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

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14 / July / 2017 Research of Magnetic Resonance Imaging technology in Kanagawa

Department of Radiology,showa university fujigaoka hospital

本日の内容

はじめに

(パルスシーケンスのおさらい)

SE 系シーケンスの臨床

GRE系シーケンスの臨床

本日の内容

はじめに

(パルスシーケンスのおさらい)

SE 系シーケンスの臨床

GRE系シーケンスの臨床

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

脳 MRI ~ T2WI SE / T2WI FSE~

SE FSE

≪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。

SE法、FSE法それぞれに特徴がある

(SE 法はコントラストに優れるが、撮像時間が長い)

→ 臨床では不向き

→ FSE 法や SSFSE 法などの利用頻度が圧倒的に高い

RF RF

TR

位相エンコード

スポイラーバルス

読み出し

FID エコー

A

B

C

α α

FID

SE

FID

FID

SEFID

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≫

本日の内容

はじめに

(パルスシーケンスのおさらい)

SE 系シーケンスの臨床

GRE系シーケンスの臨床

→ 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)~>

卵巣腫瘍(子宮頸部ナボット嚢胞)~ 40 歳代女性~

SSFSE FSE

< 臨床応用 ~女性骨盤 (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~ 80歳代男性~

T2Flair PROPELLER AxTR/effTE:8000ms/140ms,

rBW:125kHz,5.0mm,256×224

GE – HJ資料提供

SIEMENS社 GE社 PILIPS社 TOSHIBA社 HITACHI

SPACE CUBE VISTA MPV IsoFSE

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

< 臨床応用 ~女性骨盤 ( CUBE ) ~>

子宮外妊娠疑い ~ 30 歳代女性~

T2 SSFSE T2 FSE

T2 CUBE

本日の内容

はじめに

(パルスシーケンスのおさらい)

SE 系シーケンスの臨床

GRE系シーケンスの臨床

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)

dysplastic nodule ~ 50歳代女性 ~

< 臨床応用 ~ EOB primovist (LAVA)~>

T2 FSE

T2 SSFSE

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

左下肢疼痛~ 60歳代 男性~

< 臨床応用 ~腰椎 ( COSMIC )~ >

DR image(腰椎神経根ブロック)

FS 3D COSMIC(MIP)

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)

< 臨床応用 ~頸動脈プラーク ( IR-SPGR)~>

脳梗塞疑い~ 70歳代 男性~

< まとめ >