Microsoft PowerPoint - TOF法について（スライド）

ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）法

ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）法

について

について

　　　　　　　　　 　　　　　　　　　大館市立総合病院大館市立総合病院　放射線科　放射線科 　　　　　　　 　　　　　　　工藤　淳工藤　淳 日本放射線技術学会 日本放射線技術学会 東北部会第４７回学術大会テクニカルミーティングＭＲＩ分野 東北部会第４７回学術大会テクニカルミーティングＭＲＩ分野 ＴＯＦ効果とはＴＯＦ効果とは 　　　 　　　血流などの流れている部分から生じる信血流などの流れている部分から生じる信 号強度が、周りの静止している部分から生じ 号強度が、周りの静止している部分から生じ る信号強度とは異なって検出される現象。 る信号強度とは異なって検出される現象。 静止部 血流 撮像領域 ＴＯＦ効果には ＴＯＦ効果には „ „信号強度の低下信号強度の低下 →

→_highhigh‐‐velocity signal loss_{velocity signal loss} 速い血流による信号強度の低下

速い血流による信号強度の低下：血流の流出：血流の流出 „

„信号強度の上昇信号強度の上昇 →

→flow_flow‐‐_{related enhancement}related enhancement

血流による増強効果

血流による増強効果：血流の流入：血流の流入

流入効果（

流入効果（inflow effectinflow effect）、流入現象（）、流入現象（entry phenomenon)entry phenomenon)

血流による増強効果

血流による増強効果（流入効果）（流入効果） flow-related enhancement

flow-related enhancement （（inflow effectinflow effect））

撮像領域 組織 組織 血液 信号大 信号小 １ １ ２ ３ ２ 飽　和 飽　和 ＲＦパルス ２Ｄ ２Ｄ‐‐ＴＯＦ法と３ＤＴＯＦ法と３Ｄ‐‐ＴＯＦ法ＴＯＦ法 2D-TOF 3D-TOF スラブ厚 スライス厚 スラブ 1 2 n ２Ｄ‐ＴＯＦ法と３Ｄ‐ＴＯＦ法の比較 長所 短所 2D-TOF •撮像時間が短い•遅い血流の描出もよい •スライス方向の空間分解能が悪い •動きによるミスレジが生じやすい 3D-TOF •SNRが高い •スライス方向の空間分解能が高い •遅い血流の描出が悪い •飽和効果を受けやすい 共通 •磁場の均一性や傾斜磁場性能への 依存度が低い •スライス面内の流れに鈍感 •T1の短い静止組織を描出する

飽和効果 飽和効果 saturation effect saturation effect X X X y y y z z z ＲＦパルス 信号大 信号小 回復不十分 信号大 信号減少 １） ２） ３） 飽和効果を少なくするには 飽和効果を少なくするには １．ＴＲを長くする １．ＴＲを長くする ２．フリップ角（

２．フリップ角（_{Flip Angle}Flip Angle：ＦＡ）を小さくする：ＦＡ）を小さくする ３．可変フリップ角法

３．可変フリップ角法

Variable flip angle technique

Variable flip angle technique：：Ramp Pulse_{Ramp Pulse}　　(GE)_(GE)

４．重なりをもつ薄いスラブによる撮像

４．重なりをもつ薄いスラブによる撮像

Multiple overlapping thin-slab acquisition

Multiple overlapping thin-slab acquisition：ＭＯＴＳＡ：ＭＯＴＳＡ

１． １．ＴＲを長くするＴＲを長くする ⅹ-y z 長いＴＲ 回復 z 回復不十分 ⅹ-y 短いＴＲ 回復不十分 ２． ２．フリップ角（ＦＡ）を小さくするフリップ角（ＦＡ）を小さくする ⅹ-y z 短いＴＲ ほぼ回復 小さいＦＡ z 回復不十分 ⅹ-y 短いＴＲ 回復不十分 大きいＦＡ ３． ３．可変フリップ角法可変フリップ角法

Variable flip angle technique

Variable flip angle technique：：_{Ramp Pulse}Ramp Pulse　　(GE)_(GE)

