EMILIO-FID : Entropy Maximization for Iterative Laplace Inversion by Optimization extended to FID
Extension du code numérique EMILIO au traitement de données issues ou incluant le signal de précession libre appelé FID
Résumé
Ce logiciel permet de réaliser l’inversion numérique d'une transformée de Laplace mono ou bidimensionnelle de données de temps de relaxation T1 (IR ou SR) et T2 incluant la FID et/ou la CPMG, à partir de données acquises en une seule séquence de façon simultanée ou séparément par résonance magnétique nucléaire (RMN).
Le logiciel EMILIO-FID est composé d’un module de calcul principal et d’un ensemble de routines permettant de gérer l’interfaçage avec l’utilisateur, la prise en charge des données, la spécification du modèle de mesure associé aux données à traiter et la quantification des distributions en T1, T2 et T1-T2.
Le cœur du logiciel de calcul est le même que celui d’EMILIO. L’algorithme utilise un modèle de mesure dans lequel le noyau K1 prend en compte la séquence de mesure utilisée pour les temps de relaxation T1, à savoir une inversion- récupération (IR) ou une saturation-récupération (SR). La nouvelle version du code propose de nouvelles fonctionnalités permettant de traiter des données issues du signal de précession libre (FID) seul ou comprenant un signal FID. Dans le code EMILIO-FID, le noyau K2 est désormais la concaténation de deux noyaux dont l’un traite le signal FID et l’autre le signal CPMG. De plus, le nouveau code permet de quantifier les distributions en T1 ou T2 à partir des distributions T1-T2.
Le principe de la méthode employée est d'utiliser un algorithme d’optimisation itératif de type Newton tronqué pour la minimisation d'un critère des moindres carrés pénalisé par le maximum d'entropie. Le critère des moindres carrés sert à quantifier l'ajustement du modèle aux données alors que l'ajout du critère entropique permet d'assurer la positivité, la parcimonie et la régularité des valeurs des solutions. Le poids relatif des deux critères est contrôlé à l'aide d'un paramètre dit de régularisation.
L’interfaçage avec l’utilisateur se présente sous la forme d'une interface graphique permettant le chargement des données contenues dans un fichier de mesures, la spécification des caractéristiques de la séquence de mesure (1D ou 2D, IR ou SR, FID ou pas), le paramétrage de la grille de calcul des solutions, le choix des paramètres de l'algorithme d’optimisation, l'affichage des solutions obtenues ainsi que la sauvegarde des résultats dans des fichiers. La nouvelle version permet de quantifier la contribution de chaque composante dans les distributions marginales. La quantification de chaque distribution est effectuée par intégration de l’aire sous les pics de ces spectres marginaux et les amplitudes sont exprimées en pourcentage (relatives) ou en valeur absolue.