PowerPoint プレゼンテーション

(1)

Tomohiro Mochizuki

Philips Electronics Japan

MR Application Specialist

(2)

(3)

Brown運動

水分子の緩和の差を画像化

水分子の微小な拡散の差を画像化

T2W

T1W

FLAIR

DWI

(4)

微視的な水分子の不規則な運動

(5)

水分子の緩和の差を画像化

水分子の微小な拡散の差を画像化

T2W

T1W

FLAIR

DWI

＞

正常細胞

浮腫細胞

(6)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

(7)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

(8)

90°

180°

Signal

MPG

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10 静止

動

(9)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(10)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(11)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(12)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(13)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

(14)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(15)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(16)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(17)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(18)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

3

6

5

4 2 1

8 7

9

10

(19)

90°

180°

Signal

MPG

静止

動

(20)

90°

180°

Signal

(21)

超急性期脳梗塞の描出

炎症性疾患など

(22)

SNR

Distortion

Fat suppression

(Chemical shift)

(23)

SNR

Distortion

Fat suppression

(Chemical shift)

(24)

Single-shot SE-EPIを使用

90°

180°

_Echo

MPG

G

_Y

G

_X

(25)

EPIでは傾斜磁場の反転で連続的に位相をそろえる

k=0

phase

(26)

Distortionの大きさ ∝

⊿Φ：位相シフト量

⊿k：blip間隔

⊿Φ

⊿ k

Distortionの低減のためには位相シフト量を減らすか

blip間隔を広げることが重要

⊿Φ

⊿k

k=0

phase

(27)

FOVとRFOV

Readout Matrix

(Matrix scan)

(28)

RFOV : 100%

RFOV : 50%

⊿k ⊿k

(29)

位相方向にFOVより絞った範囲でデータ収集し、

折り返った画像を感度マップを使って展開している

(30)

SENSE : no

SENSE : 1.5

SENSE : 2.0

SENSE使用によりDistortionは低減

⊿k ⊿k

⊿k

(31)

SENSE : no

SENSE : 2.0

⊿k ⊿k

SENSE factor : P2.0

SENSE factor : no

SENSE使用によりDistortionは低減

(32)

⊿k ⊿k ⊿k ⊿Φ ⊿Φ ⊿Φ

Matrix scanが小さい方がDistortionは低減

256 × 100 %

192 × 100 %

128 × 100 %

(33)

TSE image

SENSE (Phase reduction factor)

1 2 3 4 5

TSE image ₆₄ ₉₆ ₁₁₂ ₁₂₈ ₁₆₀ ₂₄₀

matrix scan: Fixed Scan%128

RFOVを小さくする

SENSEを使用する

(34)

⊿k ⊿k ⊿k ⊿Φ ⊿Φ ⊿Φ

Scan %を変更してもDistortionはほぼ変化なし

Scan % : 100 %

Scan % : 75 %

Scan % : 50 %

(35)

Scan %:100%

Scan %:150%

Scan %:200%

matrix scan 128

(36)

Scan % (Phase matrix) : Fixed readout matrix 128

50 100 150 200

TSE image

TSE image ₆₄ ₉₆ ₁₁₂ ₁₂₈ ₁₆₀ ₂₄₀

Readout matrix : Fixed Scan%128

Matrix scanを小さくしてDistortionを低減

(37)

SNR

Distortion

Fat suppression

(Chemical shift)

(38)

画像提供：熊本中央病院

Lung Ca.

HCC

Prostate Ca.

