WO2002085206A1 - Procede et installation pour la production d'images en resonance magnetique - Google Patents

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WO2002085206A1
WO2002085206A1 PCT/FR2002/001430 FR0201430W WO02085206A1 WO 2002085206 A1 WO2002085206 A1 WO 2002085206A1 FR 0201430 W FR0201430 W FR 0201430W WO 02085206 A1 WO02085206 A1 WO 02085206A1
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Yannick Cremillieux
Emmanuelle Canet
Virginie Callot
Original Assignee
Universite Claude Bernard Lyon 1
Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S.)
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    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
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Definitions

  • the present invention relates to the technical field of magnetic resonance imaging of a body to be imaged in the general sense as a part of a human being, in particular the heart.
  • the object of the invention relates, more specifically, to the technical field of magnetic resonance imaging using rare gases, called hyperpolarized gases.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • the procedure for obtaining a two-dimensional image of the body to be imaged consists in carrying out an imaging sequence during which the sequential combination of the magnetic field gradients and the radio frequency pulses is carried out.
  • This imaging sequence is applied in such a way that all of the sampled values of the NMR signal fill the plane, called the Fourier plane or space of k, in the terminology of MRI.
  • a Fourier transformation operation is applied to the sampled NMR signals, in order to produce an image of the distribution of the nuclear magnetizations in the body to be imaged.
  • the combination used in the vast majority of cases, is Fourier imagery, with a Cartesian distribution of the points sampled sequentially along parallel lines in the Fourier plane. Each new image is formed from the complete acquisition of a new Fourier plane.
  • the temporal resolution of an imaging sequence therefore corresponds to the acquisition time of the Fourier plane, that is to say to the product N.
  • N is the number of lines of the Fourier space and TR the time, known as repetition, separating the acquisition of two lines.
  • NMR fluoroscopy A technique, called NMR fluoroscopy, which, in theory, considerably improves the temporal resolution of the imaging sequence (RIEDERER et al., Magnetic Resonance Medicine, 8-15, 1988).
  • the principle consists in reconstructing NMR images using signals belonging to different Fourier spaces. So, for example, an image can be constructed using the last N - 1 lines of a k space and the first line of the next k space. The process can be repeated by shifting the start of the space of the k used by another line, so that the last N - 2 lines of the first space of k and the first two lines of the second space of the k are retained k.
  • the object of the invention relates to a method for producing magnetic resonance images of a body to be imaged, characterized in that it comprises the following steps:
  • the object of the invention therefore aims to combine the use of the so-called sliding window method, in projection / reconstruction or in spiral imaging, with the use of blood tracers based on hyperpolarized rare gases.
  • Another object of the invention is to provide an installation for the production of magnetic resonance images of a body to be imaged, characterized in that it comprises:
  • nuclear magnetic resonance signals in the form of N acquisitions each passing through the center of the space of k and with an acquisition time N.TR for each space of k (with TR the repetition time separating two acquisitions),
  • the device for producing images in magnetic resonance comprises means for varying, in a cyclic manner, the direction normal to the imaging plane in which the gradients of magnetic fields are applied making it possible to acquire the k space.
  • the device for producing images in magnetic resonance comprises means for varying for each acquisition N, the direction normal to the imaging plane in which the gradients of magnetic fields are applied making it possible to acquire the space of k.
  • the image production installation comprises, on the one hand, means for injecting into the circulatory system at least one body to be imaged in particular of a human being, of a blood tracer according to the invention and, on the other hand, of a device for producing images in magnetic resonance.
  • the injection means are of any known type to allow the passage of the blood tracer in the circulatory system of at least the body to be imaged.
  • the blood tracer contains at least one hyperpolarized rare gas, such as helium 3 or xenon 129.
  • these rare gases are said to be hyperpolarized because they are previously subjected to an optical pumping technique making it possible to orient preferentially their nuclear magnetization in a given direction. Following this polarization process, these rare gases present a nuclear magnetic resonance (NMR) signal multiplied by several orders of magnitude.
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • Such rare gases are used in an emulsion or solution or after encapsulation in microbubbles.
  • the installation according to the invention also includes a device for producing images by nuclear magnetic resonance implementing the imaging technique, known under the name of sliding window in projection / reconstruction, as described in particular by the patent.
