MR見学サイトの運営プラン

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1 第 16 回関西 Gyro Meeting Philips Electronics Japan MR Application Specialist Tomohiro Mochizuki

2 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

3

4 Scan mode 4 2D 3D M2D MS technique SE IR MIX FFE

5 Scan mode 2D 1slice のみ 3D RF Z Volume 励起スライス間の連続性に優れる Z 5 Y X Y X

6 Scan mode M2D シーケンシャル法 1slice TR dead time 6 MS 5slice マルチスライス法 1slice 5slice TR

7 technique SE IR MIX FFE 7

8 technique SE Spin echo 法 RF Gz Gy Gx Signal

9 technique IR Inversion Recovery 法 (FLAIR や STIR に使用 ) RF Gz Gy Gx Signal

10 technique FFE RF Fast Field Echo 法 (Gradient echo 法 ) TR α α Gz Gy 10 Gx Signal 10

11

12 TE shortest user defined TR shortest user defined range (R2 より ) 12

13 縦磁化 A B 横磁化 B A TR TE TR TE TR TE T1W Short Short 400~700 8~15 T2W Long Long 3000~ ~140 PDW Long Short 1000~6000 (msec) 10~30 (msec)

14 TE shortest user defined TR TR shortest user defined range (R2 より ) 14 TE

15 TE shortest 装置の取り得る最短値 user defined 15 ユーザーの任意設定

16 TR shortest 装置の取り得る最短値 user defined ユーザーの任意設定 range (R2より) 16 MS 法において使用上限値と下限値を設定

17 TR = 4000 余りの時間を短縮します Slice 1 TR=4000 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 余りの時間 TR = 3685 Slice 1 TR=shortest Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5

18 TR = 3685 Slice 1 TR=shortest Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 TR = 1988 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5

19 TR = 1988 Slice 1 Slice 2 Slice 3 User defined で入力します Slice 4 Slice 5 TR = 3600 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5

20 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 21

22 1TSE factor 2profile order 22

23 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) 2profile order k-space のプロファイルが収集される順序 23

24 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factorの影響 撮像時間 MT 効果 SAR echo space ブラーリング

25 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factorの影響 撮像時間 TSE factor が多くなるほど撮像時間は短縮

26 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factor の影響 MT 効果

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

28 MTC TSE factor(etl):7 TSE factor(etl):15 Echo space:12.5 Echo space:12.5 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

29 SE TSE 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

30 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factor の影響 SAR

31 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factor の影響 SAR Duty cycle f 02 B 12 r 2 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

32 1TSE factor 励起パルス毎に収集するプロファイル数 TR TSE factor(etl) TSE factor の影響 echo space ブラーリング Profile order との関連

33 2profile order low-high centric order linear sequential order asymmetric (R2 より ) Echo space を任意に入力

34 2profile order low-high 設定 TE:10 Echo space = 10ms 10ms 20ms 30ms 40ms 50ms 60ms 70ms k= TSE factor(etl) の最初が TE となる TE の値が Echo space となる

35 2profile order low-high Blurring に注意が必要 k=0 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

36 2profile order low-high 180 TSE factor は 5 までに抑える Blurringに注意が必要 TSE factor= TSE factor=7 90

37 2profile order linear Echo space = 20ms 設定 TE:80 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms 120ms 140ms k= 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

38 2profile order Asymmetric (R2 より ) Echo space = 14.5ms 設定 TE: ms 29ms 43.5ms 58ms 72.5ms 87ms 101.5ms k=0 TSE factor(etl) のどこでも TE となる 任意の Echo space を入力可能

39 TSE factor (ETL): 9 Echo Space : 9.2 TSE factor(etl) : 9 Echo Space : 22

40 TSE factor(etl):7 TSE factor(etl):7 Echo space:12.5 Echo space:25 J-coupling Echo spaceが短いとj-couplingが阻害され T2コントラストが低下

41 Echo space 22 Echo space 12.2 Echo space 8.5 Echo space が短いと motion アーチファクトは抑えられる

42 3startup echoes 各励起パルスの後に入るダミーパルス

43 3startup echoes TEeff Echo Space を小さくするには? TEeff

44 3startup echoes TEeff Echo space を狭くするため Start up echo をいれる Echo Space が小さくなる! TEeff

