatique séparé 20 qui permet à un opérateur de commander la production et l'affichage d'images sur l'écran 16. Le système informatique 20 comprend un certain nombre de modules qui communiquent les uns avec les aubes par l'intermédiaire d'une plaque de raccordement arrière 20a. Ces modules comprennent un module 22 de processeur d' image, un module d'unité centrale 24 et un module de mémoire 26, connu dans la technique sous le nom de mémoire tampon d' image pour stocker des séries de donnces d'image. Le système informatique 20 est relié à une mémoire 28 à disque magnétique et à un lecteur 30 de bande servant à stocker des données d' image et des programmes, et communique avec une

lo commande de système séparée 32 par l'intermédiaire d'une liaison série rapide 34.

Le dispositif de saisie 13 peut comporter une souris, un manche à balai, un clavier, une boule de commande, un écran tactile, un stylo optique, une commande vocale ou autre dispositif de saisie similaire ou équivalent, et peut être utilisé pour une

prescription interactive de géométrie.

Le système de commande 32 comprend un ensemble de modules connoctés les uns aux autres par une plaque de raccordement arrière 32a. Ceux-ci comprennent un module d'unité centrale 36 et un module 38 de générateur d'impulsions qui se connecte au pupitre 1 2 d' opérateur par une liaison série 40. C' est par la liaison 40 que la commande 32 du système reçoit de l'opérateur des instructions indiquant la séquence de balayage à effectuer. Le module 38 de générateur d'impulsions fait fonctionner les organes du système pour effectuer la séquence de balayage voulue et produit des donnces qui indiquent le cadencement, la puissance et la forme des impulsions RF produites, ainsi que le cadencement et la longueur de la fenétre d'acquisition de données. Le module 38 de générateur d'impulsions se connecte à un ensemble d'amplificateurs 42 de gradient, pour indiquer le cadencement et la forme des impulsions de gradient produites pendant le balayage. Le module 38 de générateur d'impulsions peut également recevoir des données sur le patient d' un dispositif de commande d' acquisition physiologique 44 qui reçoit des signaux d'un certain nombre de capteurs différents connoctés au patient ou au sujet, par exemple des signaux d'ECG fournis par des électrodes fxces sur le patient. Enfin, le module 38 de génération d'impulsions se connecte à un circuit d' interface 46 de salle de balayage qui reçoit des signaux de divers capteurs concernant l'état du patient et le système d'aimant. C'est également par l' intermédiaire du circuit d' interface 46 de salle de balayage qu'un système de positionnement 48 de patient reçoit des instructions pour placer le patient dans la

position voulue pour le balayage.

Les formes d'onde de gradients produites par le module 38 de générateur d' impulsions sont appliquces au système d' amplificateurs 42 de gradient comprenant des amplificateurs Gx, Gy et Gz. Chaque amplificateur de gradient excite une bobine de gradient physique correspondante appartenant à un ensemble de bobines de gradient désigné globalement par le repère 50 afin de produire les

gradients de champ magnétique utilisés pour coder dans l'espace des signaux acquis.

L'ensemble 50 de bobines de gradient comporte un écran RF destiné à faire partie o d'un ensemble magnétique 52 qui comprend un aimant polarisant 54 et un ensemble 56 de bobines RF. Un module d'émetteur-récepteur 58 dans la commande 32 du système produit des impulsions qui sont amplifiées par un amplificateur RF 60 et sont couplées à l' ensemble 5 6 de bobines RF par un commutateur d'émission/réception 62. Les signaux qui en résultent, émis par les noyaux excités i5 chez le patient, peuvent étre détectés par le méme ensemble 56 de bobines RF ou par une partie de celui-ci et peuvent étre couplés à un préamplificateur 64 par l'intermédiaire du commutateur d'émission/réception 62. Les signaux RM amplifiés sont démodulés, filtrés et numérisés dans la partie récepteur de l'émetteur- récepteur 58. Le commutateur d'émission/réception 62 est commandé par un signal fourni par le module 38 de générateur d'impulsions pour connocter électriquement l'amplificateur RF 60 à l'ensemble 56 de bobines pendant le mode émission et pour connecter le préamplificateur 64 à l'ensemble 56 de bobines pendant le mode réception. Le commutateur d'émission/réception 62 peut également permettre l'utilisation d'une bobine RF séparée (par exemple, une bobine de surface) soit dans

2s le mode émission soit dans le mode réception.