  • a device for producing images by nuclear magnetic resonance implementing the imaging technique known under the name of sliding window in projection / reconstruction, as described in particular by the patent.
  • US 5,502,385 or the spiral sliding window imaging technique as described in particular by US Pat. No. 5,485,086.
  • Such an image production device will be described briefly in the following description because it is well known of the skilled person.
  • such an image production device comprises means for producing a homogeneous stationary magnetic field, composed of coils arranged concentrically with respect to a preferred axis and arranged on a spherical surface inside which is placed the patient to be examined.
  • a device also includes a system of gradient coils, for the production of magnetic fields with gradients evolving in the three directions of space.
  • such a production device comprises a high frequency coil system, for the production of radio frequency pulses.
  • the production device comprises control means making it possible to ensure a sequential combination of the magnetic field gradients and the radiofrequency pulses, so that all of the sampled values of the NMR signal fill the plane, known as of
  • the production device also includes means for acquiring in space k the nuclear magnetic resonance signals produced by the blood tracer.
  • the nuclear magnetic resonance signals are recorded in the form of N acquisitions, each passing through the center of the space of k and with an acquisition time N.TR for each space of k, with TR being the repetition time between two acquisitions.
  • the nuclear magnetic resonance signals are acquired in the form of N acquisitions of lines each passing through the center of the space of k.
  • the nuclear magnetic resonance signals are acquired in the form of N acquisitions of spiral curves each passing through the center of the space of k.
  • the production device also includes means for reconstructing images, using nuclear magnetic resonance signals, suitable for implementing the technique, known as sliding window, the principle of reconstruction of which is to use signals belonging to to different Fourier spaces.
  • this sliding window technique aims to construct the images by replacing, for each of them, at least the first acquisition of a space of k by the first acquisition of a space of k following.
  • an image can be reconstructed using the last N - 1 acquisition of a space of k and the first acquisition of the space of k following. This process can be repeated by further shifting the start of an acquisition of the space of k used and thus retain the last N - 2 acquisitions of the first space of k and the first two acquisitions of the second space of k.
  • the device described above makes it possible to implement a method for producing magnetic resonance images of a body to be imaged.
  • the acquisition of NMR signals in projection / reconstruction or spiral is triggered before or during the passage of the blood tracer in the organ to be imaged and applied continuously throughout the duration of the passage of the blood tracer.
  • the interest of a blood tracer based on hyperpolarized rare gases lies in the fact that the visualization of blood vessels is not disturbed by the presence of the proton NMR signal of the surrounding medium (tissues, blood ). Indeed, imaging of the distribution of a blood tracer, based on hyperpolarized rare gases, is based on the measurement of their own NMR signal (helium 3 or xenon 129 nuclei). The image obtained in this case is a direct measure of the intravascular distribution of rare gases.
  • This method thus approaches the notion of radioactive tracer used in nuclear medicine (scintigraphy imaging, positron emission tomography, etc.) and thus opposes the operating mode of the contrast agents used hitherto in MRI and based on the measurement of their indirect effect on the NMR signal of the protons of the surrounding medium.
  • the sliding window technique for imaging the coronary arteries, without synchronization of the acquisition NMR on the cardiac cycle. It is thus possible to obtain images in all planes of cut or in projection (without selection of cut) of the coronary vessels and of the micro-circulation of the myocardium. Furthermore, the use of the sliding window technique for dynamic imaging of the coronaries with rare gases is justified by the shape of the signal variations over time. In fact, during the passage of the blood tracer through the blood vessels, the variations in intensity in the image appear in the form of the progressive filling of the blood vessels by the blood tracer.
  • the properties specific to the blood tracer based on hyperpolarized rare gases makes it possible to obtain, with the sliding window technique, series of images with high temporal and spatial resolution, especially for the heart, but also for other regions of the world. interest, such as lungs, brain, kidneys, etc.
  • the method according to the invention aims to make it possible to obtain different cutting planes of the body to be imaged during the same injection.
  • the sliding window technique is modified, in order to obtain different orientations during the same injection of the blood tracer based on rare gas.