高いS/Nを得ることで病変の検出能が向上

高いS/N

(39)

◆

_{Gradient overplus}

: TE短縮

◆

average high b

: 高

SNR

化

TEの短縮

(40)

b値ごとにNSAを変更してSNRをカバーする設定。

b:1000 で P,M,S 3 軸を撮像する場合

average high b : yes

average high b : no

Total DWI NSA 2 b:0 x 2 、 P,M,S x 2 8 6 NSA 3 b:0 x 3 、 P,M,S x 3 12 9 NSA 4 b:0 x 4 、 P,M,S x 4 16 12 NSA 1 b:0 x 1 、 P,M,S x 3 10 9 NSA 2 b:0 x 2 、 P,M,S x 6 20 18

B0の加算回数を省き効率よく高いSNRを得る

ｂ＝０

_{加算回数通り}

ｂ＝５００以上加算回数×２回加算

ｂ＝１０００以上加算回数×３回加算

(41)

TE95 TE77 TE67 TE61 TE57 TE55 TE53

◆ ハードウェアだけでなくソフトウェアやシーケンスの工夫で

TE短縮は可能

b-factor：1000 TE:150ms TE: 50ms

TE短縮によりSNRが向上

(42)

γ = 42.58MHz ( H) G = 傾斜磁場強度(mT/m) δ = MPG印加時間(ms) Δ = MPG間隔 (ms) 1

SE型EPI

90° 180° Echo Δ δ G

b＝γ

2

_G

2

_δ

2

_{(Δ-δ/3) sec/mm}

2

(43)

Gradient overplus : no

RF M P S MPG MPG S P M 90ｰ 180ｰ echo

(44)

Gradient overplus : no

RF M P S S P M 90ｰ 180ｰ echo MPG MPG

(45)

Gradient overplus : no

RF M P S S P M 90ｰ 180ｰ echo MPG MPG

(46)

Gradient overplus : yes

RF S P M 90ｰ 180ｰ echo M P S

(47)

Gradient overplus : yes

RF S P M 90ｰ 180ｰ echo M P S

(48)

Gradient overplus : yes

RF S P M 90ｰ 180ｰ echo M P S

(49)

TE TE Slice Phase Measure Slice Phase Measure Slice Phase Measure TE が短縮

◆通常のDiffusionシーケンスでは，印

加されるP，M，S，の各MPGは同じ強

さのグラディエントを用いる．

◆ Gradient overplusを使用した場合，

P，M，S，の各傾斜磁場の1方向の強

さを変えて，３方向に同時に印加する

ことによって，TEが短縮されSNRが向

上する．

(50)

Diffusion

without SENSE

90° 180° Echo

MPG

TE

Diffusion

with SENSE

90° 180° Echo

MPG

TE短縮可能

TE

(51)

実測 data 算出 data

複素共役対称と呼ばれるk-空間の対称性を利用して、

データを算出することが可能。

実測するデータを減らすことが出来る。

k=0

(52)

SE-EPI

90° 180° Echo Δ δ G b＝γ2_G2_δ2_{(Δ-δ/3) sec/mm}2

Half no

Half 0.6

Frequency encoded Phas e enc oded di recti on Frequency encoded Phas e enc oded di recti on k0 k0

(53)

Diffusion

without Half Scan

90° 180° Echo

MPG

TE

Diffusion

with Half Scan

90° 180° Echo

MPG

TE短縮可能

TE

(54)

Half Scan : no

Half Scan : 0.8

Half Scan : 0.6

⊿k ⊿k ⊿k ⊿Φ ⊿Φ ⊿Φ

Half scanを使用しても歪みはほぼ変化なし

しかし画像にボケが生じる

(55)

Half Scan : yes(0.6)

Half Scan : no

SENSE等でTE(SNR)を保てるのであれば、

Half scanはnoがシャープ

(56)

SNR

Distortion

Fat suppression

(Chemical shift)

(57)

(58)

(59)

STIR

SPIR

SPAIR

WATS

Non-selective Fat-selective Fat-selective Water-selective Pulse Type 180°IR 100～110°IR 180°IR binominal RF 11, 121, 1331 Characteristics 磁化率の影響受けにくい 造影後は不適，SNRは低い SNRが低下しない 一般的な周波数選択的脂肪抑制 B1の影響受けにくい 撮像時間の延長 TRの延長少ない，TEの延長有り Thicknessに制限有り（5mm以上） 3DFFEや腹部息止めに有用 Frequency Selectivity

(60)

