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ぜんまちゅうか
5 years ago
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1 Body DWI Tomohiro Mochizuki Philips Electronics Japan MR Application Specialist

2 画像提供 : 八重洲クリニック様 ( 東京 ) 防衛医科大学校病院様 ( 埼玉県 )

3 T2W T1W FLAIR 水分子の緩和の差を画像化 DWI 水分子の微小な拡散の差を画像化 Brown 運動

4 Brown 運動とは微視的な水分子の不規則な運動

5 T2W T1W FLAIR 水分子の緩和の差を画像化 DWI 正常細胞水分子の微小な拡散の差を画像化浮腫細胞 >

6 動静止 Signal

7 動静止 Signal

8 動静止 Signal

9 動静止 Signal

10 動静止 Signal

11 動静止 Signal

12 動静止 Signal

13 動静止 Signal

14 動静止 Signal

15 動静止 Signal

16 動静止 Signal

17 動静止 Signal

18 動静止 Signal

19 動静止 Signal

20 Signal

21 超急性期脳梗塞の描出炎症性疾患など悪性腫瘍の検出

22 Distortion SNR Fat suppression (Chemical shift) Respiratory compensation

23 Distortion SNR Fat suppression (Chemical shift) Respiratory compensation

24 Single-shot SE-EPI を使用 Echo G X G Y

25 phase k=0 EPI では傾斜磁場の反転で連続的に位相をそろえる磁化率の影響等による位相のズレは蓄積していく

26 k=0 Distortion の大きさ phase Φ k Φ: 位相シフト量 k:blip 間隔 k Φ 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

27 FOVとRFOV SENSE Readout Matrix (Matrix scan)

28 k RFOV : 100% RFOV : 50% k RFOV を小さくすることで Distortion が低減

29 SENSE 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 k SENSE : no SENSE : 1.5 SENSE : 2.0 k k phase phase phase SENSE 使用により Distortion は低減

31 k SENSE : no SENSE : 2.0 k SENSE factor : no SENSE factor : P2.0 SENSE 使用により Distortion は低減

32 Φ k Φ k Φ k % % % Matrix scan が小さい方が Distortion は低減

33 RFOV を小さくする SENSE を使用する Matrix scan を小さくする SENSE (Phase reduction factor) TSE image matrix scan: Fixed Scan%128 TSE image

34 k k k Φ Φ Φ Scan % : 50 % Scan % : 75 % Scan % : 100 % Scan % を変更しても Distortion はほぼ変化なし

35 matrix scan 128 Scan %:100% Scan %:150% Scan %:200% Scan % により Distortion を増大させずに空間分解能 up!

Readout matrix : Fixed Scan%128 TSE image 64 96 112 128 160 240 Scan % (Phase matrix) : Fixed

36 Readout matrix : Fixed Scan%128 TSE image Scan % (Phase matrix) : Fixed readout matrix 128 TSE image Matrix scan を小さくして Distortion を低減 Scan percentage を小さくして空間分解能を維持

37 Distortion SNR Fat suppression (Chemical shift) Respiratory compensation

38 画像提供 : 熊本中央病院高い S/N Lung Ca. HCC Prostate Ca. 低い S/N 高い S/N を得ることで病変の検出能が向上

39 average high b 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 Total DWI average high b : no average high b : yes b=0 b=500 以上 NSA 2 b:0 x 2 P,M,S x NSA 3 b:0 x 3 P,M,S x NSA 4 b:0 x 4 P,M,S x NSA 1 b:0 x 1 P,M,S x NSA 2 b:0 x 2 P,M,S x 加算回数通り加算回数 2 回加算 b=1000 以上加算回数 3 回加算 B0 の加算回数を省き効率よく高い SNR を得る

41 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 b-factor:1000 TE 短縮は可能 TE95 TE77 TE67 TE61 TE57 TE55 TE53 TE: 50ms TE:150ms TE 短縮により SNR が向上

SE 型 EPI (Motion probing gradient) 90 180 G Echo Δ δ b=γ 2 G 2 δ 2

42 SE 型 EPI (Motion probing gradient) G Echo Δ δ b=γ 2 G 2 δ 2 (Δ-δ/3) sec/mm 2 γ = 42.58MHz ( H) 1 G = 傾斜磁場強度 (mt/m) δ = 印加時間 (ms) Δ = 間隔 (ms)

43 Gradient overplus : no RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

44 Gradient overplus : no RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

45 Gradient overplus : no RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

46 Gradient overplus : yes RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

47 Gradient overplus : yes RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

48 Gradient overplus : yes RF 90 ー 180 ー echo S M P P M S

49 TE TE 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. Slice Phase Measure Slice Phase Measure Slice Phase Measure