  • the image projection plane is given by the plane containing all the directions of the imaging gradients used.
  • Another solution consists in varying, with each new acquisition N, the direction normal to the imaging plane in which the magnetic field gradients are applied making it possible to acquire the space of k.
  • the reconstructed dynamic image series can thus progressively pass, for example, from a coronal plane to a transverse plane.
  • This solution does not deteriorate the temporal resolution of the series of images but the progressive reorientation of the orientation of the projection plane is done to the detriment of the spatial resolution of the images.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager faisant partie d'un être humain comprenant les étapes suivantes: placer au moins le corps é imager dans un champ magnétique stationnaire, injecter dans le système circulatoire sanguin d'au moins du corps à imager, un traceur sanguin contenant au moins un gaz rare hyperpolarisé, appliquer des impulsions radiofréquences et des gradients de champs magnétique au corps à imager pour exciter l'aimantation nucléaire du gaz rare hyperpolarisé, acquérir dans l'espace des k, les signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k, et, à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, reconstruire des images en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins une acquisition d'un espace des k par une acquisition d'un espace des k suivant.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA PRODUCTION D'IMAGES EN RESONANCE MAGNETIQUE
La présente invention concerne le domaine technique de l'imagerie par résonance magnétique d'un corps à imager au sens général tel une partie d'un être humain, en particulier le cœur.
L'objet de l'invention vise, plus précisément, le domaine technique de l'imagerie par résonance magnétique utilisant des gaz rares, dits hyperpolarisés.
D'une manière classique, la réalisation d'images en résonance magnétique nucléaire (RMN) nécessite l'acquisition de signaux RMN provenant du corps à imager. L'application appropriée, d'impulsions radiofréquence et de gradients de champs magnétiques pendant ces acquisitions, permet de localiser la source du signal
RMN.
La procédure pour obtenir une image à deux dimensions du corps à imager consiste à effectuer une séquence d'imagerie au cours de laquelle est réalisée la combinaison séquentielle des gradients de champs magnétiques et des impulsions radiofréquences. Cette séquence d'imagerie est appliquée de telle façon que l'ensemble des valeurs échantillonnées du signal RMN remplissent le plan, dit de Fourier ou espace des k, dans la terminologie de l'IRM. Ensuite, une opération de transformation de Fourier est appliquée aux signaux RMN échantillonnés, afin de produire une image de la distribution des aimantations nucléaires dans le corps à imager.
De nombreuses séquences d'imagerie permettent d'obtenir le plan de Fourier. La combinaison, utilisée dans la grande majorité des cas, est l'imagerie, dite de Fourier, avec une distribution cartésienne des points échantillonnés séquentiellement le long de lignes parallèles dans le plan de Fourier. Chaque nouvelle image est formée à partir de l'acquisition complète d'un nouveau plan de Fourier. La résolution temporelle d'une séquence d'imagerie correspond donc au temps d'acquisition du plan de Fourier, c'est-à-dire au produit N.TR où N est le nombre de lignes de l'espace de Fourier et TR le temps, dit de répétition, séparant l'acquisition de deux lignes.
Il a été proposé une technique, dite de fluoroscopie RMN permettant, en théorie, d'améliorer considérablement la résolution temporelle de la séquence d'imagerie (RIEDERER et al., Magnetic Résonance Medicine, 8-15, 1988). Le principe consiste à reconstruire des images RMN en utilisant des signaux appartenant à des espaces de Fourier différents. Ainsi, par exemple, une image peut être construite en utilisant les N - 1 dernières lignes d'un espace des k et la première ligne de l'espace des k suivant. Le processus peut être répété en décalant encore d'une ligne le début de l'espace des k utilisés, de sorte qu'il est retenu ainsi les N - 2 dernières lignes du premier espace des k et les deux premières lignes du deuxième espace des k.
La résolution temporelle est améliorée, dans le sens où chaque image reconstruite est donc décalée temporellement de la précédente d'un temps TR. Cette méthode est connue dans le domaine de l'IRM sous le nom de "sliding window". En pratique, cette méthode présente beaucoup d'inconvénients. En effet, la forme générale de l'image est donnée essentiellement par les lignes centrales de l'espace des k contenant les basses fréquences spatiales du corps à imager (les lignes extérieures de l'espace des k correspondent aux hautes fréquences spatiales donnant les détails et la résolution spatiale dans le corps à imager). En conséquence, toute variation de forme, d'intensité et de position du corps à imager, intervenant durant les acquisitions des lignes périphériques, n'est pas enregistrée. Il apparaît ainsi des discontinuités importantes générant des artefacts dans la série d'images dynamiques.