スラブ厚 _３０° ４０°＝３０°＋３０°×１／３ Flip Angle ２０°＝３０°－３０°×１／３ 流入部 流出部 ４． ４．多数の重なりをもつ薄いスラブによる撮像多数の重なりをもつ薄いスラブによる撮像

Multiple overlapping thin-slab acquisition

Multiple overlapping thin-slab acquisition：ＭＯＴＳＡ：ＭＯＴＳＡ

スラブ ＭＯＴＳＡ 使用 捨てる １ １ ２ _２ ３ ３ ４ ４ ５ ５

その他：磁化移動パルス

その他：磁化移動パルス

magnetization transfer pulse :

magnetization transfer pulse : ＭＴＭＴ

１２００Hz 数１００Hz ＭＴパルス 水 タンパク質

ファントム及びボランティアによる実験

ファントム及びボランティアによる実験

使用装置　　Ｓｉｇｎａ 使用装置　　ＳｉｇｎａＥｘｃｉｔｅＥｘｃｉｔｅＨＤＨＤＥｃｈｏＳｐｅｅｄＥｃｈｏＳｐｅｅｄＰｌｕｓ１．５Ｔ（ＧＥ）Ｐｌｕｓ１．５Ｔ（ＧＥ） 　　　　　　　　 　　　　　　　　ＳｐｌｉｔＳｐｌｉｔＨＥＡＤＨＥＡＤＣｏｉｌ　（ファントム）Ｃｏｉｌ　（ファントム） 　　　　　　　　８ｃｈ 　　　　　　　　８ｃｈＮＮＶＶＡｒｒａｙＡｒｒａｙＣｏｉｌ　（ボランティア）Ｃｏｉｌ　（ボランティア） ファントム： ファントム：自作ファントム自作ファントム（青森市民病提供）（青森市民病提供） 　寒天に内径 　寒天に内径1.5mm_1.5mmの造影用耐圧チューブをの造影用耐圧チューブを蛇行させたもの蛇行させたもの 方法 方法 ※ ※ボランティアの撮像部位：ボランティアの撮像部位：３Ｄ→頭部、２Ｄ→頚部３Ｄ→頭部、２Ｄ→頚部 ※ ※流速の評価はファントムだけ流速の評価はファントムだけ 流速（ｃｍ 流速（ｃｍ//ｓ）ｓ）：１６　４７　９４：１６　４７　９４ 可変フリップ角法（

可変フリップ角法（Ramp Pulse）Ramp Pulse）の有無の有無 ＭＯＴＳＡ法 ＭＯＴＳＡ法：１スラブ、２スラブ、３スラブで比較：１スラブ、２スラブ、３スラブで比較 ＭＴパルス ＭＴパルスの有無の有無 ＦＡ（ ＦＡ（°°））：１６　１８　２０　２２　２４　２６：１６　１８　２０　２２　２４　２６ ３Ｄ ※ファントムの 流速：４７cm/s ＴＲ（ｍｓ） ＴＲ（ｍｓ）：１８　２３　２８　３３　３８　４３：１８　２３　２８　３３　３８　４３ ＴＥ（ｍｓ） ＴＥ（ｍｓ）：３：３..８　４８　４..８　５８　５..９　６９　６..９　８９　８..０　９０　９..１１ 流速（ｃｍ 流速（ｃｍ//ｓ）ｓ）：１６　２８　４７　９４　１８７：１６　２８　４７　９４　１８７ ＴＥ（ｍｓ） ＴＥ（ｍｓ）：：４４..４４　４　４..８　５８　５..９　６９　６..９　８９　８..０　９０　９..１１ ＴＲ（ｍｓ） ＴＲ（ｍｓ）：２３　２：２３　２５５　３　３００　３　３５　４０５　４０ ＦＡ（ ＦＡ（°°））：：２０２０　　３０３０　　４０４０　　５０５０　　６０６０　　７０　８０７０　８０ ２Ｄ ※ファントムの 流速：４７cm/s 基準の撮像条件 基準の撮像条件 FA TR TE BW FOV ＴＨ ｓｌａｂ Ｍａｔｒｉｘ