Les signaux RM interceptés par la bobine RF choisie sont numérisés par le module d'émetteur-récepteur 58 et sont transmis à un module de mémoire 60 présent dans la commande 32 du système. Un balayage est complet lorsqu'une série de données brutes dans un espace k a été acquise dans le module de mémoire 66. Ces donnces brutes dans l'espace k sont roorganisces en séries de données séparces dans l'espace k pour chaque image à reconstruire, et chacune de celles-ci est appliquée à un processeur vectoriel 68 qui sert à soumettre les données à une transformation de Fourier pour en faire une série de données d'image. Ces données d'image sont acheminées via la liaison série 34 jusqu'au système informatique 20, dans lequel elles sont stockées en mémoire, par exemple dans une mémoire 28 à disque. En réponse à des instructions reçues du pupitre 12 d'opérateur, ces données d'image peuvent étre archivées dans une mémoire de longue durée, par exemple sur le lecteur de bande, ou encore elles peuvent subir un nouveau traitement par le processeur 22 d'image et étre acheminées jusqu'au pupitre 12 d'opérateur et présentées sur l'écran d'affichage 16. La Figure 2 représente une forme de réalisation de l' ensemble magnétique 52 de la Figure 1 selon la présente invention. La configuration de l'ensemble magnétique 52 comporte un aimant polarisant cylindrique uniforme 24 servant à générer le champ magnétique Bo dans son espace interne. A l'intérieur de o l'aimant polarisant 54 sont disposés un ensemble 50 de bobines de gradient composé d'une ou plusieurs bobines de gradient, un ensemble 56 de bobines RF et un écran RF (non représenté) qui sert à empêcher l'énergie RF de pénétrer dans les bobines à gradient ou l'aimant ou de réaliser un couplage avec les bobines à gradient ou l'aimant. L'ensemble 56 de bobines RF comporte une bobine centrale globalement 1S cylindrique 70 et au moins une paire de bobines 72 d'extrémités. Chaque bobine 72 d'extrémité comporte une ou plusieurs bobines RF globalement alignées suivant un axe longitudinal commun. La paire de bobines 72 d'extrémités chevauche partiellement la bobine centrale 70 afin de limiter toute inductance mutuelle entre la bobine centrale 70 et les bobines 72 d'extrémités. De préférence, les bobines 72 d'extrémités chevauchent la bobine centrale 70 sur environ 1 centimètre (cm) et sont longitudinalement plus courtes que la bobine centrale 70 dont la longueur dans la direction longitudinale suivant un axe Z 74 est d'environ 12 cm. Les diamètres de la bobine centrale 70 et des bobines 72 d'exkémités, mesurés dans le plan X-Y, sont sensiblement identiques. Dans une forme de réalisation prétérce, la bobine centrale 2s 70 a une longueur longitudinale de 42 centimètres. Des longueurs longitudinales inférieures à la longueur de 64 cm d'une bobine classique pour le corps entier sont

également envisagées et entrent dans le cadre de l' invention.

La bobine centrale 70 et les bobines 72 d'extrémités sont agencces pour coder et exciter des spins nucléaires situés dans le champ magnétique uniforme Bo dans un CDV réglable ou lors d'une définition de dimension de CDV reposant sur une saisie de dimension de CDV. L'aimant polarisant 54, les bobines de gradient et l' écran RF 52, la bobine centrale 70 et la paire de bobines 72 d' extrémités sont alignés suivant un axe central longitudinal commun Z 74 qui est parallèle au champ magnétique statique Bo. L'axe X 76 et l'axe Y 78 définissent respectivement des axes 3s vertical et horizontal servant à définir des positions spatiales de noyaux dans l'ensemble 56 de bobines RF pendant l'opération de codage. Un patient 80, représenté par transparence, est mis en place dans l'ensemble 56 de bobine RF de façon que le volume dont une image doit étre produite dans le champ de vison (CDV)

soit centré à l'origine des axes 74-78.

