MR見学サイトの運営プラン

第16回関西Gyro Meeting

Philips Electronics Japan MR Application Specialist

Principle of MRI

スキャン方法に関するパラメーター

Spin Echo法のパラメーター

Fast Field Echo法のパラメーター

アーチファクトに関わるパラメーター

ＤＷＩのパラメーター

4

Scan mode

2D

3D

M2D

MS

SE

IR

MIX

FFE

technique

5

1sliceのみ

Scan mode

2D

Volume励起

スライス間の連続性に優れる

3D

X

Y

RF

Z

Y

X

Z

6

シーケンシャル法

Scan mode

M2D

マルチスライス法

MS

7

SE

IR

MIX

FFE

technique

SE

technique

Spin echo法

IR

technique

10

FFE

technique

12

TE

TR

shortest

user defined

shortest

user defined

range

A

B

TE

A

B

TR

縦磁化

横磁化

(msec)

(msec)

14

TE

TR

shortest

user defined

shortest

user defined

range

TR

TE

15

TE

shortest

user defined

装置の取り得る最短値

ユーザーの任意設定

16

TR

shortest

user defined

装置の取り得る最短値

ユーザーの任意設定

range

MS法において使用

上限値と下限値を設定

TR = 4000 Slice 1 Slice 4 Slice 5 TR = 3685 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 Slice 2 Slice 3 余りの時間

余りの時間を短縮します

TR=4000

TR=shortest

TR=shortest

TR = 3600 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 TR = 1988 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5

User definedで

入力します

User defined→コントラストは心配ないが、

時間が延びることがある。

Shortest→時間の延長は抑えられるが、

コントラストに注意が必要。

Range→設定した範囲の中で時間が最短に

なるTRを選択してくれる。

21

①TSE factor

②profile order

③startup echoes

④ultrashort

⑤Refocusing control

22

①TSE factor

②profile order

23

①TSE factor

②profile order

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

k-spaceのプロファイルが収集される順序。

①TSE factor

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・撮像時間

・MT効果

・SAR

・echo space

・ブラーリング

【TSE factorの影響】

①TSE factor

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・撮像時間

【TSE factorの影響】

TSE factorが多くなるほど撮像時間は短縮

①TSE factor

TR TSE factor(ETL)

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・MT効果

自由水のプロトン 180°パルス 脂肪 巨大分子に結合しているプロトン 影響を受けず、 相対的に信号上昇

巨大分子に結合しているプロトンが飽和し、信号低下

自由水のプロトンが交換され、自由水のプロトンの信号も低下

軟部組織のコントラスト低下の大きな要因

TSE factor(ETL)：7 TSE factor(ETL)：15

Echo space：12.5

Echo space：12.5

MTC

TSE factorが少ない方がMT効果による

コントラスト低下は少ない

SE

TSE

TSE factorが少ない方がMT効果による

①TSE factor

TR TSE factor(ETL)

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・SAR

①TSE factor

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・SAR∝Duty cycle・

f

_・B

・

r

磁場強度の二乗に比例

フリップ角の二乗に比例

一定時間内のRFパルスの数に比例

TRの延長や

Packageの増加

【TSE factorの影響】

①TSE factor

励起パルス毎に収集するプロファイル数。

・echo space

・ブラーリング

【TSE factorの影響】

Profile orderとの関連

②profile order

linear

centric order。

sequential order。

asymmetric

Echo space を任意に入力。

low-high

②profile order

low-high

10

20

30

40

50

60

70

20

30

40

50

60

70

・TSE factor(ETL)の最初が

TEとなる

・TEの値がEcho spaceと

なる

ｋ＝０ 90° 180°

Blurring

後半部EchoのT2減衰（信号低下）

による信号差から来るボケ

②profile order

low-high

Blurringに注意が必要

②profile order

low-high

Blurringに注意が必要

TSE factorは5までに抑える

TSE factor=7

TSE factor=3

②profile order

linear

・TSE factor(ETL)の中心が

TEとなる

・TSE factor(ETL)と設定TE

によりEcho spaceが自動的

に決まる

20

40

60

80

100

120

140

②profile order

Asymmetric (R2より)