Pour utiliser beaucoup plus efficacement la technique de sliding window, il est connu, dans l'état de la technique, de faire appel à d'autres techniques d'imagerie, telles que les séquences d'imagerie, dite de projection/reconstruction et dite spirale. Ces séquences d'imagerie ont en commun le fait que le centre de l'espace des k est acquis pour chaque temps de répétition TR. L'acquisition des signaux se fait le long de lignes radiales dans la technique de projection/reconstruction et le long de courbes en spirale dans la technique d'imagerie spirale. Le passage par le centre de l'espace des k à chaque temps de répétition TR permet d'éviter des discontinuités dans le suivi de l'évolution dynamique du corps à imager. La technique de sliding window a été proposée et appliquée pour l'imagerie spirale, comme décrit notamment par le brevet US 5 485 086 et en projection/reconstruction, comme enseigné notamment par le brevet US 5 502 385.
Si ces techniques d'imagerie permettent d'améliorer la résolution des images elles s'avèrent, en pratique, inappropriées pour l'obtention d'images, en particulier du cœur et nécessitent, de façon supplémentaire, une synchronisation de l'acquisition des signaux RMN sur le cycle cardiaque. Ainsi, ces techniques ne permettent pas d'assurer correctement l'imagerie des coronaires et de la perfusion du myocarde.
Bien entendu, il est connu, dans l'état de la technique, d'avoir recours à l'angiographie numérique (rayons X) pour l'imagerie des coronaires et à la scintigraphie au thallium (gamma caméra) pour l'imagerie de perfusion. Toutefois, ces deux examens complémentaires nécessitent des modalités d'imagerie différentes utilisant chacune des rayonnements ionisants.
Il apparaît donc le besoin de pouvoir disposer d'une technique d'imagerie, en particulier du cœur et notamment des coronaires et de la perfusion du myocarde, dont la mise en œuvre se suffit à elle-même et permet de s'affranchir des problèmes liés à l'utilisation de rayonnements ionisants, tout en permettant d'obtenir des images d'excellente qualité.
Pour permettre de satisfaire ce besoin, l'objet de l'invention concerne un procédé de production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• placer au moins le corps à imager dans un champ magnétique stationnaire,
• injecter dans le système circulatoire sanguin d'au moins du corps à imager, un traceur sanguin contenant au moins un gaz rare hyperpolarisé,
• appliquer des impulsions radiofréquences et des gradients de champs magnétique au corps à imager pour exciter l'aimantation nucléaire du gaz rare hyperpolarisé et obtenir ainsi l'émission de signaux de résonance magnétique nucléaire,
• acquérir dans l'espace des k, les signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k et avec un temps d'acquisition N.TR pour chaque espace des k (avec TR le temps de répétition séparant deux acquisitions),
• et, à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, reconstruire des images en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins une acquisition d'un espace des k par une acquisition d'un espace des k suivant. L'objet de l'invention vise donc à combiner l'utilisation de la méthode dite de sliding window, en projection/reconstruction ou en imagerie en spirale, avec l'utilisation de traceurs sanguins basés sur des gaz rares hyperpolarisés. Un autre objet de l'invention est de proposer une installation pour la production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager, caractérisée en ce qu'elle comprend :
• des moyens d'injection dans le système circulatoire sanguin d'au moins un corps à imager, d'un traceur sanguin contenant au moins un gaz rare hyperpolarisé,
• et un dispositif de production d'images en résonance magnétique comportant :
- des moyens de production d'un champ magnétique stationnaire, - un système de bobines à haute fréquence en vue de la production d'impulsions radiofréquences,
- un système de bobines à gradient en vue de la production de champs magnétiques à gradients,
- des moyens d'acquisition dans l'espace des k, des signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k et avec un temps d'acquisition N.TR pour chaque espace des k (avec TR le temps de répétition séparant deux acquisitions),
- et des moyens de reconstruction d'images à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins une acquisition d'un espace des k par une acquisition d'un espace des k suivant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de production d'images en résonance magnétique comporte des moyens de faire varier, de façon cyclique, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k.