Pour commander l'ensemble 56 de bobines RF, dans une première forme de réalisation, un diviseur équipuissance 82 est connocté à la paire de bobines 72 d'extrémités afin de produire un courant électrique alternatif de puissance égale pour exciter les deux bobines 72 d'extrémités. Un diviseur non-équipuissance 84 est connecté à la bobine centrale 70, qui a globalement une longueur inférieure à celle lo d'une bobine RF classique pour le corps entier, et au diviseur équipuissance 82 pour fournir de l'énergie et exciter la bobine centrale 70 conjointement avec les bobines 72 d' extrémités pendant des balayages de réalisation d' image pour les CDV les plus grands. Le diviseur non-équipuissance 84 est également connocté à un ordinateur 86 qui comprend un pupitre 12 d'opérateur, un système informatique 20, une mémoire 28 à disque, une bande 30, une commande 32, une commande 44 d'acquisition physiologique, une interface 46 avec la salle de balayage, un système de mise en place 48 de patient, un commutateur d'émission/réception 62 et des amplificateurs , 64, comme représenté sur la Figure 1. L'ordinateur 86 est conçu pour générer des signaux de commande, pour des définitions de dimensions des CDV les plus grands, qui amènent la commande 32 à commuter l'alimentation électrique conjointement vers la bobine centrale 70 et la paire de bobines 72 d'extrémités en générant de ce fait

un champ magnétique d'amplitude uniforme dans l' ensemble 56 de bobines RF.

L'ordinateur 86 provoque également des sorties depuis la bobine centrale 70 et/ou les bobines 72 d'extrémités lorsque la saisie de CDV reçu est choisie. Le courant de 2s sortie de la bobine centrale 70 et des bobines 72 d'extrémités excitées conjointement

est le méme.

La Figure 3 représente une autre forme de réalisation pour commander l'ensemble 56 de bobines RF représenté sur la Figure 1. L'ensemble magnétique 52 et l'ensemble de bobines 70, 72 sont semblables à ceux représentés sur la Figure 2. L' ensemble de bobines 72 d'extrémités est une fois encore connocté au diviseur équipuissance 82 fournissant une même puissance aux bobines 72 d'extrémités. Le diviseur équipuissance est également connecté à un premier amplificateur 88 couplé à l'ordinateur 86. L'ordinateur 86 fournit des signaux aux bobines 72 d'extrémités pour générer un champ magnétique d'une amplitude 3s particulière dans l'espace intérieur 55 des bobines 72 d'extrémités. L'ordinateur 86 fournit également des signaux à un second amplificateur connecté à la bobine centrale 70. Les signaux fournis par le second amplificateur sont amplifiés d'une manière telle que l'amplitude du courant dans la bobine centrale 70, lorsque la bobine cenkale 70 et les bobines 72 d'extrémités sont excitées simultanément, s concorde avec l'amplitude du courant dans les bobines 72 d'extrémités de façon que l'addition des courants produise une amplitude de champ magnétique équivalent semblable à celle produite dans une bobine en cage d'oiseau d'une seule longueur dont la longueur totale est égale à la combinaison de la bobine centrale et des bobines d'extrémités. Globalement, comme les bobines 72 d'extrémités sont plus petites que 0 la bobine centrale 70, il faut moins de courant pour générer une amplitude de courant

équivalente dans les bobines 72 d'extrémités que dans la bobine centrale 70.

La bobine centrale 70 peut être excitée par l'ordinateur 86, seule ou conjointement avec les bobines 72 d'extrémités pour émettre et/ou recevoir des signaux RF. Les signaux émis sont conçus pour obtenir des données de spins spatiaux qui sont ensuite traitées par l'ordinateur 86 pour reconstruire un sujet 80. L'ordinateur 86 peut être programmé pour acquérir un ensemble de donnée pour la reconstruction d'une image qui se limite à un volume de réalisation d' image défini par le CDV saisi. Ainsi, pendant la réception de signaux, la magnétisation transversale de noyaux à précession est enregistrée et acquise par la bobine de réception choisie, par exemple les bobines 70, 72 ou une bobine de surface séparée, lorsqu'ils sont en précession dans un plan X-Y défini par les axes X-Y 76, 78. De la sorte, on peut utiliser différentes techniques d'imagerie pour la reconstruction d'images. Dans une forrne de réalisation, la bobine centrale 70 et/ou la paire de bobines 72 d' extrémités peuvent être des résonateurs en cage d' oiseau. Les résonateurs en cage d'oiseau sont particulièrement avantageux en imagerie RM du corps entier. Un tel résonateur est construit sous la forme d'un circuit en échelle qui se reterme sur lui-même. La circulation du courant autour du résonateur est répartie de manière sinusoïdale. En outre, la cage d'oiseau est conçue de façon qu'un déphasage soit réparti de manière discrète sur le pourtour du résonateur entre 0 et 2TM (ou 2 k, k étant un entier). De préférence, à la cage d'oiscau 70 sont appliquées simultanément des ondes électriques sinusoïdales et cosinusoïdales au moment de la mise sous tension de la bobine 70. Outre des résonateurs en cage d'oiseau, d'autres séries de bobines, par exemple des bobines en selle et des bobines hélicoïdales, sont

envisagées pour être utilisces avec la présente invention.