STIR

SPIR

SPAIR

WATS

Non-selective Fat-selective Fat-selective Water-selective Pulse Type 180°IR 100～110°IR 180°IR binominal RF 11, 121, 1331 Characteristics 磁化率の影響受けにくい 造影後は不適，SNRは低い SNRが低下しない 一般的な周波数選択的脂肪抑制 B1の影響受けにくい 撮像時間の延長 TRの延長少ない，TEの延長有り Thicknessに制限有り（5mm以上） 3DFFEや腹部息止めに有用 Frequency Selectivity

(61)

Fat-selective 180°IR 180° RF 100° Fat-selective 100°IR RF non selective 180°IR 180° RF

(62)

STIR

SPIR

SPAIR

SNRが低下

均一な脂肪抑制

SNRが高い

磁場不均一に敏感

SNRが高い

磁場不均一に敏感

B1不均一の影響

B1不均一に強い

Delayの入力

(63)

STIR

SPIR

SPAIR

(64)

D

iffusion weighted

W

hole body

I

maging with

B

ackground body signal

S

uppression

定義

• 全身のDiffusion撮像を行う

• 通常呼吸下で撮像する

• 高いSNRと広い撮影範囲を得る

推奨

• STIR for robust fat suppression

• B & W inverted gray scale ご提供：東海大学病院

(65)

CHESS （SPIR）

STIR

（TI:180msec）

(66)

STIRにより消化管信号も抑制される

(67)

脂肪周波数選択パルスであるため、 SNRは低下しないが、磁化率の影響す る胸部などでは、脂肪抑制が不完全と なる場合がある。

CHESS （SPIR）

Non-selectiveのため、脂肪を均一に抑 制することができるが、SNRの低下を 伴なう。

STIR

（TI:180msec） 画像提供：岐阜大学

(68)

SPIR

（CHESS）

STIR

(69)

(70)

RFパルスの不均一性（B1 inhomogeneity）

エディーカレント

脂肪抑制ムラ

SPIR

SPAIR

(71)

RFパルスの不均一性（B1 inhomogeneity）

エディーカレント

脂肪抑制ムラ

SPIR

SPAIR

DWIでも同様の現象が起こる

Prostate DWI b2000

(72)

SPAIR使用時には、脂肪のnullに合わせたdelayを

(73)

Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 SPAIR TR SPAIR TR SPAIR TR TR SPAIR TR SPAIR TR SPAIR TR Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4

(74)

SPAIR TR 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 20 40 60 80 100 120 140 SPAIR TR SPAIR TI delay SPAIR TR

(75)

40

60

80

120

140

100

(Fixed SPAIR TR=250ms)

SPAIR delay(ms)による変化（3.0T,1.5T共通）

SPAIR TR=250ms固定でのSPAIR delayの結果より、100msで良好な脂肪抑制

効果を得られchemical shiftの改善。

「SPAIR delay= SPAIR TR × 0.4」

の計算式

(76)

180 200 220 240

250 260 280 300

350 400

SPAIR TR(ms)による変化（3.0T、1.5T共通）

「SPAIR delay= SPAIR TR × 0.4」の最適範囲は

SPAIR TR=200～260 ms

であり、

それ以外のSPAIR TRでは良好な脂肪抑制効果を得る事が出来ない。

(77)

SPAIR TR=250ms

に対し、(3.0T)

SPAIR delay=100ms

(1.5T)

SPAIR delay=90ms

(78)

御提供：生長会府中病院・北先生のご厚意による

～ＧｙｒｏＣｕｐ2012～

生長会府中病院

北先生のご発表

(79)

府中病院様HPより

(80)

SNR

Distortion

Fat suppression

(Chemical shift)

(81)

(82)

STIR

SPIR

SPAIR

Free Breath撮像

呼吸同期撮像

(83)

Slice 1 Slice 2 Slice 3 SPAIR TR SPAIR TR TR SPAIR TR SPAIR TR Slice 1 Slice 2 Slice 3

(84)

SPAIR TR SPAIR TR Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 1 Slice 2 Slice 3 SPAIR TR SPAIR TR TR