MRI専門用語の基礎と解説 シーメンス・ジャパン株式会社 カスタマーサービス本部 アプリケーション部 今井 広 For Forinternal internaluse useonly only/ /Copyright Copyright©©Siemens-Asahi Siemens-AsahiMedical MedicalTechnologies TechnologiesLtd. Ltd. 2008. All rights reserved. MRIの専門用語…… SPAIR MPRAGE Medic FLASH Image Filter Partial Fourier Magnitude image Turbo FLASH Interleave SMASH PACE EPI PSIF TrueFISP VIBE Segment DESS Parallel Imaging SENSE Saturation pulse ordering FISP Band width Spin Echo IR pulse TGSE Asymmetric echo TE TR CISS TONE ramp RF spoiling FOV Slice gap trajectory Chess Slice thickness Gradient echo Flip angle STIR Turbo factor Phase image VENC Water excitation Page 2 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 本日の内容 理解の難しいGradient echo系シーケンスの解説を主軸として、 それに付随する各種のMRI専門用語について解説する。 Page 3 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department パルスシーケンスの種類 SpinEcho系 普通 GradientEcho系 FLASH MEDIC VIBE Conventional Spin Echo FISP, PSIF DESS, CISS etc… SPGR T1-FFE FE Turbo Spin Echo Fast SE 高速 Page 4 HASTE SPACE Cube VISTA single shot Fast SE FASE/Super FASE GRASS T2-FFE CE-FAST True FISP Turbo FLASH TFE Fast FE Fast GRASS FIESTA BFFE True SSFP EPI For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 自由誘導減衰 (Free Induction Decay : FID) RFパルスを印加後に起こる、横磁化の分散過程による信号。 Gradient echoはこのFID信号に、位置情報を付加する（エンコード）。 RF FID Page 5 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 自由誘導減衰 (Free Induction Decay : FID) RF α Gr FID Page 6 エンコードされていないため、 位置情報を持っていない。 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department ひとつ、グラジエント(-)をかけると... RF α Gr FID Page 7 傾斜磁場により、位相が分散(dephase)して、 信号消失！ For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department ひとつ、グラジエント(+)をかけると... RF α Gr FID Page 8 反対の傾斜磁場より、位相が収束(rephase)して、 信号復活！ For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department さらに、グラジエント(+)をかけると... RF α Gr FID Page 9 gradient echo → FID信号に位置エンコードを付加 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department グラディエントエコー法 (GRE法) スピンエコー法と異なり180度パルスを使用しない。 → TR、TEが短縮可能である。 → 横磁化の減衰がT2ではなく、磁場不均一を含むT2＊となる。（T2＊＜T2） 横磁化 1 0.8 0.6 T2減衰 0.4 0.2 T2＊減衰 t 0 0 50 100 150 200 TRが短いと、次の信号収集時に横磁化が残留しているため、アーチファクトが生じる。 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All→ rights reserved. 対策が必要 Page 10 May-06 Author Group / Region / Department GRE sequenceの種類 非コヒーレント型 GRE 非コヒーレント型 GRE スポイラー型 GRE リワインダー型 GRE gre • FLASH fl3d_vibe • FISP fl_tof • trueFISP fl3d_ce • PSIF fl_pc • CISS • MEDIC • DESS • turbo FLASH (MPRAGE) Page 11 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH (Fast Low Angle Shot) →非コヒーレント型GRE 信号収集後にスポイラーによって残留した横磁化を消去し、縦磁化のみを使用する。 α° α° RFスポイラー スポイラーグラジエント Gs Gp Gr FID Page 12 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 非コヒーレント型GRE 信号収集後、横磁場を消去 （スポイラー） α° α° Spoiler Gradient Page 13 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department SPGR, T1-FFE, Field echo Page 14 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH (Fast Low Angle Shot) Spin Echo法との違いとして、 Page 15 FA≦90°の励起パルス。 180°パルスは使用せず、傾斜磁場でリフォーカス。 TR, TEに加え、FAでコントラストを変化させる。 TEにより、in phaseまたはopposed phaseが異なる。 腹部の息止めT1WI, 脳のT2*WIなどに使用されている。 