En fonctionnement, un suj et ou un patient 80 est placé à l' intérieur de l'ensemble 56 de bobines à l'aide du système de mise en place 48 de patient de façon que la région que l'on souhaite balayer se trouve dans un CDV détini centré sur l'origine des axes 74-78 du système de coordonnées. L'ensemble 56 de bobines RF s est agencé pour coder et exciter des spins dans le CDV réglable ayant au moins deux définitions générales de dimensions de CDV. Une définition de dimensions reposant sur des dimensions saisies de CDV est détermince par la commande 32 qui effectue une commutation de courant pour exciter soit uniquement la bobine centrale 70 soit la bobine centrale 70 conjointement avec la paire de bobines 72 d'extrémités. Au o moment de l' excitation des bobines ou résonateurs choisis 70, 72, un ou plusieurs signaux ou impulsions RF sont émis depuis les bobines 70, 72, puis les bobines peuvent être commutées pour recevoir des données, ou encore une bobine de surface RF séparce peut étre employée pour la réception de données. Les signaux sont ensuite amplifiés, 64, et traités par la commande 32 pour reconstruire une image du sujet 80 dans le DV choisi, l'image pouvant être affchée sur 16. D'une manière générale, l'imagerie du corps entier utilisé pour des images à grand CDV d'un patient dans un plan sagittal ou frontal, ou dans des plans obliques, est réalisée en excitant à la fois la bobine centrale 70 et la paire de bobines 72 d'extrémités. Le diviseur équipuissance 82, connecté à la paire de bobines 72 d'extrémités et le diviseur non- équipuissance 84 connecté au diviseur équipuissance 82 et à l'ordinateur 86 amène les signaux délivrés par l'ordinateur 86 à crécr, dans la bobine centrale 70 et la paire de bobines 72 d'extrémités, des courants d'amplitude égale

concordant avec un champ équivalent à la bobine en cage d'oiseau de longueur égale.

Des CDV plus ou moins grands, par exemple certains balayages d'imagerie axiaux et s de petits balayagee d'imagerie sagittale, frontale et oblique de petits CDV, peuvent

être effectués en excitant uniquement la bobine centrale 70.

L'excitation de la bobine centrale 70 seule ou coujointement avec la paire de bobines 72 d'extrémités constitue un procédé de commutation du CDV entre un CDV plus court ou plus long. Le fait de réduire les dimensions de la bobine centrale 70 par rapport à une bobine classique pour le corps entier a pour effets une diminution de la quantité d'artéfacts d'enroulements pendant la reconstruction de l' image et une moindre irradiation du volume du patient. La commutation entre les CDV est commandée par la commande 32 du système qui transmet des instructions pour l' excitation de la ou des bobines voulues par l'intermédiaire de l'interface 46 de

3s salle de balayage et/ou du commutateur d'émission/réception 62.

Considérant la Figure 4, un procédé de commande d'un dispositif d' IRM ayant une bobine RF centrale et une paire de bobines RF d' extrémités est mis en marche en 100, puis une détermination des dimensions voulues du CDV est faite, 102. Si les dimensions demandées sont grandes, 104 (c'està-dire pour couvrir s l' équivalent d' une bobine classique pour le corps entier), la bobine RF centrale et toutes les bobines RF d'extrémités sont excitées, 106, ce qui provoque l'émission d'un signal qui traverse le patient et est reçu par les bobines réceptrices, que celles-ci soient les mêmes bobines ou une bobine réceptrice séparée. Si les dimensions demandées du CDV ne sont pas grandes, 102, 108, seule la bobine centrale est alors

o excitée pour émettre, 110.