45 4ultrashort

46 4ultrashort 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

47 4ultrashort TE:40, TSEfactor:8 RF 90

48 4ultrashort TE:40, TSEfactor:8 RF 90 ultrashort RF 90

49 4ultrashort TE:40, TSEfactor:8 RF 90 ultrashort RF 90

50 4ultrashort 通常 ultrashort t t

51 5Refocusing control 51

52 5Refocusing control Refocusing pulse の角度を任意に設定 Refocusing pulse MT 効果の低減 水信号の低下 SAR の低減 Flow void の増加 52

53 5Refocusing control (a)refocusing control angle=default RF pulse + Echo 90 (b)1.5t の Refocusing control angle ( 設定値が 60 の場合 ) RF pulse + Echo (c) 3.0T の Refocusing control angle ( 設定値が 60 の場合 ) RF pulse + Echo

54 5Refocusing control MT 効果低減

55 RA160 RA140 RA120 RA100 Refocusing angle が小さいほど水信号は低下

56 Refocusing control=no Refocusing angle = 110 SAR:3.3 SAR:1.0 Refocusing angle が小さいほど SAR は低減

57 3D TSE RA40 3D TSE RA160 Refocusing angle は 小さいほど Black blood 効果が得られる

58 RA160 RA120 Refocusing angle が小さいほど Flow void が増加

59 T2FS_TRA TSE Contrast Scan mode technique Fast Imaging mode TSE factor profile order TE (ms) Flip angle Refocusing control angle TR (ms) Water fat shift MS SE TSE 13 Linear yes 130 shortest maximum 狙い 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

60 T2FS_TRA T1 TSE Contrast Scan mode technique Fast Imaging mode TSE factor profile order TE (ms) Flip angle TR (ms) Water fat shift MS SE TSE 3 low_high maximum 狙い ブラーリングを避けるため 少ない TSE factor の設定

61 T2FS_TRA TSE tra 狙い Contrast Scan mode technique Fast Imaging mode TSE factor profile order DRIVE ultrashort TE (ms) Flip angle Refocusing control TR (ms) Water fat shift MS SE TSE 32 linear yes yes no shortest maximum 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

62

63 TE Flip angle TR 63

64 Short TR RF pulse Mz 64 RF times

65 Short TR RF pulse Mz 65 RF times

66 Short TR RF pulse Mz 66 RF times

67 Mz Long TR Long TR Mz Short TR Short TR 67 RF times

68 LongTR(TR>100) 主に MS 法 T1W MS-FFE T2* MS-FFE TR 大 大 TE 小 1-15 大 FA 大 小 15-30

69 ShortTR(TR<100) 主に 3D 法 T1W T1-FFE T2* 3D-FFE TR 大 大 TE 小 2-10 大 FA 小 小 10-40

70 Contrast enhancement no T1 T2 balanced 残留横磁化の影響を考慮 70

71 Short TR RF pulse 残留横磁化がある Mz 71 RF times

72 Short TR RF pulse 残留横磁化がある Mz 72 RF times

73 Short TR RF pulse 残留横磁化がある Mz 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 73 RF times

74 Contrast enhancement no Gradient spoiling のみ使用 α α α RF Gz Gradient Spoiling Gy Gx Signal 74 FID FID SE FID

75 Contrast enhancement no Gradient spoiling のみ使用 T2*W Dual Echo Myelography

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 Spoiling α α α RF Gz Gradient Spoiling Gy 76 Gx Signal FID FID FID

77 CE-MRA Inflow-MRA Gd, EOB Dynamic T1W Venous Bold 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

78 3D/FFE/Wats TR/TE/FA : 20/7.8/50 軟骨と関節液両方を高信号に描出 3D/T1FFE/Wats TR/TE/FA : 20/7.8/25 軟骨のみ高信号に描出

79 Contrast enhancement balanced 特に spoiling を行わず FID,SE,STE を収集 α -α α RF Gz Gy Gx Signal 79 FID FID FID SE SE STE

80 Contrast enhancement balanced 特に spoiling を行わず FID,SE,STE を収集 Non-Contrast MRA IAC MRCPA WHCA

81 DUAL FFE BH Contrast Scan mode technique contrast enhancement Echoes TE first : (ms) second : (ms) Flip angle TR (ms) Water fat shift MS FFE no 2 out-phase 2.3 in-phase shortest 0.37 MS 法で TR が長いため contrast enhancement は no 狙い T1W コントラスト向上のため FA は大きく設定