・TSE factor(ETL)のどこでも

TEとなる

・任意のEcho spaceを入力

可能

TSE factor (ETL)： 9

Echo Space ： 9.2

TSE factor(ETL) ： 9

TSE factor(ETL)：7

TSE factor(ETL)：7

Echo space：12.5

Echo space：25

J-coupling

Echo space 12.2 Echo space 8.5 Echo space 22

③startup echoes

各励起パルスの後に入る

ダミーパルス

TEeff

TEeff

Echo Spaceを

小さくするには？

Echo spaceを狭くするため

Start up echo

をいれる

TEeff

TEeff

Echo Spaceが

小さくなる！

③startup echoes

・TSEにおいて180度RFパルスの照射時間を短縮する技術。

・これによりEcho spaceを縮めることができる。

90° RF

TE：40 , TSEfactor：8

90° RF RF 90°

TE：40 , TSEfactor：8

④ultrashort

ultrashort

90° RF RF 90°

TE：40 , TSEfactor：8

④ultrashort

ultrashort

通

常

t t

ultrashort

④ultrashort

51

52

⑤Refocusing control

・MT効果の低減

・水信号の低下

・ SARの低減

・Flow voidの増加

Refocusing pulseの角度を任意に設定。

RF pulse + Echo

（a）Refocusing control angle=default

90°

180°

160° 160° 160° 160° 160° 160° 160°

RF pulse + Echo

（b）1.5TのRefocusing control angle （設定値が60°の場合）

90°

120° 60° 60° 60° 60° 60° 60° 60°

RF pulse + Echo

（c） 3.0TのRefocusing control angle （設定値が60°の場合）

90°

60° 60° 60° 60°

100°

120°

140°

160°

MT効果低減

⑤Refocusing control

RA160

RA120

RA140

RA100

Refocusing control=no Refocusing angle = 110

SAR：3.3

SAR：1.0

3D TSE RA40

3D TSE RA160

RA160

RA120

T2FS_TRA _{T2 TSE} MS SE TSE 13 Linear 100 90 yes 130 shortest maximum Contrast Scan mode technique

Fast Imaging mode TSE factor profile order TE （ms） Flip angle Refocusing control angle TR （ms）

Water fat shift

少ないTSE factorと、Refocusing angleの設定により、

MT効果低減によるコントラストの向上。

【狙い】

T2FS_TRA _{T1 TSE} MS SE TSE 3 low_high 10 90 500 maximum Contrast Scan mode technique

Fast Imaging mode TSE factor

profile order TE （ms）

Flip angle TR （ms）

Water fat shift

・ブラーリングを避けるため、少ないTSE factorの設定。

T2FS_TRA _{T2 TSE tra} MS SE TSE 32 linear yes yes 120 90 no shortest maximum Contrast Scan mode technique

Fast Imaging mode TSE factor profile order DRIVE ultrashort TE （ms） Flip angle Refocusing control TR （ms）

Water fat shift

・Echo spaceを縮めるために多いTSE factorを設定。

・flow voidを極力避けるためにRefocusing controlは

設定しない。

63

TE

Flip angle

TR

64

RF pulse

Mz

RF times

65

RF pulse

Mz

RF times

66

RF pulse

Mz

RF times

67 Mz RF times

Long TR

Short TR

Long TR

Short TR

68 T1W MS-FFE T2* MS-FFE TR 大 100-250 大 300-800 TE 小 1-15 大 9-30 FA 大 60-90 小 15-30

LongTR(TR>100)

69 T1W T1-FFE T2* 3D-FFE TR 大 10-80 大 20-100 TE 小 2-10 大 9-30 FA 小 10-50 小 10-40

ShortTR(TR<100)

