Imagerie de résonance magnétique : Bases physiques et méthodes PDF

Principe de base de la tomographie par projections : les imagerie de résonance magnétique : Bases physiques et méthodes PDF tomographiques transversales S1 et S2 sont superposées et comparées à l’image projetée P. La tomographie est une technique d’imagerie, très utilisée dans l’imagerie médicale, ainsi qu’en géophysique, en astrophysique et en mécanique des matériaux. La tomographie, d’un point de vue mathématique, se décompose en deux étapes.


L’imagerie par résonance magnétique s’est développée de manière prodigieuse au cours des quarante dernières années et le champ d’application des méthodes mises en oeuvre, mais aussi leur complexité, s’accroissent de manière continue. Cet ouvrage traite des méthodes physiques qui permettent de produire des images en exploitant le phénomène de résonance magnétique nucléaire. Partant d’une description classique du phénomène et de ses multiples aspects, il décrit de manière rigoureuse les différentes étapes de production d’une image, de l’excitation spatialement sélective au codage de l’espace, en passant par le traitement des données. Les multiples séquences d’impulsions constituant la panoplie des utilisateurs de l’IRM sont décrites de manière détaillée, depuis les séquences de base de type écho de gradient ou écho de spin, jusqu’aux séquences rapides exploitant l’établissement d’un état stationnaire, et aux balayages écho-planar ou spirale. La description couvre les méthodes dont la compréhension est plus délicate, comme les méthodes d’excitation spatiale multi-dimensionnelles ou l’imagerie parallèle. Cet ouvrage, dont les illustrations ont été soigneusement choisies pour faciliter l’approche du lecteur, s’adresse aux étudiants de master, aux élèves ingénieurs, mais aussi aux enseignants, aux chercheurs et aux ingénieurs. Il concerne notamment les chercheurs hospitalo-universitaires radiologues ou biophysiciens et les physiciens des hôpitaux travaillant en recherche clinique sur les applications de l’IRM.

Tout d’abord elle nécessite l’élaboration d’un modèle direct, décrivant suffisamment fidèlement les phénomènes physiques tels qu’ils sont mesurés. Pour plus de détails voir : Gavin E. Guy Pallardy, Marie-José Pallardy, Auguste Wackenheim, Histoire illustrée de la radiologie, R. Rechercher les pages comportant ce texte. La dernière modification de cette page a été faite le 28 février 2018 à 08:45. Un système résonant peut accumuler une énergie, si celle-ci est appliquée sous forme périodique, et proche d’une fréquence dite  fréquence de résonance .

Un système susceptible d’entrer en résonance, c’est-à-dire susceptible d’être le siège d’oscillations amorties, est un oscillateur. Un tel système a la particularité de pouvoir emmagasiner temporairement de l’énergie sous deux formes : potentielle ou cinétique. L’oscillation est le phénomène par lequel l’énergie du système passe d’une forme à l’autre, de façon périodique. Par exemple, dans un système mécanique, l’énergie passe de la forme potentielle à la forme cinétique : une corde vibrante aura son énergie sous forme entièrement potentielle au moment où elle passe par son maximum d’élongation. Dans un circuit RLC, l’énergie est sous forme potentielle quand la tension est maximale aux bornes du condensateur. Si on injecte une énergie potentielle au moment où l’énergie potentielle déjà emmagasinée est maximale, l’énergie ainsi injectée s’ajoute à l’énergie déjà emmagasinée et l’amplitude de l’oscillation va augmenter, ainsi que l’énergie totale. De la même façon, si on injecte de l’énergie cinétique au moment où l’énergie cinétique est maximale, l’énergie totale augmentera.

Le phénomène de résonance n’est rien d’autre que cet effet d’accumulation de l’énergie en injectant celle-ci au moment où elle peut s’ajouter à l’énergie déjà accumulée, c’est-à-dire  en phase  avec cette dernière. Quand l’excitation aura cessé, le système résonant va être le siège d’oscillations amorties : il va revenir plus ou moins vite à son état d’équilibre stable. Un système peu amorti sera le siège d’un grand nombre d’oscillations qui diminueront lentement avant de disparaître complètement. Si on soumet un système peu amorti à une excitation périodique permanente selon sa fréquence de résonance, l’énergie ainsi apportée va s’accumuler lentement et se traduira par des oscillations de grande amplitude.

En régime stabilisé, l’énergie apportée à chaque période est égale à l’énergie dissipée, ce qui explique la grande amplitude des oscillations du système peu amorti. En électricité, on peut chiffrer l’amortissement en définissant le  coefficient de surtension  ou la  sélectivité . Implicitement, l’introduction concerne des systèmes à un degré de liberté ou supposés tels dont l’évolution est décrite par un seul paramètre fonction du temps. Si on couple deux pendules par un ressort, le système est alors décrit par les inclinaisons généralement distinctes des deux pendules.

Ce système à deux degrés de liberté possède deux modes propres dans lesquels les pendules oscillent à la même fréquence. Toute oscillation libre est une somme des deux modes propres correspondants et, face à une excitation sinusoïdale, chacun d’eux peut engendrer une résonance. Ces remarques se généralisent à des systèmes qui possèdent un nombre quelconque de degrés de liberté. Généralement, l’importance relative de l’amortissement s’accroît à mesure que s’élève l’ordre des modes, ce qui fait qu’il est suffisant de s’intéresser aux tout premiers modes, dans les problèmes techniques si ce n’est en musique.

Dans les domaines moyenne et haute fréquence, on utilise des méthodes adaptées à la densité spectrale élevée. Les domaines moyenne fréquence et haute fréquence sont définis par la densité spectrale. En effet, l’expression en fréquences n’a pas de sens pour définir ces domaines, une similitude sur un système physique modifie les fréquences propres mais le spectre reste semblable, à un facteur près. Cette formule montre, ce qui se généralise qualitativement à des systèmes beaucoup plus complexes, voire non-linéaires, que la fréquence propre croît avec la raideur et décroît lorsque l’inertie augmente. Quantitativement, pour un système linéaire, la généralisation se ferait en définissant un effort généralisé, en projetant les efforts extérieurs sur le mode concerné. Un mode n’est pas excitable sur les nœuds de vibration. L’amplification ne varie pas seulement en fonction de la fréquence.

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