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH 画像例 T1WI Page 16 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH 画像例 T2*WI 実際の出血描出例 Page 17 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH でT1コントラストを得るには..... α° α° Spoiler Gradient Short T1 α° Spoiler Gradient FAとTRの関係でT1コントラストが変化 Page 18 Long T1 T1コントラスト For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH でT1コントラストを得るには..... T1強調 短いTR (100～200ms) 短い TE (in-opp phaseに注意) 大きなフリップアングル (70～90°) これは、2d マルチスライスの場合… Page 19 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Gradient echo法のTE T1WIを撮像したい場合、T2の影響を排除するために、ＴＥは最短、、、 としたいところですが、in/opposed phaseを考える必要がある。 Page 20 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 水と脂肪では共鳴周波数が異なる 水素原子核の周りには電子が存在し、外部の磁界を遮蔽。 水と脂肪では化学的構造が異なるため、わずかに共鳴周波数が異なる 周波数の差（ケミカルシフト）は3.5 ppm 3Tで441 Hz 1.5Tで220 Hz 1Tで147 Hz 水 脂肪 共鳴周波数 Page 21 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 水と脂肪では共鳴周波数が異なる • 水の信号を基準に考えると、脂肪信号はTEによって位相が変化する。 • In phaseの信号は『水＋脂肪』 、opposed phaseの信号は『水－脂肪』となるため、 これらを比較することで、ボクセル内に脂肪が含まれるかの判断に利用。 水 脂肪 TE In phase opposed phase （同位相） （逆位相） Page 22 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Gradient echo法のTE T1WIを撮像したい場合、T2の影響を排除するために、ＴＥは最短、、、 としたいところですが、in/opposed phaseを考える必要がある。 → 基本はin phase、またはin-oppのダブルエコー。 → 脂肪抑制の場合には最短TE。 Page 23 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH の信号強度 TE 、 TRとFAの関係 および 組織のT1,T2 によって、信号強度が変化する。 ⎛ ⎛ TE ⎞ ⎛ TR ⎞ ⎞ M 0 * sin α * ⎜ 1 − exp⎜ − ⎟ ⎟ ⎟ * exp⎜ − ⎝ T 2* ⎠ ⎝ T1 ⎠⎠ ⎝ SI = ⎛ TR ⎞ 1 − exp⎜ − ⎟ * cos α ⎝ T1 ⎠ Page 24 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Gradient echo法のTRとFAの関係 ・ TRが長い場合、それに合わせてFAも高くする。（エルンスト角） 3D の場合 TR = 100～200ms程度 TR = 5～30ms程度？ FA = 60°～90°程度 FA = 8°～25°程度 0.6 0.5 0.4 組織1 0.3 組織2 0.2 0.1 Page 25 0 relative signal intensity relative signal intensity 2D マルチスライスの場合 0.12 0.1 0.08 組織1 0.06 組織2 0.04 0.02 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 flip angle (°) flip angle (°) For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH でT2コントラストを得るには..... α° α° Spoiler Gradient Short T2* α° Spoiler Gradient Long T2* T2*コントラスト Page 26 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH でT2コントラストを得るには..... T2*強調 長いTR(500～600ms) 長いTE(10～20ms) 小さなフリップアングル(20～30°) Page 27 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 頭部T2*の条件を考える FAが深いほど高信号であるが、縦磁化の飽和に時間がかかる。 FA=90° FA=80° FA=70° FA=60° FA=50° FA=40° FA=30° FA=20° FA=10° TR=560 Page 28 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TR=30 TR=100 TR=300 TR=500 Page 29 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FA=10 30 60 90 MERGE Page 30 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC (Multi Echo Data Image Combination) T2*WI。 頚椎のtra、関節系のT2*WIなどに利用。 マルチエコー法。 各TEの画像をそれぞれ再構成し、全ての画像を足し合わせる。SNR↑ Page 31 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC 画像例 Page 32 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC 画像例 Page 33 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC (Multi Echo Data Image Combination) TR effTE RF Gs Gp Gr Echo k-space1 k-space2 k-space3 k-space4 k-space5 k-space6 Page 34 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC (Multi Echo Data Image Combination) Read-Out Echo RawData FFT Magnitude Images Addition Result Image Page 35 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MEDIC (Multi Echo Data Image Combination) T2*WI。 頚椎のtra、関節系のT2*WIなどに利用。 マルチエコー法。 各TEの画像をそれぞれ再構成し、全ての画像を足し合わせる。SNR↑ Band widthを高めに設定して、アーチファクト抑制。 ・ フローアーチファクト ・ 磁化率アーチファクト ・ ケミカルシフトアーチファクト Page 36 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 受信バンド幅 ( Band Width ) バンド幅の定義および単位は、装置により異なる。 ← 1ピクセルあたりの帯域幅 （Hz/pixel） ← 画像全体の帯域幅 （kHz） Page 37 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 受信バンド幅 ( Band Width ) 受信バンド幅（Hz/pixel）は、MR信号のデータ読み取り時間 （サンプリング時間）と反比例する。 W= 1 T バンド幅 W （Hz/pixel） Gr T Read-out Gradientをかけている時間 Page 38 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 受信バンド幅 ( Band Width ) バンド幅 → 広い バンド幅 → 狭い サンプリング時間 → 短い サンプリング時間 → 長い 最短TE, TRが短い ケミカルシフトアーチファクト↓ フローアーチファクト↓ モーションアーチファクト↓ 静磁場 SNRが高い ： 高磁場装置 シーケンス： Diffusion, Haste, trueFISP 撮像部位 ： 上腹部、心臓 Page 39 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department LAVA, THRIVE Page 40 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE（Volumetric Interpolated Breath-hold Examination） • 名前のとおり、当初は息止め３D検査を目的として開発された。 T1強調画像（造影検査） ３D （薄いスライス、高SNR、連続スライス、等方ボクセル） 『撮像時間短縮のために』 Short RF pulse Asymmetric echo Partial Fourier（phase、slice） 脂肪抑制（Quick sat ） • 現在は乳腺、脊髄、頭部などのT1WI-3D撮像にも利用されている。 Page 41 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE （Volumetric Interpolated Breath-hold Examination） 信号収集のタイミングチャートは、基本的にFLASHと同じ。 撮像時間短縮を目的としている。 Slice encode Data sampled readout Zero filled Phase encode Page 42 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE 画像例 Tra original image 2 mm slice 80 partition 256 matrix 22 sec Cor MPR Page 43 MIP For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE 画像例 Dyna VIEWS ( Volume Imaging with Enhanced Water Signal ) 4 min 3 min 2 min 1 min pre Page 44 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department k-space ・ MR画像を再構成するには、各TR内で信号を受信し、必要な全データが揃った時点で フーリエ変換をする。 ・ k-spaceは、受信したMR信号の一時保管場所であり、フーリエ変換前の生データ。 Sequence (1TR) k-space Signal Gs Gp 信号受信 位相エンコード方向 RF 1 2 3 4 5 6 7 image フーリエ変換 周波数エンコード方向 Gr Page 45 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department k-spaceの性質 k-spaceは周波数空間であり、一般的にk-spaceの中心を周波数0であるので、 中心部が低周波数データ、周辺部が高周波数データである。 低周波データは画像コントラスト情報を多く含み、高周波データは画像の輪郭 情報を多く含む。 k-spaceを埋めていく順番（ordering）や低周波を埋めるタイミングによって、コ ントラストや脂肪抑制効果に差が生じる場合がある。 full 低周波 高周波 k-space image Page 46 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 3D撮像のk-space 3D撮像では3次元のk-spaceを持ちます。 スライスエンコードは、位相エンコードと同様の方法を使用します。 RF Signal リードアウト エンコード k-space Gs Gp スライスエンコード Gr 位相エンコード Page 47 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 3D撮像のk-space ordering 3Dの場合、周波数エンコードを省略して、位相エンコードとスライスエン コードのみ表示するのが一般的。→各MR信号で点が表示されることになる。 …… スライスエンコード方向 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑪ ⑫ ⑬ ⑭ 位相エンコード方向 Page 48 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE の k-space ordering スライスエンコード方向はcentric、位相エンコード方向はlinear。 slice encode (centric) Phase encode (linear) Page 49 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Quick FatSat FatSat pulse Standard Fatsat 励起パルス MR信号 • 全ての励起パルスに対してFatSatパルスを印加すると撮像時間が大きく延長。特に TRの短いgradient echoでは効率が悪い。 Quick Fatsat FatSatパルス直後のエコーが、3D k-space中心付近 に入ると脂肪抑制効果が高くなる。 • Quick FatSatは、FatSatパルスに対して複数回の励起を行うことで、撮像時間の延長 を抑制する。 Page 50 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department VIBE の k-space ordering スライスエンコード方向はcentric、位相エンコード方向はlinear。 脂肪抑制パルスは、スライスエンコードループ直前に入る slice encode (centric) Fatsat pulse Phase encode (linear) Page 51 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 3d FLASHの応用 TOF_MRA CE_MRA PC_MRV SWI Page 52 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Page 53 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Turbo FLASH • FLASHをより短時間にした高速シーケンス → echo spaceを極端に短く • TR↓, FA↓とするので低コントラスト → preparationパルスでコントラストをつける。 • １つのpreparationパルスに対して、1slice分のエコーを得る。 （例えば、echo space=5msで256matrixなら, iPAT等も使用して収集時間は約1秒） 180°パルス 励起パルス Echo space (励起間隔) TI (Prepからk-space center echoまでの間隔) Page 54 TR /(PrepからPrepまでの間隔) For internal use only Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Turbo FLASH T1WI 短時間撮像 コントラストはTIで調整 低いSAR フリップアングルは10°以下 Page 55 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Turbo FLASH 画像例 Page 56 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Turbo FLASH 画像例 心筋perfusion Page 57 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MPRAGE MPRAGE （Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo） → ３Ｄ の Turbo FLASH Page 58 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MPRAGE 画像例 全脳3D-T1WI Page 59 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MPRAGE 画像例 プラークイメージング Page 60 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Preparation pulse スライス選択的／非選択的、および Inversion Recovery(180度)／Saturation Recovery(90度) の組み合わせを選択可能。 Page 61 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MPRAGE = 3d turbo FLASH TR Prep. パルス 励起パルス t Slice encode 位相エンコード １ 123 123 123 123 123 123 123 123 123 Page 62 位相エンコード ２ MPRAGEは、TRの中で全スライスエンコードを 収集し、これを位相エンコード分繰り返す。 → スライス枚数は撮像時間に影響しない。 (TR内に入るならば) Phase For internal use encode only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department GRE sequenceの種類 非コヒーレント型 GRE 非コヒーレント型 GRE スポイラー型 GRE リワインダー型 GRE gre • FLASH fl3d_vibe • FISP fl_tof • trueFISP fl3d_ce • PSIF fl_pc • CISS • MEDIC • DESS • turbo FLASH (MPRAGE) Page 63 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department GRASS, FFE Page 64 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FISP (Fast Imaging with Steady state Precession) →コヒーレント型GRE 信号収集後、横磁場を復活 （リワインダー） 縦、横磁化が平衡状態 （TR<<T2*) α° α° Gs リワインダー Gp Gr FID Page 65 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department コヒーレント型GRE 信号収集後、横磁場を再収束 （リワインダー） 短いTRで繰り返すと、縦磁化と横磁化の変化が一定となる（定常状態） →SSFP (Steady-State Free Precession) α° -α° Rewinder Gradient Page 66 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FISP (Fast Imaging with Steady state Precession) 信号収集後、横磁場を復活 （リワインダー） 縦、横磁化が平衡状態 （TR<<T2*) リワインダー α° TRの間に一定の α° 傾斜磁場がかかる ようにまき戻す Gs Gp Gr FID TE Page 67 ? TR For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FISP (Fast Imaging with Steady state Precession) T2*/T1強調 短いTR 短いTE 大きなフリップアングル TSEやtrueFISPがあるため、 現在はほとんど使用されていない。 Page 68 TR=30 FA=60 TR=100 FA=60 TR=30 FA=90 TR=100 FA=90 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH と FISP ・ TRが長ければ、残留横磁化が減衰しきっている。 → 差がない。 TR/TE = 500/20ms FA10 FA30 FA50 FA70 FA90 FLASH FISP Page 69 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FLASH と FISP ・ Short TRの場合、High FAのFISPでは、水や血管が高信号。 TR/TE = 6/2ms FA10 FA30 FA50 FA70 FA90 FLASH FISP Page 70 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department Page 71 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department SSFP (Steady-State Free Precession) ←シーケンス名ではありません 短いTRで励起を繰り返すと、縦磁化と横磁化が平衡状態（SSFP）となる。 → TRの間には、縦磁化は回復しきらず、横磁化も減衰しきらないが、信号は一定となる。 縦磁化 移行期 定常状態 励起を繰り返すうちに信号が変化しなくなる。 t TR Page 72 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department SSFP (Steady-State Free Precession) ←シーケンス名ではありません SSFPでは、繰り返されるRFパルスによりGREとSEが生じる。 → それぞれをFISP信号、PSIF信号と呼ぶ。 これらが同位相で重なり合えば高信号（trueFISP）、タイミングがずれると 干渉縞となる。 