3D-TOF 20° 38msec 6.9msec 15.6kHz 18cm 1mm 1 256×160

2D-TOF 50° 23msec 4.4msec 15.6kHz 24cm 2mm ― 256×160

信号値の測定部 信号値の測定部（ファントムのみ）（ファントムのみ） Ｒ _Ｌ Ｓ Ｉ _流入部 ※

※ファントム：ファントム：Ramp PulseRamp Pulse（－）（－）、、ボランティアボランティア：：Ramp PulseRamp Pulse（＋）（＋）

流出部 流入部 流入部横断面横断面 ＳＤａｉｒ ＳＤａｉｒ ＳＩ ＳＩｃｃ ＳＩａ ＳＩａ ＣＮＲ＝（ＳＩａ－ＳＩ ＣＮＲ＝（ＳＩａ－ＳＩｃｃ）／ＳＤａｉｒ）／ＳＤａｉｒ ＣＮＲ＝（ＳＩ ＣＮＲ＝（ＳＩｂｂ－ＳＩ－ＳＩｃｃ）／ＳＤａｉｒ）／ＳＤａｉｒ ※ ※２Ｄのみ２Ｄのみ ＳＩｂ ＳＩｂ 平行部

3D-TOF

3D-TOF

ＦＡの変化による描出（３Ｄ‐ＴＯＦ） 16° 18° 20° 24° 22° 26° Ramp pulse（－） ＦＡの変化による描出（３ＤＦＡの変化による描出（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 14 16 18 20 22 24 26 28 FA CN R 流入部 流出部 信号値の変化 CNRの変化 0 50 100 150 200 250 300 350 400 14 16 18 20 22 24 26 28 FA SI 流入部 流出部 ＦＡの変化：頭部（３Ｄ ＦＡの変化：頭部（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 16° 20° 26° 16° 20° 26° ＴＲの変化による描出（３Ｄ‐ＴＯＦ） 43ms 38ms 33ms 18ms 23ms 28ms Ramp pulse（－） ＴＲの変化による描出（３Ｄ ＴＲの変化による描出（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 信号値の変化 0 50 100 150 200 250 300 13 18 23 28 33 38 43 48 TR（ｍｓ） SI 流入部 流出部 ７：２４ ４３ ６：３３ ３８ ５：４２ ３３ ４：５０ ２８ ３：５９ ２３ ３：０８ １８ 撮像時間 ＴＲ ＴＲの変化：頭部（３Ｄ ＴＲの変化：頭部（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 23ms 33ms

ＴＥの変化による描出（３Ｄ

ＴＥの変化による描出（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ）

9.1ms 6.9ms

4.8ms

In Phase Out of Phase

Ramp pulse（－） Ｓｈｏｒｔ　ＴＥ　ＭＲＡ Ｓｈｏｒｔ　ＴＥ　ＭＲＡ FA16° FA20° Routine TR32 TE6.8 100Slice 5:38 Short TR28 TE3.8 60Slice 2:58 青森市民病院提供

Excelart Pianissimo AG Ver.5.50（東芝）

可変フリップ角法（

可変フリップ角法（Ramp PulseRamp Pulse）：頭部）：頭部

Ramp Pulse （＋）

Ramp Pulse （－） ＭＯＴＳＡ法（３ＤＭＯＴＳＡ法（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ）

1slab 2slab 3slab

ＭＴパルス ＭＴパルス：頭部：頭部 （３Ｄ （３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 10 15 20 25 30 35 40 45 CN R CNRの比較 MT （－） MT （＋） 0 50 100 150 200 250 300 血流部 脳 SI なし あり 信号値の比較 流速の変化（３Ｄ 流速の変化（３Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ）

