L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est devenue la modalité d’imagerie de référence en neuroimagerie pour explorer de manière non invasive la structure et les fonctions cérébrales. En particulier, l'IRM anatomique est un outil standard pour le diagnostic clinique et la recherche, où l'imagerie pondérée en T1 est la séquence la plus couramment utilisée. Cependant, cette modalité est limitée par des temps d'acquisition longs, surtout pour l'imagerie anatomique haute résolution. À cet égard, l’échantillonnage non-cartésien permet d’accélérer les acquisitions grâce à des trajectoires flexibles, telles que SPARKLING (initialement développée pour l'imagerie pondérée en T2*), qui permettent un échantillonnage efficace de l’espace k, facilitant ainsi des reconstructions itératives optimales au sens de la qualité d'image.
Dans cette thèse, l’approche SPARKLING sera étendue à l’imagerie T1-MPRAGE, avec pour objectif d’accélérer les acquisitions d’un facteur 10 à 15, permettant des acquisitions isotropes de 1 mm de résolution sous la minute. Pour des extensions à la séquence MP2RAGE, impliquant des échantillonnages redondants à différents temps d'inversion (TI), nous proposons un nouveau schéma de sous-échantillonnage entrelacé et une reconstruction correspondante, minimisant ainsi la redondance entre les différentes trajectoires d’acquisition et maximisant l'efficacité du processus d'acquisition. En pratique, l’innovation est liée à une extension 3D+temps de l'algorithme SPARKLING, origine, quiproduit des motifs d’acquisition complémentaires pouvant être combinés grâce au schéma de reconstruction 4D proposé. Enfin, la thèse se concentrera également sur la caractérisation du profil de bruit dans l’espace k pour les acquisitions non-cartésiennes et son effet sur la résolution des images IRM reconstruites. Cela nous aidera à construire des trajectoires d'échantillonnage optimisées pour le rapport signal/bruit, qui seront validées par rapport aux protocoles de pointe utilisés en clinique (comme MP2RAGE) à des intensités de champ allant de 3T à 11,7T. La comparaison de tous les schémas d’acquisition sera effectuée à l’aide de métriques quantitatives ainsi que d'évaluations radiologiques qualitatives, en collaboration avec des radiologues de NeuroSpin et de l'hôpital AP-HP Henri Mondor.