70

Contrast enhancement

no

T1

T2

balanced

残留横磁化の影響を考慮。

71 Mz RF times RF pulse

Short TR

残留横磁化がある

72

Mz

RF times

RF pulse

残留横磁化がある

73 Mz RF times RF pulse

Short TR

残留横磁化がRF pulseの影響を受け

横磁化成分を生成し、信号が合成される

残留横磁化がある

Contrast enhancement

no

Gradient spoilingのみ使用。

FID FID FID

Gradient Spoiling

T2*W

Dual Echo

Myelography

Contrast enhancement

76

Contrast enhancement

T1

特にShort TRの際にRF spoiling+Gradient spoilingで

_{残留横磁化をスポイルする。}

RF Gz Gy Gx Signal α° α° α° Gradient Spoiling RF Spoiling

CE-MRA、Inflow-MRA

Gd, EOB Dynamic

T1W

Venous Bold

Contrast enhancement

3D/FFE/Wats

3D/T1FFE/Wats

軟骨と関節液両方

を高信号に描出。

軟骨のみ高信号

に描出。

Contrast enhancement

balanced

特にspoilingを行わず、FID,SE,STEを収集。

FID FID FID

SE SE

Non-Contrast MRA

IAC

MRCPA

WHCA

Contrast enhancement

balanced

特にspoilingを行わず、FID,SE,STEを収集。

MS FFE no 2 out-phase 2.3 in-phase 4.61 75 shortest 0.37 Contrast Scan mode technique contrast enhancement Echoes TE first : （ms） second : （ms） Flip angle TR （ms）

Water fat shift

DUAL FFE BH

・MS法でTRが長いため、contrast enhancementはno。

・T1Wコントラスト向上のためFAは大きく設定。

T2FS_TRA MS FFE no In-phase 18.42 20 shortest 2.000 Contrast Scan mode technique contrast enhancement TE （ms） Flip angle TR

Water fat shift

T2 FFE

・MS法でTRが長いため、contrast enhancementはno。

・T2*Wコントラスト向上のためFAは小さく、TEは長く設定。

T2FS_TRA T1 3D FFE 3D FFE T1 in-phase 4.6 25 22 1.000 Contrast Scan mode technique Contrast enhancement TE （ms） Flip angle TR （ms）

Water fat shift

・3D法でTRが短いため、contrast enhancementはT1。

・T1Wコントラスト向上のためFAはS/Nが保たれる範囲で

大きく設定。

84

85

FFE

TFE

TFEはshot化されている

連続してデータ収集

TFE

FFE

87

k=0 _k=0

Shot

Shot

Shot

Shot

88

TR

TR

TR

FFE+SPIR

TFE+SPIR

SPIR,SPAIRやREST等のPrepulse使用時の時間延長が

短く抑えられる

89

TFE factor

shot interval

TFE prepulse

TFE factor

各ショットで収集される位相エンコード数。

TFEはTRが短いため、FAが小さく、

T1Wコントラストがつきづらい

Shot

4.6

4.6

4.6

4.6

4.6

4.6

4.6

K-space

91 TR TI or TS delay Shot interval

TFE prepulse

イメージコントラストの向上のために打たれるプリパルス。

Shot interval

同じスライスあるいはボリューム内に打たれる各ショットの

間隔。

TFE prepulse

イメージコントラストの向上のために打たれるプリパルス。

Saturate

Invert

93

T1FFE T1TFE + saturate T1TFE + invert

TFE prepulse

・TRが短い

・FAが小さい

・shot間隔が空く

T1Wコントラストが

つきづらい

TFE prepulse

イメージコントラストの向上のために打たれるプリパルス。

腹部T1W呼吸同期設定

・TRが短い

・FAが小さい

・shot間隔が空く

T1Wコントラストが

つきづらい

TFE prepulse

イメージコントラストの向上のために打たれるプリパルス。

腹部T1W呼吸同期設定

プリパルス使用によりコントラスト向上。

300

500

700

900

100

TFE prepulse

イメージコントラストの向上のために打たれるプリパルス。

97 TR TI or TS delay Shot interval

Shot interval

同じスライスあるいはボリューム内に打たれる各ショットの

間隔。

・縦磁化回復の変化によるコントラストへの影響

・inflow効果

1000ms

2000ms

_3000ms

Shot interval

同じスライスあるいはボリューム内に打たれる各ショットの

間隔。

T2FS_TRA 3D FFE T1 TFE multishot 260 2800 Linear Y In-phase 4.6 10 shortest Invert 1100 Contrast Scan mode technique Contrast enhancement Fast Imaging Mode Shot mode TFE factor shot interval profile order turbo direction TE Flip angle TR TFE prepulse delay 3D T1 TFE

・T1Wコントラスト向上のためprepulseを使用。

・shot intervalの確保でS/Nも維持。

【狙い】

B-Trance _3D FFE balanced TFE 64 shortest linear Shortest (4.2) 85 Shortest (8.5) ProSet invert yes 1200 Contrast Scan mode technique Contrast enhancement Fast Imaging mode TFE factor shot interval profile order TE （ms） Flip angle TR （ms） Fat suppression TFE prepulse slice selection delay