Selon une autre caractéristique de l'invention le dispositif de production d'images en résonance magnétique comporte des moyens de faire varier pour chaque acquisition N, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k.
L'installation de production d'images selon l'invention comporte, d'une part, des moyens d'injection dans le système circulatoire d'au moins un corps à imager notamment d'un être humain, d'un traceur sanguin conforme à l'invention et, d'autre part, d'un dispositif de production d'images en résonance magnétique.
Les moyens d'injection sont de tout type connu pour permettre le passage du traceur sanguin dans le système circulatoire d'au moins le corps à imager. Conformément à l'invention, le traceur sanguin contient au moins un gaz rare hyperpolarisé, tel que l'hélium 3 ou le xénon 129. Ces gaz rares sont dits hyperpolarisés car ils sont préalablement soumis à une technique de pompage optique permettant d'orienter préférentiellement leur aimantation nucléaire dans une direction donnée. Suite à ce processus de polarisation, ces gaz rares présentent un signal de résonance magnétique nucléaire (RMN) multiplié par plusieurs ordres de grandeurs. Ces gaz rares hyperpolarisés sont connus de l'homme du métier et sont décrits, notamment, dans les articles suivants : G. D. CATES et al., Phys. Rev. A 45 (1992), 4631, M. A. BOUCHLAT et al., Phys. Rev. Lett. 5 (1960), 373 ; X. ZENG et al. , Phys. Rev. A 31 (1985), 260), L. D. SCHAERER, Phys. Lett. 180 (1969), 83 : F. LALOE et al., AIP Conf. Proc. # 131 (Workshop on Polarized 3He Beams and Targets, 1984).
De tels gaz rares sont employés dans une émulsion ou une solution ou après encapsulation dans des microbulles.
L'installation selon l'invention comporte, également, un dispositif de production d'images par résonance magnétique nucléaire mettant en œuvre la technique d'imagerie, connue sous le nom de sliding window en projection/reconstruction, telle que décrite notamment par le brevet US 5 502 385 ou la technique d'imagerie de sliding window en spirale, telle que décrite notamment par le brevet US 5 485 086. Un tel dispositif de production d'images sera décrit succinctement dans la suite de la description car il est bien connu de l'homme du métier.
De manière classique, un tel dispositif de production d'images comporte des moyens de production d'un champ magnétique stationnaire homogène, composés de bobines disposées concentriquement par rapport à un axe privilégié et disposées sur une surface sphérique à l'intérieur de laquelle est placé le patient à examiner. De manière classique, un tel dispositif comporte, également, un système de bobines à gradients, en vue de la production de champs magnétiques à gradients évoluant dans les trois directions de l'espace. De plus, un tel dispositif de production comporte un système de bobine à haute fréquence, en vue de la production d'impulsions radiofréquences.
De manière classique, le dispositif de production comporte des moyens de commande permettant d'assurer une combinaison séquentielle des gradients de champs magnétiques et des impulsions radiofréquences, de telle façon que l'ensemble des valeurs échantillonnées du signal RMN remplissent le plan, dit de
Fourier ou espace des k.
Le dispositif de production comporte, également, des moyens d'acquisition dans l'espace des k des signaux de résonance magnétique nucléaire produits par le traceur sanguin. Conformément à l'invention, les signaux de résonance magnétique nucléaire sont enregistrés sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k et avec un temps d'acquisition N.TR pour chaque espace des k, avec TR étant le temps de répétition séparant deux acquisitions. Dans le cas de la mise en œuvre de la technique d'imagerie, dite de projection/ reconstruction, les signaux de résonance magnétique nucléaire sont acquis sous la forme de N acquisitions de lignes passant chacune par le centre de l'espace des k. Dans le cas de la mise en œuvre du principe d'imagerie par spirale, les signaux de résonance magnétique nucléaire sont acquis sous la forme de N acquisitions de courbes en spirale passant chacune par le centre de l'espace des k.