RF Gradient echo (FID) FISP信号 PSIF信号 Spin echo Page 73 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department SSFP (Steady-State Free Precession) Long TR 信号の干渉が大きい FISP PSIF Dark Bandの発生 Short TR FISP Page 74 PSIF For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FIESTA, Balanced FFE, TrueSSFP Page 75 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP 3軸すべてにリワインダーを印加した、 コヒーレント型GREシーケンス。 定常状態（SSFP）の信号とするために、始めにダミーパルスを印加する。 TR<<T2*の条件下では、T2/T1のコントラストとなる。 → 信号が定常状態ならば、信号強度は各組織のT1、T2値とFAに依存する。 → 移行期の信号が含まれる場合にはk-space ordering、segment数などにも影響を受ける。 短時間撮像であることから、Localizerや心臓、シネ撮像。 水、血液が高信号となることから、非造影MRA。 Page 76 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP 画像例 Page 77 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP 画像例 心臓シネ Page 78 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP 画像例 Page 79 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP ・ Read, Slice encode方向にもリワインダー。 echo space Gslice Gread Gphase Page 80 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISP ・ 各組織の信号を定常状態にするために、はじめにダミーパルスを印加。 ・ Flip angleはα,-α, α,-α, α,-αを繰り返す。 echo space TR FA α -α α -α α … t ダミーパルス SI Segment数 信号が一定になる t Page 81 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department k-space orderingと画像コントラスト ・ k-space orderingによって、画像コントラストが変化する。 → k-space中心の信号が、定常状態に到達しているかに依存する。Linearのほうが より定常状態を反映したコントラストとなる。centric = 移行期画像 Linear ordering Centric ordering 2 1 3 4 3 2 1 Page 82 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department k-space orderingと脂肪抑制効果 ・ k-space orderingによって、脂肪抑制効果が異なる。 ← Linear の場合、脂肪抑制パルスの印加からk-space中心エコー取得までの時間が あるため、脂肪抑制効果が低下する。 Linear ordering Page 83 Centric ordering For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department FAとsegment数 ・ FAやsegmentによっても、信号強度が変化する。 segment = 20 segment = 55 Single shot FA = 30 Page 84 FA = 90 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department SSFP (Steady-State Free Precession) Long TR 信号の干渉が大きい FISP PSIF Dark Bandの発生 Short TR FISP Page 85 PSIF For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department バンディングアーチファクト ・ TRが長くなると、磁場のみだれやすい空気との境界にbanding artifact。 → TRおよびTEを最短、良好なシミングが必要 TR=12.00ms Page 86 TR=8.22ms TR=6.54ms TR=6.37ms For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISPの位相誤差 磁場がΔBだけ乱れていると Δω = γΔB TRの間に生じるΔBによる位相誤差は TR Δθ = ∫ Δωdt 0 TR = ∫ γΔBdt 0 = γΔB ⋅ TR Page 87 TRが短ければ位相誤差は小さくなる For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department TrueFISPの位相誤差 ・ Short TRとするには、より強力なGradient、より大きなSlew Rateが必要。 Page 88 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department GRE sequenceの種類 非コヒーレント型 GRE 非コヒーレント型 GRE スポイラー型 GRE リワインダー型 GRE gre • FLASH fl3d_vibe • FISP fl_tof • trueFISP fl3d_ce • PSIF fl_pc • CISS • MEDIC • DESS • turbo FLASH (MPRAGE) Page 89 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department 本日の内容 理解の難しいGradient echo系シーケンスの解説を主軸として、 それに付随する各種のMRI専門用語について解説する。 ( バンド幅、k-space orderingと画質の関係 ) Page 90 For internal use only / Copyright © Siemens-Asahi Medical Technologies Ltd. 2008. All rights reserved. May-06 Author Group / Region / Department MRI専門用語の基礎と解説 シーメンス・ジャパン株式会社 カスタマーサービス本部 アプリケーション部 今井 広 For Forinternal internaluse useonly only/ /Copyright Copyright©©Siemens-Asahi Siemens-AsahiMedical MedicalTechnologies TechnologiesLtd. Ltd. 2008. All rights reserved.
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