14 / july / 2017 research of magnetic resonance imaging
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14 / July / 2017 Research of Magnetic Resonance Imaging technology in Kanagawa
Department of Radiology,showa university fujigaoka hospital
Conventional Spin Echo
FSETSE
3D VRFA –FSE
VISTASPACECUBE
SSFSEHASTEFASE
Super FASE
FLASHMEDICVIBESPGR
T1-FFEFFE
FISP,PSIFDESS,CISS, GRASS
T2-FFECE-FAST
True FISPFIESTA
True SSFPBFFE
Turbo FLASH
TFEFast FE
Fast GRASS
EPI
GRE 系SE 系
高速
< SE~ PSD~>
RF
GSS
スライス選択磁場傾斜
signal
90° 180° 90°
GPE
位相エンコード傾斜磁場
GRO
読み取り傾斜磁場
RF
GSS
スライス選択磁場傾斜
signal
90° 180° 180°
< FSE~ PSD~>
GPE
位相エンコード傾斜磁場
GRO
読み取り傾斜磁場
SE 法と FSE 法に大別される
≪脂肪の高信号化≫FSEでは、180°再収束RFパルスを短い間隔で次々と印加するため、磁化移動効果と J カップリング効果が減少して、脂肪が高信号になる。
SE FSE
≪磁化率効果の減少≫FSE では、SE と比較して磁化率効果由来のコントラストが低下する。
撮像時間( TR, TE )の短縮が可能である
T2*緩和する
SEのように flow void が生じないで、流入効果 ( inflow effect )
により血管が高信号になる
「スポイルドGRE (インコヒーレント GRE)法」と
「コヒーレントGRE法」に大別される
≪ GRE法 の一般的な特徴 ≫
一般名 SIEMENS社 GE社 PHILIPS社 TOSHIBA社
スポイルド GRE FLASH SPGR CE-FFE-T1
コヒーレントGRESSFP-FID(FID)SSFP-SE(SE)
FISPPSIF
GRASSSSFP
FFECE-FFE-T2
Balanced SSFP(FID-SE)
TrueFISP FIESTA BalancedFFE
TrueSSFP
Magnetization -PreparedGRE(FID)
Turbo-FLASHMP-
RAGE(3D)
Fast SPGR T1-TFE FFE
≪ GRE法シーケンスの種類≫
I. スポイルド GRE 傾斜磁場にスポイラーパルスを印加する
T2* の影響をなくして、T1 強調画像を得る
(短い TR ; 100~200ms、短い TE ; in-opposed phase
大きな FA; 70~90°)
2D マルチスライス
in phase(同位相) opposed phase(逆位相)
opposed phase(逆位相)in phase(同位相)
水の信号を基準とした場合、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。
II. コヒーレント GRE リワインダーと呼ばれるものを位相エンコードに加え、
位相を揃えて定常状態を維持して、 T2*強調画像を短時間に得る方法。
(長い TR ; 500~600 ms、長い TE ; 10 ~ 20 ms、
小さな FA ; 20 ~ 30 °)
FID のみを取り出すパルスシーケンス。
III. Balanced SSFP
SSFP(定常状態)に対して、FID・SE・STEが合成
短時間撮像
高い SNR
自由水、血液が高信号
Gd 造影効果がある
SIEMENS社 GE社 PILIPS社 TOSHIBA社 HITACHI
TrueFISP
Segment TrueFISP
CISS
FIESTA
COSMIC
FIESTA-C
Balanced FFE
Balanced TFETrue SSFP Balanced SARGE
Ⅳ. THRIVE / VIBE / eTHRIVE /LAVA
三次元 GRE 法による脂肪抑制 T1 強調画像
(薄いスライス、高 SNR、連続スライス、等方ボクセル)
主に Gd 造影 T1 強調画像として使用
短い TR /TE、CHESS 系の脂肪抑制法、parallel imaging などの
併用により、呼吸停止時間内での高分解能化を実現
撮像後の MIP や MPR により任意の断面での観察が可能
SIEMENS社 GE社 PILIPS社 TOSHIBA社
VIBE LAVA e-THRIVE QUICK 3D
過去、MRI 装置は、撮像に10分以上を費やした
SE 法から FSE 法 や EPI 法など高速撮像法へと大きく変わり、
臨床が大きく変化してきた。
SE法が開発されてから T1・T2 強調画像の撮像が主流となり、