Les deux désignations 104, 108 de CDV décident indépendamment si, oui ou non, elles doivent utiliser leurs bobines d'émission respectives 106, 110 comme bobines réceptrices 112, 114. L'utilisation des bobines d'émission comme bobines réceptrices pour le grand CDV 112, 116 provoque une réception de signal en 118. Le système déterminé alors si l'acquisition de données est complète, 120, et dans l'affirmative, 122, le processus prend fin, 124. Si l'acquisition de données n'est pas complète, 120, 126, le procédé revient en boucle à l'étape 102 et l'émission de signal recommence. De même, si les bobines d'émission sont choisies pour émettre et recevoir pour une désignation de CDV un peu moins que grand, 114, 128,la bobine centrale peut alors recevoir seule, 130. Le système détermine à nouveau si l'acquisition de données est complète, 120, et le procédé prend fin, 124, ou revient à

l'étape 102 en provoquant une nouvelle émission.

Si les bobines d'émission ne sont pas sélectionnées en tant que

bobines réceptrices 132, 134, les bobines d'émission sont alors désactivoes, 136.

2s Pour la désignation d'un grand CDV, 104, la bobine centrale et les bobines d'extrémités sont toutes inactives. Pour la désignation d'un CDV moins que grand, 108, seule la bobine centrale est désactivoe, car les éventuelles bobines d'extrémités sont déjà inactives. Le signal émis est requ par les bobines de surface en 138, puis une détermination est faite pour établir si, oui ou non, l' acquisition de données est complète, 120, comme dans le cas des déterminations précédentes qui utilisaient les

bobines d'émission comme bobines réceptrices.

Dans les cas o un CDV a une dimension longitudinale supérieure à la longueur de la bobine RF centrale, le procédé peut alors être préétabli de façon à émettre et à recevoir automatiquement des signaux en utilisant à la fois la bobine RF

3s centrale et la paire de bobines d'extrémités.

Ainsi, un système de bobines RF et de commande comprend un ensemble de bobines RF ayant une bobine centrale et une paire de bobines d'extrémités globalement plus courtes, chaque bobine d'extrémité ayant au moins une bobine RF. L'ensemble de bobine RF est agencé pour coder et exciter des spins sur un CDV réglable, par exemple une désignation de grand CDV pour imagerie dans les plans frontal, sagittal et/ou oblique d'un patient, et certains plans axiaux à grand CDV, ou une désignation de petit CDV pour une partie du corps ou une certaine imagerie axiale. Une commande connectée à l'ensemble de bobine RF commute l'ensemble de bobines RF entre au moins deux dimensions générales de o CDV en commutant l'alimentation électrique pour exciter soit uniquement une bobine centrale soit coujointement la bobine centrale et la paire de bobines d'extrémités. Selon un autre aspect de l' invention, il est proposé un dispositif d'IRM pour l'acquisition d'images, comprenant un système d'imagerie par résonance i5 magnétique ayant une pluralité de bobines de gradient disposées autour d'un trou d'un aimant afn de faire passer un champ magnétique polarisant Bo à travers un patient examiné, en provoquent un alignement des spins nucléaires du patient. Un système d'émetteur-récepteur RF et un commutateur RF commandé par des signaux RF d'émission d'un module générateur d'impulsions pour un ensemble de résonateurs RF ayant un résonateur central entouré par une série de résonateurs d'extrémités pour acquérir des images du patient par résonance magnétique. Un ordinateur est également présent et est programmé pour recevoir un CDV saisi et, sur la base de cette saisie, provoquer l'émission d'un signal soit uniquement depuis le résonateur central soit simultanément depuis le résonateur central et la série de

résonateur d'extrémités.

I1 est également proposé un procédé de commande de dispositif d'IRM ayant un ensemble de bobines RF composé d'une bobine RF centrale et d'au moins une paire de bobines RF d'extrémités. Le procédé comprend les étapes consistant à crcer un paramètre prédéterminé sur la base d'une longueur d'une bobine RF centrale, puis à comparer un CDV voulu avec le paramètre prédéterminé. Si le CDV voulu n'est pas plus grand que le paramètre prédéterminé, la bobine RF centrale est alors sélectionnée pour étre excitée afin d'effectuer un balayage d'image du CDV voulu, par exemple un balayage d'imagerie d'une partie du corps. Si le CDV voulu est plus grand que le paramètre sélectionné, la bobine RF centrale et au moins une paire de bobines RF d'extrémités sont alors choisies pour être excitées en

effectuant de ce fait un balayage d'imagerie du CDV voulu.