Ramp pulse（－） Ramp pulse（＋）

16cm/s 47cm/s 16cm/s 47cm/s 94cm/s 94cm/s

2D-TOF

2D-TOF

ＦＡの変化による描出（２Ｄ ＦＡの変化による描出（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 30° _70° 60° 40° 80° 50° 20° ＦＡの変化による描出（２Ｄ ＦＡの変化による描出（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 信号値の変化 _CNRの比較 0 2 4 6 8 10 12 14 16 10 20 30 40 50 60 70 80 90 FA CN R 流入部 スライスに 平行な流れ 100 150 200 250 300 350 10 20 30 40 50 60 70 80 90 FA SI 流入部 スライスに 平行な流れ ＦＡの変化 ＦＡの変化：頚部：頚部（２Ｄ（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 20° 50° 80° ＴＲの変化による描出（２Ｄ ＴＲの変化による描出（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 23ms 25ms 30ms 35ms 40ms ＴＲの変化による描出（２Ｄ ＴＲの変化による描出（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 150 200 250 300 350 400 20 25 30 35 40 45 TR（ｍｓ） SI 流入部 スライスに 平行な流れ ２：４０ ４０ ２：２０ ３５ ２：０１ ３０ １：４１ ２５ １：３３ ２３ 撮像時間 ＴＲ 信号値の変化

ＴＲの変化 ＴＲの変化：頚部：頚部（２Ｄ（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 23ms 40ms ＴＥの変化による描出（２Ｄ ＴＥの変化による描出（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 6.9ms 4.8ms 9.1ms

In Phase Out of Phase

流速の変化（２Ｄ 流速の変化（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 16cm/s 47cm/s 94cm/s 187cm/s 28cm/s 青森市民病院提供 Excelart Vantage XGV PPP（東芝）

部位別の検討

部位別の検討

頭部 頭部１（ＦＡ１６１（ＦＡ１６°°とＦＡ２０とＦＡ２０°°）） FA16° FA20° 年齢：２８歳 性別：女性 頭部 頭部２（ＦＡ１６２（ＦＡ１６°°とＦＡ２０とＦＡ２０°°）） FA16° FA20° 年齢：８３歳 性別：男性

頚部 頚部（２Ｄと３Ｄ）（２Ｄと３Ｄ） ３Ｄ ＴＯＦ ２Ｄ ＴＯＦ MIP MIP 原画像 原画像 MIP _MIP 年齢：６７歳 性別：男性 TR20ms/ TE4.4ms /FA50°/ Th2.0mm /5:13 TR25ms/ TE6.9ms /FA20°/ Th2.4mm /5:47 R sat L sat S sat：各スラブ上に移動 TR34ms/TE3.4ms/ FA20° 8ch NV Array Coil FOVから離す 鎖骨下動脈 鎖骨下動脈（３Ｄ（３Ｄ‐‐ＴＯＦ、５スラブ）ＴＯＦ、５スラブ） TR37ms/TE6.9ms/ FA20° S sat：ここに固定 FOVに近づける R sat L sat 8ch NV Array Coil 鎖骨下動脈 鎖骨下動脈（３Ｄ（３Ｄ‐‐ＴＯＦ、５スラブ）ＴＯＦ、５スラブ） 腎動脈腎動脈（２Ｄ（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 手動撮像 開始 終了

8ch Body Array Coil

TR minimum/TE minimum/FA40° ※１～２秒もかかってしまう 腎動脈 腎動脈（２Ｄ（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 同期なし 手動呼吸同期 ※I SAT（＋） TR15.8ms/TE4.0ms/FA40°/Th3mm 腎動脈 腎動脈（２Ｄ（２Ｄ‐‐ＴＯＦ）ＴＯＦ） 複数回の息止め 手動呼吸同期 ※I SAT（＋） CE(3D) TR21ms/TE5.3ms

/FA40° TR30ms/FA40°/TE6.9ms

1slice/2s ×28 5slice/13s ×7 1slab/10s ×1

年齢：８１歳 性別：男性

腎動脈 腎動脈の前飽和パルスの位置の前飽和パルスの位置 ※I SAT（＋） L sa t R sa_t スライス面 前飽和パルス I sat I satだけ 静脈に垂直 I sat だけ TR33ms/TE6.9ms/FA40° 静脈に垂直 腎動脈 腎動脈の前飽和パルスの位置の前飽和パルスの位置 骨盤部 骨盤部動脈（心電同期の有無：２Ｄ）動脈（心電同期の有無：２Ｄ） 同期なし 心電同期 Body Coil TR13.5ms/TE2.6ms/FA40°/Th4mm 骨盤部 骨盤部静脈静脈（（呼吸補正呼吸補正の有無：２Ｄ）の有無：２Ｄ） 呼吸補正なし 呼吸補正あり Body Coil TR40ms/TE6.9ms/FA50°/Th5mm 下肢静脈：ポジショニング 下肢静脈：ポジショニング 伸展 膝を曲げた楽な体位 下肢静脈：ポジショニング 下肢静脈：ポジショニング 伸展 膝を曲げた 楽な体位

