Thèse Développement de Modules Robustes de Préparation Rf Employant la Transmission Parallèle à Ultra Haut Champ H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sciences de l'ingénierie et des systèmesÉcole doctorale : Electrical, Optical, Bio-physics and EngineeringLaboratoire de recherche : Construction de grands instruments pour la neuroimagerie : de l'imagerie en population aux champs magnétiques ultra-hautsDirection de la thèse : Nicolas BOULANT ORCID 0000000321442484Début de la thèse : 2026-10-01Date limite de candidature : 2026-10-01T23:59:59
En IRM, le champ B1+ désigne le champ magnétique radiofréquence (RF) utilisé pour exciter les protons dans le corps. Obtenir une distribution homogène du champ B1+ dans le cerveau devient de plus en plus difficile à des intensités de champ élevées en raison de la longueur d'onde plus courte du champ RF. Les interférences destructrices entraînent en effet d'importantes variations spatiales de l'intensité du signal, ce qui réduit la qualité de l'image du cerveau humain. L'utilisation de la technologie de transmission parallèle (pTx) avec un réseau d'éléments transmetteurs offre des moyens efficaces en termes de SAR pour atténuer les inhomogénéités B1+ et B0 et revêt donc une importance capitale sur le scanner MAGNETOM Iseult à 11,7T. Les amplitudes et les phases des impulsions RF transmises par les canaux du réseau d'émission sont modulées indépendamment dans le temps afin d'homogénéiser le profil d'excitation sur le volume d'intérêt. Divers paramétrages ainsi que des algorithmes d'optimisation ont été proposés pour tirer parti des applications pTx en IRM à ultra haut champ. Les techniques kT-points et GRAPE font référence à deux approches d'impulsions pTx qui se sont déjà révélées très utiles dans une grande variété de séquences IRM. Cependant, ces solutions ne permettent pas de contrôler la largeur de bande d'excitation et sont donc moins résistantes aux variations régionales ou temporelles du champ statique que les impulsions adiabatiques. Il convient également de noter que l'utilisation d'impulsions pTx optimisées entraîne des coûts supplémentaires en termes d'étalonnage du système ou de préparation des séquences, ce qui peut, dans la pratique, limiter l'applicabilité des approches susmentionnées. Cette thèse de doctorat porte donc sur la conception d'impulsions RF visant à atténuer le problème d'inhomogénéité du champ RF, en particulier pour les modules d'inversion et de préparation au champ inégalé de 11,7 T pour l'imagerie cérébrale. Ces impulsions jouent un rôle majeur dans la qualité d'image de séquences d'importance clinique cruciale telles que la MP2RAGE et la FLAIR. Ce travail constitue donc une étape importante pour exploiter pleinement le potentiel du scanner à 11,7 T, déployer un portefeuille plus large de séquences IRM et permettre de lancer des investigations cliniques de manière plus efficace.L'IRM 11.7T du CEA Saclay est unique au monde. Son exploitation cependant est ambitieuse étant donné les défis technologiques inhérents. Un défi de taille est l'inhomogénéité du champ radiofréquence. Malgré l'expérience du laboratoire en la matière, réaliser des inversions homogènes sur tout le cerveau s'est avéré un problème particulièrement difficile à ce champ, où certains artefacts subsistent. Des idées nouvelles ont cependant pu émerger, qu'il reste à explorer.Développement de modules robustes de préparation (inversion, T2 preparation) à 11.7T pour obtenir des images sur cerveau à contraste et signal optimauxLe candidat exploitera la transmission parallèle pour résoudre le problème. Des paramétrisations libres ou contraintes seront explorées, notamment avec une approche de multiplexing pour mieux contrer les inhomogénéités de champ statique. Les optimisations se feront sous contraintes également de SAR et de hardware (puissance pic). Des validations expérimentales in vivo seront nécessaires.

Physique, traitement du signal, mathématiques (algèbre), optimisation, programmation Python/Matlab, C/C++

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