Highlighting the physical phenomena to obtain an MRI image with a dipolar contrast sequence for applications to rigid tissues

L’objectif principal de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) est d’apporter des renseignements pour le diagnostic clinique. A partir de séquences d’imagerie agissant sur le comportement des aimantations microscopiques, il est possible d’avoir accès à une source précieuse d’information macroscopique. Dans cette thèse, nous étudions un type de séquence adapté à l’examen de tissus durs comme par exemple le cartilage. Ces séquences présentent l’avantage de moduler l’interaction dipolaire présente dans les tissus. La séquence de contraste dipolaire, qui a servi de base à nos travaux est dérivée d’une séquence appelée Sandwich d’écho magique (MSE), qui permet de modifier l’interaction dipolaire. Initialement développée pour sonder des matériaux extrêmement durs, elle avait été modifiée au laboratoire pour être utilisée sur des tissus biologiques « moins solides ». Elle permettait également de gagner deux ordres de grandeur en temps d’acquisition, ce qui la rendait compatible avec un contexte clinique. Le principal but de ce travail de thèse est de préciser les contextes de mise en oeuvre de cette séquence et de la comparer à d’autres types de séquences (écho de spin, écho stimulé et élastographie) pour en déduire de nouveaux paramètres d’intérêt. Nous avons travaillé sur des échantillons qui ont des propriétés proches des matériaux solides : des polymères de type plastisol®. Cette étude est un support de réflexion sur les cadres d’application des séquences dipolaires de type MSE pour le diagnostic.The main objective of magnetic resonance imaging is to provide information for clinical diagnosis. From imaging sequences acting on the behaviour of microscopic magnetisation, it is possible to have access to a valuable source of macroscopic information. In this thesis, we study a sequence type adapted to the investigation of rigid tissues such as cartilage. The principal advantage of these sequences is to modulate the dipolar interaction present in the tissues. The dipolar contrast sequence, which served as a basis for our work, is derived from a RMN sequence called Magic Sandwich Echo (MSE) that allows us to modify the dipolar interaction. Initially developed to probe extremely solid materials, it had been modified in the laboratory to be used on "less solid" biological tissues. With this version the acquisition time has been reduced by two orders of magnitude, which makes this method compatible with clinical context. The original purpose of this thesis work is to specify the context of implementation of this sequence and to compare it to other types of sequences (spin echo, stimulated echo and elastography) to deduce new parameters of interest. We have worked on samples that have properties close to solid materials: polymers of plastisol® type. Therefore this study gives the application framework of dipolar sequences of the MSE type for diagnosis