Le dispositif de production comporte, également, des moyens de reconstruction d'images, à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, adaptés pour mettre en œuvre la technique, dite de sliding window, dont le principe de reconstruction est d'utiliser des signaux appartenant à des espaces de Fourier différents. Ainsi, pour chacune des images, au moins une acquisition d'un espace des k est remplacée par une acquisition d'un espace des k suivant. Selon une caractéristique préférée de réalisation, cette technique de sliding window vise à construire les images en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins la première acquisition d'un espace des k par la première acquisition d'un espace des k suivant. Ainsi, comme expliqué, une image peut être reconstruite en utilisant les N - 1 dernières acquisition d'un espace des k et la première acquisition de l'espace des k suivant. Ce processus peut être répété en décalant encore d'une acquisition le début de l'espace des k utilisé et retenir ainsi les N - 2 dernières acquisitions du premier espace des k et les deux premières acquisitions du deuxième espace des k.
Le dispositif décrit ci-dessus permet de mettre en œuvre un procédé de production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager. L'acquisition des signaux RMN en projection/reconstruction ou spirale est déclenchée avant ou pendant le passage du traceur sanguin dans l'organe à imager et appliquée en continu durant toute la durée du passage du traceur sanguin.
L'intérêt d'un traceur sanguin à base de gaz rares hyperpolarisés réside dans le fait que la visualisation des vaisseaux sanguins n'est pas perturbée par la présence du signal RMN proton du milieu environnant (tissus, sang ...). En effet, l'imagerie de la distribution d'un traceur sanguin, à base de gaz rares hyperpolarisés, est fondée sur la mesure de leur propre signal RMN (noyaux d'hélium 3 ou de xénon 129). L'image obtenue dans ce cas est une mesure directe de la distribution intravasculaire des gaz rares. Cette méthode se rapproche ainsi de la notion de traceur radioactif utilisé en médecine nucléaire (imagerie de scintigraphie, tomographie par émission de positons, etc.) et s'oppose ainsi au mode opératoire des agents de contraste utilisés jusqu'ici en IRM et fondé sur la mesure de leur effet indirect sur le signal RMN des protons du milieu environnant.
Dans la mesure où la visualisation des vaisseaux sanguins n'est pas perturbée par la présence du signal RMN proton du milieu environnant, il est possible d'utiliser la technique de sliding window pour l'imagerie des artères coronaires, sans synchronisation de l'acquisition RMN sur le cycle cardiaque. Il est ainsi possible d'obtenir des images dans tous les plans de coupe ou en projection (sans sélection de coupe) des vaisseaux coronaires et de la micro-circulation du myocarde. Par ailleurs, l'utilisation de la technique de sliding window pour l'imagerie dynamique des coronaires avec les gaz rares est justifiée par l'allure des variations du signal au cours du temps. En effet, au cours du passage du traceur sanguin dans les vaisseaux sanguins, les variations d'intensité dans l'image se présentent sous la forme du remplissage progressif des vaisseaux sanguins par le traceur sanguin. Ce passage du bolus est rapide par rapport au temps d'acquisition total de l'image et ne peut pas être appréhendé de façon satisfaisante par les techniques d'imagerie classiques. A contrario, la technique de sliding window permet de reconstruire des images séparées seulement par un temps de répétition. Cette technique permet donc de suivre la progression du signal RMN des gaz rares à l'intérieur du secteur vasculaire.
Les propriétés particulières au traceur sanguin à base de gaz rares hyperpolarisés permet d'obtenir, avec la technique de sliding window, des séries d'images avec une haute résolution temporelle et spatiale, notamment pour le cœur, mais aussi pour d'autres régions d'intérêt, telles que les poumons, le cerveau, les reins, etc..
Selon une variante de réalisation, le procédé selon l'invention vise à permettre d'obtenir différents plans de coupe du corps à imager pendant une même injection. Pour ce faire, la technique de sliding window est modifiée, afin d'obtenir différentes orientations au cours d'une même injection du traceur sanguin à base de gaz rare. Il est rappelé que le plan de projection de l'image est donné par le plan contenant l'ensemble des directions des gradients d'imagerie utilisés.
