Capteur RF à 4 canaux pour la détection de signaux BOLD par IRMf de réponses olfactives chez le rat à 7T
Résumé
Introduction Les capteurs RMN multiéléments ont été introduits en 1990 pour augmenter la sensibilité en réduisant le diamètre des boucles tout en gardant un large volume d'exploration [1] en juxtaposant plusieurs bobines simples. Ces bobines doivent être découplées entre elles pour acquérir simultanément et indépendamment les signaux. Le moyen de découplage le plus utilisé est le découplage géométrique combiné à l'utilisation de préamplificateurs faible bruit à basse impédance d'entrée. Une technique alternative consistant à joindre les bobines par un conducteur commun a permis de réaliser une bobine constituée de deux-canaux sans utilisation de préamplificateurs et avec un découplage approprié entre les canaux [2]. Le principe du découplage était fondé sur la transformation d'impédance [3]. Dans ce travail nous présentons la réalisation d'un capteur constitué de quatre canaux et basée sur ce même principe de découplage. Ce capteur est dédié à la détection de signaux BOLD (blood oxygen level-dependent) par IRMf dans le cerveau du rat. Une expérience d'activation des zones olfactives du rat a été réalisée sur un système Bruker à 7T. Nous présentons les premiers résultats d'activation observée dans le bulbe olfactif (BO) et dans le cortex piriforme (CP) pour lesquels la géométrie du capteur a été optimisée. Matériel et Méthode La figure 1 présente le capteur de réception à quatre canaux conçu pour s'adapter à la morphologie du rat et pour imager les régions d'activation visées. Ce capteur est constitué de quatre boucles rectangulaires de 20x24 mm 2 intérieur avec des pistes de cuivre de 4 mm de large. Il est collé sur un cylindre de 35 mm de diamètre extérieur permettant de couvrir de la tête de l'animal. Des diodes PIN placées sur chacune des boucles assurent le découplage actif avec la bobine d'émission. Le découplage entre les canaux est obtenu par un report du plan de masse à l'intersection de deux canaux voisin, à la fréquence de résonance. Ce découplage est réalisé lors de la construction par l'ajustement des capacités constituant les boucles. Une capacité supplémentaire, annulant la partie imaginaire de l'inductance parasite du plan de masse assure le découplage entre les deux canaux extérieurs. L'adaptation des 4 canaux à 50 Ω pour une fréquence de 300 MHz est réalisé avec un boitier qui a été conçu pour s'interfacer avec le système Bruker avance I et II. Un masque permet de délivrer aux rats anesthésiés une odeur de façon synchronisée avec la séquence d'imagerie (séquence EPI, TR/TE=1000/19ms, FOV 2.5x2.5 cm, 128x128 pixels) de manière à détecter la réponse à ces stimulations olfactives. Résultats La mesure des paramètres S du capteur est présentée sur la figure 2. Cette mesure, réalisée à l'aide d'un analyseur de réseau vectoriel 4 ports, montre l'adaptation de chacun des canaux et un couplage entre eux inférieur à-20 dB. Le rapport signal sur bruit du capteur réalisé est environ 2 fois plus élevé dans la zone du cortex piriforme que celui d'une antenne quatre canaux Rapid Biomed pur le cerveau de rat. La figure 3 montre un premier résultat d'activation BOLD par IRMf obtenu dans le bulbe olfactif et dans le cortex piriforme d'un rat pendant une stimulation olfactive (extrait de verveine). Conclusion Le principe de découplage par conducteur commun a été montré sur un capteur quatre-canaux. Les performances de ce capteur ont été validées par la mesure des paramètres S et par des résultats d'activation BOLD en IRMf du cerveau de rat.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)