その他描出向上の工夫（学会発表より）

1）Signa甲子園全国大会（GE Signa User’s meeting）：　2006.12.1，佐藤兼也， MOTSA 3D-TOFにおける血管欠損の改善法 内容　血管描出には個人差があり、流速を把握することが重要となるため、 2D-PCをVENC60と100で撮像（20秒程度）し、視覚的に流速を判断する方法。流 速を変化させた（10，40，60，100cm/s）ときのフリップ角（10，15，20，25，30，35 ，40°)と信号強度の関係を求め、その結果から、流速が速い場合(VENC100) はFA25°、遅い場合(VENC60)はFA15°として撮像を行なう。これにより、頭 部MOTSA 3D-TOFにおける描出が改善された。 2）日本放射線技術学会：2007.25-27,高野　直，2D-TOF法を用いた下肢MR Venography におけるFlip Angle (FA)を変化させたときの下肢深部静脈描出能 の検討 内容　FAを変化させ（10°、30°、50°、70°、90°）膝窩静脈、下腿部深部静脈 の信号強度比、血流速度を測定し、MIP画像にて視覚評価を行なった。膝窩 静脈では血流速度は約10cm/s、FAが大きくするに従い、信号強度比、描出 能ともに向上。下腿部深部静脈では血流速度は4cm/s、FA50°前後で信号 強度比一定。描出能は30°と50°のもので高くなった。 3）日本磁気共鳴医学会：2006.9.14-16，宮崎研一，非造影下肢静脈撮像の検討 内容　仰臥位と腹臥位での深部静脈描出の比較と、読み取り器具（ベローズ）を 使用しないでも呼吸補正（RC)が行なわれるかの比較。腹臥位の方がより静 脈が描出された。また、ベローズを巻いてRCを機能させた場合とベローズを 腹部に巻かず、RCを機能させた場合では差がなかった。 まとめ 　　・　２Ｄ及び３Ｄ‐ＴＯＦ法における実験により、ＦＡ、ＴＲ、ＴＥ、 可変フリップ角法、ＭＯＴＳＡ、ＭＴ、そして流速について基本 的特性を確認することができた。 　　・　パラメータの設定のほかに、前飽和パルスの配置やポジ ショニングが血管描出に影響を与えるため、部位ごとに工夫 が必要。 　　・　臨床に役立つ画像を提供するには、ＴＯＦ法の撮像原理 やそれに伴う技術や効果を理解することが重要。 参考文献

1）Ray H. Hashemi , William G. Bradlry , Jr. Christopher J. Lisanti （荒木　力　監訳） ：ＭＲＩの基本　パワーテキスト　第2版．pp.306-338，（2004）．

2）大田浩右　監修：わかりやすいMRアンギオグラフィ ．村上裕二　他（編）．pp.7-pp24，（1991）．

3）Allen D. Elster , Jonathan H Burdette （荒木　力　監訳）：ＭＲＩ「超」講義　第2版． pp.153-177，（2003）．

4）日本放射線技術学会　監修：MR撮像技術学．笠井俊文，土井　司（編）． pp.70-85，（2005）．

5）GE Yokogawa Medical System（編）：GE today In Technology MR総集編 ，Vol.01-11，102-105，（2004）．

6）土橋俊男：MR Angiography（MRA）： 日本放射線技術学会雑誌，Vol.59　No.9 ，1112-1122，（2003）．

7）土橋俊男，新田武史，松村善雄：3D-TOFの応用・鎖骨下動脈の臨床応用． Rad Fan，Vol.4　No.5，31-33，（2006）．

8）藤田　功　他：２D-TOFの応用・下肢静脈撮影： Rad Fan，Vol.4　No.5，34-37，（ 2006）．