La présente invention a été décrite dans le cadre de la forme de réalisation prétérée et il est entendu que des équivalents, des alternatives et des modifcations sont possibles en dehors de ceux expressément présentés, et cela dans

le cadre des revendications annexés.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Système (10) de bobines RF et de commande comprenant: un ensemble (56) de bobines RF comprenant une bobine centrale s (70) et une paire de bobines (72) d'extrémités, chaque bobine (72) d'extrémité étant constituée par au moins une bobine RF, l'ensemble de bobines RF étant agencé pour coder et exciter des spins sur un CDV réglable; et une commande (86) connectée à l'ensemble de bobines RF pour commuter l' ensemble (56) de bobines RF entre au moins deux désignations de 0 dimensions générales de CDV sur la base d'une dimension de CDV saisie, lesdites au moins deux désignations de dimensions générales de CDV étant déterminées par la commande (86) commutant l'alimentation électrique pour activer: soit la bobine centrale (70) seule; soit coujointement la bobine centrale (70) et la paire de bobines (72) d'extrémités. 2. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites au moins deux désignations de dimensions générales de CDV comprennent une petite dimension de CDV dans laquelle la bobine centrale (70) seule est excitée et une grande dimension de CDV dans laquelle la bobine

centrale (70) et la paire de bobines (72) d'extrémités sont excitées.

3. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble (56) de bobines RF émet et reoit des signaux

s pour acquérir une série de données pour la dimension de CDV saisie.

4. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acquisition de données dans un plan d'imagerie axial peut

être effectuée uniquement avec la bobine centrale (70).

S. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, comprenant en outre: un ordinateur (86) conçu pour générer des signaux de commande; un diviseur (84) de courant inégal connecté à la bobine centrale (70) et à l'ordinateur 3s (86); : un diviseur d'équipuissance (82) de courant égal connecté à la paire de bobines (72) d'extrémités et au diviseur (84) de courant inégal; et dans lequel la commande (86) commutant le courant conjointement vers la bobine centrale (70) et la paire de bobines (72) d'extrémités génère dans l' ensemble (56) de s bobines RF une amplitude de champ magnétique sensiblement équivalente à celle

existant dans une seule cage d'oiseau.

6. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication , caractérisé en ce que la bobine centrale (70) a longitudinalement une longueur

0 inférieure à celle d'une bobine RF classique pour le corps entier.

7. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, comprenant en outre: un ordinateur (86) agencé pour générer des signaux de commande; un premier amplificateur (88) connocté à la bobine centrale (70) et à l'ordinateur (86); un second amplificateur (90) connecté à l'ordinateur (86); un diviseur (84) de courant égal connecté à la paire de bobines (72) d'extrémités et au second amplificateur (90); et dans lequel la commande (86) commutant le courant coujointement vers la bobine centrale (70) et la paire de bobines (72) d'extrémités génère un champ magnétique

d' amplitude uniforme dans l' ensemble (56) de bobines RF.

8. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 2s 1, caractérisé en ce que la bobine centrale (70) et la paire de bobines (72) d'exkémités se chevauchent partiellement afin de limiter une inductance mutuelle

entre la bobine centrale (70) et la paire de bobines (72) d'extrémités.

9. Système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que soit la bobine centrale (70) seule soit uniquement la paire de

bobines (72) d'exkémités comporte un résonateur en cage d'oiseau.

1 O. Un système (10) de bobines RF et de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bobine centrale (70) et la paire de bobines

3 s (72) d' extrémités sont chacune un résonateur en cage d' oiseau.

11. Appareil d'IRM (10) servant à acquérir des images, comprenant: un système d'imagerie par résonance magnétique IRM (10) ayant une pluralité de bobines (50) de gradient disposées autour d'un trou (SS) d'un aimant s (54) pour appliquer un champ magnétique polarisant, et un système d'émetteur/récepteur RF (58) et un commutateur RF (62) commandés par un module (38) de génération d'impulsions pour transmettre des signaux RF vers un ensemble (56) de résonateurs RF ayant un résonateur central (70) entouré par une série de résonateurs (72) d'extrémités pour acquérir des images par résonance magnétique; et o un ordinateur (86) programmé pour: recevoir un CDV saisi; et sur la base du CDV saisi, provoquer l'émission d'un signal: soit depuis le résonateur central (70) seul; soit simultanément depuis le résonateur central (70) et la série de résonateurs (72) d'extrémités. 12. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, comprenant en outre: un diviseur (84) de non- équipuissance connecté au résonateur central (70) et à l' ordinateur (86) de façon que l' ordinateur (86) provoque une sortie uniquement depuis le résonateur central (70) lorsque le CDV saisi reçu est sélectionné pour produire une émission uniquement depuis le résonateur central (70); et un diviseur (82) d'équipuissance connecté à la série de résonateurs (72) d'extrémités et au diviseur (84) de non-équipuissance de façon que l'ordinateur 2s (86) provoque des sorties égales depuis le résonateur central (70) et la série de résonateurs (72) d'extrémités lorsque le CDV saisi reçu est choisi pour provoquer une émission simultanément depuis le résonateur central (70) et depuis la série de