Selon une première solution, il est prévu d'entrelacer le choix des directions de gradients et d'obtenir ainsi des acquisitions RMN correspondant, alternativement, par exemple à des plans coronaux et transverses. Ainsi, il est prévu de faire varier, de façon cyclique, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k. Cette alternance de plan de projection se fait au détriment de la résolution temporelle de la technique de sliding window.
Une autre solution consiste à faire varier, à chaque nouvelle acquisition N, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champ magnétique permettant d'acquérir l'espace des k. La série d'images dynamiques reconstruite peut ainsi passer progressivement, par exemple, d'un plan coronal à un plan transverse. Cette solution ne détériore pas la résolution temporelle de la série d'images mais la réorientation progressive de l'orientation du plan de projection se fait au détriment de la résolution spatiale des images.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
• placer au moins le corps à imager dans un champ magnétique stationnaire, • injecter dans le système circulatoire sanguin d'au moins du corps à imager, un traceur sanguin contenant au moins un gaz rare hyperpolarisé,
• appliquer des impulsions radiofréquences et des gradients de champs magnétique au corps à imager pour exciter l'aimantation nucléaire du gaz rare hyperpolarisé et obtenir ainsi l'émission de signaux de résonance magnétique nucléaire,
• acquérir dans l'espace des k, les signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k et avec un temps d'acquisition N.TR pour chaque espace des k (avec TR le temps de répétition séparant deux acquisitions), • et, à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, reconstruire des images en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins une acquisition d'un espace des k par une acquisition d'un espace des k suivant.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à acquérir, dans l'espace des k, les signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions de lignes passant chacune par le centre de l'espace des k.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à acquérir, dans l'espace des k, des signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions de courbes en spirale passant chacune par le centre de l'espace des k.
4 - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à reconstruire les images en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins la première acquisition d'un espace des k par la première acquisition d'un espace des k suivant.
5 - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier, de façon cyclique, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire varier, pour chaque acquisition N, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k. 7 - Installation pour la production d'images en résonance magnétique d'un corps à imager, caractérisée en ce qu'elle comprend :
• des moyens d'injection dans le système circulatoire sanguin d'au moins un corps à imager, d'un traceur sanguin contenant au moins un gaz rare hyperpolarisé,
• et un dispositif de production d'images en résonance magnétique comportant :
- des moyens de production d'un champ magnétique stationnaire,
- un système de bobines à haute fréquence en vue de la production d'impulsions radiofréquences,
- un système de bobines à gradient en vue de la production de champs magnétiques à gradients,
- des moyens d'acquisition dans l'espace des k, des signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions passant chacune par le centre de l'espace des k et avec un temps d'acquisition N.TR pour chaque espace des k (avec TR le temps de répétition séparant deux acquisitions),
- et des moyens de reconstruction d'images à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins une acquisition d'un espace des k par une acquisition d'un espace des k suivant.
8 - Installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de production d'images comporte des moyens d'acquisition, dans l'espace des k, des signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions de lignes passant chacune par le centre de l'espace des k.
9 - Installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de production d'images comporte des moyens d'acquisition, dans l'espace des k, des signaux de résonance magnétique nucléaire sous la forme de N acquisitions de courbes en spirale passant chacune par le centre de l'espace des k. 10 - Installation selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce le dispositif de production d'images en résonance magnétique comporte des moyens de reconstructions d'images à partir des signaux de résonance magnétique nucléaire, en remplaçant, pour chacune d'elles, au moins la première acquisition d'un espace des k par la première acquisition d'un espace des k suivant.
11 - Installation selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de production d'images en résonance magnétique, comporte des moyens de faire varier, de façon cyclique, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k.
12 - Installation selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif de production d'images en résonance magnétique, comporte des moyens de faire varier, pour chaque acquisition N, la direction normale au plan d'imagerie dans lequel sont appliqués les gradients de champs magnétiques permettant d'acquérir l'espace des k.
13 - Application du procédé conforme à la revendication 1 à la production d'images en résonance magnétique, du cœur. 14 - Application du procédé conforme à la revendication 1 à la production d'images en résonance magnétique, des coronaires ou de la perfusion du myocarde.
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