50 Diffusion without SENSE Echo TE Diffusion with SENSE Echo TE 短縮可能 TE

51 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 実測 data 算出 data

52 SE-EPI Echo b=γ 2 G 2 δ 2 (Δ-δ/3) sec/mm 2 G Δ δ Half no Half 0.6 Phase encoded direction k0 Phase encoded direction k0 Frequency encoded Frequency encoded

53 Diffusion without Half Scan Echo TE Diffusion with Half Scan Echo TE 短縮可能 TE

54 k k k Φ Φ Φ Half Scan : no Half Scan : 0.8 Half Scan : 0.6 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 Distortion SNR Fat suppression (Chemical shift) Respiratory compensation

57 脂肪抑制なし脂肪抑制あり

58 脂肪抑制不良によるアーチファクト

59 Frequency Selectivity Pulse Type Characteristics STIR Non-selective 180 IR 磁化率の影響受けにくい造影後は不適,SNR は低い SPIR Fat-selective 100~110 IR SNR が低下しない一般的な周波数選択的脂肪抑制 SPAIR Fat-selective 180 IR B1 の影響受けにくい撮像時間の延長 WATS Water-selective binominal RF 11, 121, 1331 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

60 Frequency Selectivity Pulse Type Characteristics STIR Non-selective 180 IR 磁化率の影響受けにくい造影後は不適,SNR は低い SPIR Fat-selective 100~110 IR SNR が低下しない一般的な周波数選択的脂肪抑制 SPAIR Fat-selective 180 IR B1 の影響受けにくい撮像時間の延長 WATS Water-selective binominal RF 11, 121, 1331 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

61 STIR SPIR SPAIR non selective 180 IR RF Fat-selective 100 IR RF Fat-selective 180 IR RF

62 STIR SPIR SPAIR non selective 180 IR RF Fat-selective 100 IR RF Fat-selective 180 IR RF 均一な脂肪抑制 SNR が低下 180 SNRが高い磁場不均一に敏感 100 B1 不均一の影響 SNRが高い磁場不均一に敏感 B1 不均一に強い Delay の入力 180

63 STIR VS SPIR SPAIR

64 Diffusion weighted Whole body Imaging with Background body signal Suppression 東海大学の高原先生が 2004 年に発表定義全身の 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) STIR は均一な脂肪抑制が可能

66 SPIR-SE-EPI STIR-EPI STIR により消化管信号も抑制される

67 画像提供 : 岐阜大学 CHESS (SPIR) STIR(TI:180msec) 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 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

68 SPIR (CHESS) Lung Ca. HCC Prostate Ca. STIR

69 SPIR VS SPAIR

70 脂肪抑制ムラ SPIR RF パルスの不均一性 (B1 inhomogeneity) エディーカレント SPAIR Quadrupole アーチファクトは FOV が広くなると顕著になる

71 脂肪抑制ムラ SPIR RF パルスの不均一性 (B1 inhomogeneity) エディーカレント SPAIR Prostate DWI b2000 DWI でも同様の現象が起こる

72 SPAIR 使用時には脂肪の null に合わせた delay を入力する必要がある

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

74 SP SPAIR TR 1400 SPAIR TR SPAIR TI delay

75 SPAIR delay(ms) による変化 (3.0T,1.5T 共通 ) (Fixed SPAIR TR=250ms) 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 の計算式となる

76 SPAIR TR(ms) による変化 (3.0T 1.5T 共通 ) SPAIR delay(ms)=spair TR 0.4 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 SPAIR TR=250ms となるように TR を調整

78 御提供 : 生長会府中病院北先生のご厚意による ~Gyro Cup2012~ 生長会府中病院北先生のご発表

79 御提供 : 生長会府中病院北先生のご厚意による府中病院様 HP より

80 Distortion SNR Fat suppression (Chemical shift) Respiratory compensation

81 STIR SPIR SPAIR non selective 180 IR RF Fat-selective 100 IR RF Fat-selective 180 IR RF

82 STIR SPIR SPAIR non selective 180 IR RF Fat-selective 100 IR RF Fat-selective 180 IR RF Free Breath 撮像呼吸同期撮像息止め撮像 100 Free Breath 撮像

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

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

85 Resp trigger SPIR Free Breath SPAIR Free Breath 撮像により SPAIR が使用可能となり脂肪抑制効果が改善する

86 呼吸同期 SPIR Free breath SPAIR,STIR

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PowerPoint プレゼンテーション第 28 回関西 Gyro Meeting 躯幹部拡散強調画像の撮像 Tips Tomohiro Mochizuki Philips Japan MR Application Specialist DWIBS 定義 Diffusion weighted Whole body Imaging with Background body signal Suppression 定義全身 ( 広範囲 ) の