résonateurs (72) d'extrémités.

13. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, comprenant en outre: un premier amplificateur (88) connecté au résonateur central (70) et à l'ordinateur (86); un second amplificateur (90) connocté à l'ordinateur (86); un diviseur (82) d'équipuissance connecté à la série de résonateurs (72) d'extrémités et au second amplificateur (90); et dans lequel la commande (86) commutant l'alimentation électrique du résonateur central (70) et de la série de résonateurs (72) d'extrémités génère simultanément une

s sortie égale du résonateur central (70) et de la série de résonateurs (72) d'extrémités.

14. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le résonateur central (70) et la série de résonateurs (72) d'extrémités sont chacun des

résonateurs en cage d'oiscau.

15. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le résonateur central (72) comprend un résonateur en cage d'oiseau ayant' au moment de l'excitation du révélateur central (70), des enkées d'ondes électriques simultanées

sinusoïdales et cosinusoidales.

16. Appareil d'IRM: (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ordinateur (86) est en outre programmé pour acquérir une série de données pour

reconstruction d' image limitée à un volume d' imagerie défini par le CDV saisi.

17. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce que le résonateur central (70) et la série de résonateurs (72) d'extrémités se chevauchent

partiellement afin de limiter l' inductance mutuelle entre ceux-ci.

18. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un CDV saisi désignant un grand CDV lors d'une acquisition d'image nonaxiale provoque une excitation du révélateur central (70) et de la série de résonateurs (72) d'extrémités; 19. Appareil d'IRM (10) selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un CDV saisi désignant un petit CDV provoque l'excitation du résonateur cenkal

(70) seul.

20. Procédé (100) de commande d'un dispositif d'IRM comprenant un ensemble (56) de bobines RF composé d'une bobine RF centrale (70) et d'au moins une paire de bobines RF (72) d'extrémités, comprenant les étapes consistant à: créer un paramètre prédéterminé sur la base d'une longueur de la bobine RF centrale (70); et comparer un CDV voulu avec le paramètre prédéterminé; et si le CDV voulu n'est pas supérieur au paramètre prédéterminé, sélectionner la bobine RF centrale (70) pour qu'elle soit excitée afin d'effectuer un balayage d'image avec le CDV voulu; et si le CDV voulu est plus grand que le paramètre sélectionné, sélectionner la bobine RF centrale (70) et ladite au moins une paire de bobines (72) d'extrémités pour qu'elles soient excitées afin d'effectuer un balayage d'imagerie

o avec le CDV voulu.

21. Procédé (100) selon la revendication 20, caractérisé en ce que la longueur de la bobine RF centrale (70) est inférieure à celle d'une bobine RF d'IRM

classique pour le corps entier.

22. Procédé (100) selon la revendication 20, caractérisé en ce que la bobine RF centrale (70) et ladite au moins une paire de bobines RF (72) d'extrémités se chevauchent sur environ 1 centimètre de façon à limiter l' inductance mutuelle

entre celles-ci.

23. Procédé (100) selon la revendication 20, caractérisé en ce que la bobine RF (70) et ladite au moins une paire de bobines RF (72) d'extrémités émettent et reçoivent des signaux si le CDV voulu a une longueur longitudinale plus grande

que la longueur de la bobine RF cenkale (70).

24. Procédé (100) selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à: créer un champ magnétique linéaire uniforme dans le CDV voulu; polariser et exciter une série de spins dans le CDV voulu; et coder la série de spins; 25. Procédé (100) selon la revendication 20, caractérisé en ce que la

bobine RF centrale (70) est une bobine en cage d'oiseau.

26. Procédé (100) selon la revendication 20, dans lequel le CDV voulu est soit une designation de CDV pour le corps entier soil une désignation de