82 T2 FFE T2FS_TRA Contrast Scan mode technique contrast enhancement TE (ms) Flip angle TR Water fat shift MS FFE no In-phase shortest MS 法で TR が長いため contrast enhancement は no 狙い T2*W コントラスト向上のため FA は小さく TE は長く設定

83 T2FS_TRA T1 3D FFE Contrast Scan mode technique Contrast enhancement TE (ms) Flip angle TR (ms) Water fat shift 3D FFE T1 in-phase D 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 狙い 大きく設定

84 Fast Imaging mode 84

85 FFE TFE k=0 k=0 85 TFE は shot 化されている

86 FFE TFE 連続してデータ収集 休憩しながらデータ収集も可能

87 Shot Shot Shot Shot k=0 k=0 87 同期撮像が可能

88 FFE+SPIR TR TFE+SPIR TR TR 88 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 89

90 TFE factor 各ショットで収集される位相エンコード数 TR Shot TFE factor 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 k=0 K-space

91 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 TR Shot interval TI 91 or TS delay

92 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 120 Invert 180

93 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 93 T1FFE T1TFE + saturate T1TFE + invert

94 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

95 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 プリパルス使用によりコントラスト向上

96 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 Delay time によるコントラスト変化

97 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 TR Shot interval TI 97 or TS delay 縦磁化回復の変化によるコントラストへの影響 inflow 効果

98 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 1000ms 2000ms 3000ms inflow 効果による描出能の変化

99 3D T1 TFE T2FS_TRA 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 T1W コントラスト向上のため prepulse を使用 狙い shot interval の確保で S/N も維持 3D FFE T1 TFE multishot Linear Y In-phase shortest Invert 1100

100 狙い スライス選択の prepulse で背景信号の抑制と inflow 利用 B-Trance 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 3D FFE balanced TFE 64 shortest linear Shortest (4.2) 85 Shortest (8.5) ProSet invert yes 1200

101 B TFE MRV T2FS_TRA 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) 3D FFE balanced TFE multi shot low_high radial shortest 80 shortest minimum fat sup. 120

102

103 Water-fat shift Shim 103

104 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(pixels)= 脂肪 水と脂肪の周波数の差 (3.4ppm) 無信号 BW(Hz/pixel) 水 217.3Hz(1.5T) 脂肪が低い周波数方向にズレる 周波数方向

105 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 Metal Artifact WFS(pixels)= 水と脂肪の周波数の差 (3.4ppm) BW(Hz/pixel) BW : 199.6Hz (WFS 1.075) BW : 445.2Hz (WFS 0.500)

106 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 Minimum 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 User defined : 自由に設定 106 Maximum S/N 比を重視する場合に選択 信号のずれは大きい

107 Shim default auto volume

108 Shim auto Stack を表すボリューム全体で shimming が行われる Stack 範囲全体で shimming 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!!

109 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 )

110 Shim volume 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 範囲

111

112 DWI mode gradient overplus direction nr of b-factors b-factor order max b-factor average high b 112

113 T2W T1W FLAIR 水素原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 >

114 gradient overplus 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 115

116 神経と平行に MPG をかけると 神経と垂直に MPG をかけると MPG MPG 拡散 信号 拡散 信号

117 MPG slice P + M + S phase 3 等方性 measurement (isotropic)

118 Gradient overplus no RF 90 ー 180 ー echo S M MPG MPG P P MPG MPG M S MPG MPG

119 Gradient overplus yes S 3 軸の合成ベクトルで MPG を印加する S S P M P M P M S S S P P P M M M TE の短縮

120 direction 120

121 direction M P S 121 MPG が印加される方向を選択 周波数方向に印加 位相方向に印加 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 122 MPG 拡散 信号 P 方向にのみ MPG を印加

123 nr of b-factors b-factor order max b-factor 123

124 nr of b-factors b-factor order ascending 124 使用する b 値の数 選択した最大 b 値まで 昇順に等間隔に b 値を選択 user defined ユーザーの任意設定 max b-factor 最大 b 値の決定

125 average high b 125

126 average high b 高い b-factor での加算回数を増やす b 値 SNR 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! Average high b = yes にすると 126 b=0 b=500 以上 b=1000 以上 加算回数通り 加算回数 2 回加算 加算回数 3 回加算

127 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

128 Thank you for your attention!!

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