さらに SE 法系の高速化が進み、これに並行して GRE 法も
高速化が進み、Dynamic 撮像から MR Angiography に
至るまで撮像が可能となった。
≪ MRI技術の高速化≫
→ FSE法や SSFSE法など高速撮像可能なシーケンスの利用頻度が圧倒的に高い。
→ 特に、腹部・骨盤領域においては、
FSE 法 + α のシーケンスを追加することにより、診断に役立つことがある。
T2 FSE AxTR/effTE:4000~5000ms/100ms,
rBW:62.5kHz,7.0mm,384×320
T2 SSFSE AxTR/effTE:400~500ms/90ms,rBW:83.3kHz,7.0mm,384×192
転移性肝癌 ~ 50歳代 男性~
< 臨床応用 ~ EOB primovist (FSE/SSFSE)~>
T2 FRFSE
T2 FSE
Fusion image(T2 FRFSE/DWI)
子宮頸癌Ⅱ ~ 60歳代女性~
Dynamic(early phase)
TR/TE:6000~7000ms/120ms,
rBW:41.7kHz,Thick:4.0mm,
Matrix size:320×224,FOV:22cm,with Resp
< 臨床応用 ~女性骨盤 (FSE/FRFSE)~>
≪ Hydrography ≫
(主に)強いT2強調画像(Heavy T2)により水のみを強調した画像
long TE、脂肪抑制(+)、スライス厚(10~50mm)が推奨
MRCP、MR Urography、MR myelographyなどに用いられる
IPMN ~ 50歳代男性~
2D - T2 SSFSETR/effTE:4000~6000ms/800ms,
rBW:83.3kHz,40mm,320×256
3D - T2 FRFSETR/effTE:4000~6000ms/800ms,
rBW:62.5kHz,1.6mm,512×256
< 臨床応用 ~ MRCP(2D - SSFSE)~>
GE – HJ資料提供
放射状に k-space を充填するラジアルスキャン法
動きのアーチファクトに強い撮像法
全身領域での各種コントラスト・任意断面撮像が可能
パラレルイメージング併用可能
呼吸同期併用可能
PROPELLER / BLADE / Multi-vane /JET / RADAR
急性期脳梗塞(~ 60 歳代女性 ~ rt-PA適応症例、右半身麻痺、失語あり、NIHSS:16点)
TR:1500ms,effTE:14ms,
rBW:83.3kHz,1.2mm,Matrix size:288×192,
scan time:2:02
< 臨床応用~頭部( CUBE ) ~ >
CUBEBlack Blood Imaging3D – TOF - MRADWI(b=1000)/ADC
単結節型周囲増殖型早期 HCC ~ 50歳代 男性~
< 臨床応用 ~ EOB primovist ( LAVA)~>
LAVA Dynamic(plain)
LAVA Dynamic(early phase)
LAVA 肝細胞造影相(15 min.)
< 臨床応用 ~ EOB primovist 肝細胞造影相( LAVA )~>
HCCでは早期HCCでは約80%が明らかに低下し、高分化~中~低分化ではさらに低下する。
EOB基がトランスポータ(OATP1B3)に結合し、肝細胞内へ移行する。
OATP1B3は、腫瘍の増大とともに減弱する⇒Gd-EOB-DTPAによる腫瘍濃染が低下
肝細胞造影相(LAVA)
< 臨床応用 ~ EOB primovist (T1 dual echo)~>
T1 dual echo(opposed)
opposed で低信号⇒脂肪成分を含む
脂肪の有無は、乏血性のHCCの多血化を予測することが可能である
opposed phase(逆位相) opposed phase
(逆位相)
opposed phaseの信号は「水-脂肪」となる。
単結節型周囲増殖型早期 HCC ~ 50歳代 男性~
膵管拡張、胆石症 ~ 70歳代 男性~
< 臨床応用 ~ MRCP ~>
T2 SSFSE T1 dual echo
(opposed) T1 dual echo (in)
T2* FIESTA 3D – T2 FRFSE 2D – T2 SSFSE
(浸潤性乳管癌,硬癌) 50歳代女性
< 臨床応用 ~ MRM (vibrant)~>
STIR DWI(MIP)
Dynamic MRI(early phase)
vibrant
Dynamic MRI(early phase subtraction MIP)
肥大型心筋症 ~ 40歳代 女性~
< 臨床応用 ~心臓(FIESTA) ~ >
3chamber2chamber
4chambershort Ax LGE short Ax
LGE 4chamber
LGE 3chamber
頸部プラークイメージング
MPRAGE⇒Magnetization – Prepared rapid acquired GRE(SIEMENS)
IR-SPGR⇒Inversion recovery spoiled gradient recalled acquisition in steady state(GE)