・スライス選択のprepulseで背景信号の抑制と

inflow利用。

【狙い】

T2FS_TRA 3D FFE balanced TFE multi shot 40 2000 low_high radial shortest 80 shortest minimum fat sup. 120 Contrast Scan mode technique Contrast enhancement Fast Imaging mode shot mode TFE factor shot interval profile order turbo direction TE （ms） Flip angle TR （ms）

Water fat shift SAPIR

inversion delay （,ms）

103

Water-fat shift

Shim

Water-fat shift

水信号に対する脂肪信号のずれをピクセル数で調整。

WFS

水と脂肪の周波数の差

BW

Metal Artifact

BW : 199.6Hz

(WFS 1.075)

BW : 445.2Hz

(WFS 0.500)

Water-fat shift

水信号に対する脂肪信号のずれをピクセル数で調整。

WFS

水と脂肪の周波数の差

BW

Water-fat shift

106

水信号に対する脂肪信号のずれをピクセル数で調整。

S/N比を重視する場合に選択。信号のずれは大きい 。

S/N比は低いが、信号のずれを最小限に抑える。

メタルやモーションアーチファクトを最小限に抑える。

User defined : 自由に設定

Minimum

Maximum

User defined

Shim

default

auto

Shim

auto

Stackを表すボリューム全体でshimmingが行われる。

Multi stack の場合は、各stackに対して

個別にauto shimmingを適用。

→SpineのTRA撮像で、スキャン前の

プリパレーションが長いのはこのため！！

Stack範囲全体で shimming

Shim

Default

水抑制法または脂肪抑制法（SPIR、SPAIR、ProSet）および

balanced FFE/TFEの際にauto shimmingを自動的に実行。

他の種類のスキャンでは、shimmingは行わない。

→SpineのTRA撮像で、脂肪抑制やbalanced FFE/TFE

でなければ shimmingを行わないため、

スキャン前のプリパレーションの短縮が可能。

（※リリースにより若干の違いあり）

stack数とは関係なく、ユーザーが設定したボリューム領域で

shimmingを行う。

Volume shimが有効な撮像シーケンス

・Fat suppression（SPIR,SPAIR,Proset）

・Balancedシーケンス

・T2*W

etc…

volume

Shim

112

DWI mode

gradient overplus

direction

nr of b-factors

b-factor order

max b-factor

average high b

水素原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

114

115

gradient overplus

適切な拡散が得られるように、傾斜磁場システムで可能な

最大の振幅とスリューレートを使用。

TEの短縮により、SNRが向上。

b=0および等方拡散強調イメージ（b1000I等）のみが作成

される。

ＭＰＧ

神経と平行に

ＭＰＧをかけると

神経と垂直に

ＭＰＧをかけると

拡散↑

信号↓

_拡散↓

_信号↑

ＭＰＧ

拡散↓

ＭＰＧ

slice

phase

measurement

Ｐ

３

等方性

（isotropic）

Ｍ

Ｓ

＋

＋

RF

M

P

S

S

P

M

90ｰ

180ｰ

echo

Gradient overplus no

S P M S P M S P M S P M S P M S P M

３軸の合成ベクトルでＭＰＧを印加する

ＴＥの短縮

120

121

direction

M

周波数方向に印加

MPGが印加される方向を選択。

P

位相方向に印加

S

スライス方向に印加

122

direction

MPGが印加される方向を選択。

神経走行に直行する一方向のみを選択することで

Neurographyとして利用。

ＭＰＧ

拡散↓

信号↑

拡散↓

123

nr of b-factors

b-factor order

max b-factor

124

nr of b-factors

b-factor order

max b-factor

選択した最大b値まで、昇順に等間隔にb値を選択。

最大b値の決定。

ascending

ユーザーの任意設定。

user defined

使用するb値の数。

125

126

average high b

高いb-factorでの加算回数を増やす。

ｂ値の設定に伴うＳＮＲ低下を

加算回数を増やしてカバーする！

ｂ値↑ ＳＮＲ↓

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

Principle of MRI

スキャン方法に関するパラメーター

Spin Echo法のパラメーター

Fast Field Echo法のパラメーター

アーチファクトに関わるパラメーター

ＤＷＩのパラメーター