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 Diffusion 撮像 背景信号の多くを抑制 (STIR 使用 ) 自由呼吸下で撮像
DWIBS の歴史躯幹部拡散強調画像 東海大学 高原先生がご発表 2004 年 5 月毎日新聞 ご提供 : 東海大学病院様
DWIBS の歴史躯幹部拡散強調画像 中西先生 ( 当時 大阪船員保険病院 )
DWIBS の歴史 Sliding coil 古賀病院 21 熊本中央病院にて sliding DWI を導入 古賀病院 21 様 4chコイル熊本中央病院様 16chコイル 安全上 Philipsとして推奨するものではありません
DWIBS の歴史 Sliding coil 高原先生より Europian Radiology に投稿 安全上 Philips として推奨するものではありません
DWIBS の歴史 dstream dstream 技術を搭載した Ingenia を販売開始
DWIBS の歴史 dstream dstream 技術を搭載した Ingenia を販売開始 15 min Whole Body imaging (1.5T) Robust Whole Body imaging (3.0T) Direct Coronal によるアプローチ
DWIBS 臨床的意義 骨転移の検索 経過観察 Radiology Volume 280: Number 1 July 2016 - 被曝がなく安価である - CT や骨シンチグラフィと比較して検出精度が高い CT では造骨性転移による石灰化と治療による良性石灰化の鑑別ができない 骨シンチグラフィでも治療部の骨新生との鑑別ができない 骨シンチグラフィではフレア現象のため病変を過大評価する European organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) imaging group のガイドラインにおいて明確に DWIBS に劣ると定義 MET-RADS-P で経過観察に WB-DWI が第一選択とされている スクリーニング / 病変の経過観察 - 悪性腫瘍の拾い上げ - リンパ節の経過観察
DWIBS 定義 Diffusion weighted Distortion? Whole body Fat sup? Motion? Imaging with Background body signal Suppression 定義 全身 ( 広範囲 ) の Diffusion 撮像 背景信号の多くを抑制 (STIR 使用 ) 自由呼吸下で撮像
Contents 躯幹部拡散強調画像の撮像 Tips DWIBS の Image Quality Distortion Fat suppression Motion
Pulse sequence DWI Single-shot SE-EPI 90 180 Echo G X G Y
k-space の充填 EPI の特性 k=0 phase 磁化率の影響等による位相のズレは蓄積していく
Distortion EPI の特性 Distortion ΔΦ Δ k k=0 phase ΔΦ Δk ΔΦ: 位相シフト量 Δk:blip 間隔 ΔΦ ΔB(τ+MΔT s ) ΔB: 磁場不均一 τ: 位相エンコード傾斜磁場の印加時間 M: 周波数方向のmatrix ΔT s : サンプリング間隔 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
Parameter による対策 Distortion( 歪み ) RFOV SENSE Matrix scan Distortion の改善
RFOV による比較 Distortion( 歪み ) Δk Δk RFOV : 100% RFOV : 50% TSE 100% 50% RFOV を小さくすることで Distortion が低減
SENSE P reductioon による比較 Distortion( 歪み ) Δk Δk SENSE : no SENSE : yes(2) TSE 1 2 3 4 SENSE 使用により Distortion は低減
Matrix scan による比較 Distortion( 歪み ) ΔΦ Δk ΔΦ Δk Matrix scan : 256 Matrix scan :128 TSE 240 128 64 Matrix scan が小さい方が Distortion は低減
Parameter による対策 Distortion( 歪み ) RFOV 小さく設定 SENSE P reduction を大きく設定 Matrix scan 小さく設定
使用コイル DWIBS Intera, Achieva Ingenia
Q-body coil による撮像 DWIBS Coil:Q-Body SENSE:NO FOV:400,RFOV:60% Matrix:112,Scan%:60(67) Stacks:3,38Slice/Stack Thickness/Gap:8.0mm/-0.1mm Orientation:TRA(AP) TR/TE/FA:2948/52/90 IR delay:170,half Scan:0.600 DWI b-factor:1000 NSA:4 Scan Time 1:47sec/stack
Ingenia 1.5T Direct Coronal DWIBS SENSE coil による恩恵 b value : 1000 THK:4mm NEX: 3 13min 3min15s/station Transverse(SENSE:2) Coronal (SENSE:5.5) 6min24sec 3min12s/station
SENSE P reduction による比較 Direct Coronal DWIBS SENSE:1.5 SENSE:2 SENSE:3 Achieva 1.5T, SENSE Body 4ch Coil
Fat shift direction Distortion のコントロール 読み取り傾斜磁場の極性を変更 ケミカルシフトアーチファクトの出現方向を制御 歪みの出現方向を制御 DWI(SSH/EPI) の場合 - 位相方向 A-P(Tra) : A or P - 位相方向 R-L(Cor) : R or L
Fat shift direction による比較 Chemical shift Fat Shift Direction:P Fat Shift Direction:A
Fat shift direction による比較 Distortion 頭部 前立腺 Fat Shift Direction:P Fat Shift Direction:A
Fat shift direction による比較 DWIBS における Distortion Direct coronal DWI b factor : 1000 FOV : 400 Matrix : 128x128 Sense : 4.0 位相方向 : RL Fat shift direction : L Fat shift direction : R
Fat shift direction による比較 DWIBS における Distortion 位相方向 : R-L Fat shift direction Direct coronal DWI L L L R L L Ingenia1.5T
Fat shift direction による比較 DWIBS における Distortion Transverse DWI(MIP) Fat shift direction : A+A Fat shift direction : A+P
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STIR DWIBS における Fat suppression Slice Selective IR Pulse 90 180 F : 脂肪 W : 水 F W Null Point IR delay(ti)
STIR の特徴 DWIBS における Fat suppression 均一な脂肪抑制 CHESS (SPIR) 大腸内容物の抑制 SPIR-SE-EPI STIR STIR-EPI CHESS (SPIR) STIR
TR に対する至適 delay(ti) の設定 STIR の設定 TR は 5000ms 以上を推奨 長い T1 値を持つ多くの病変が 短い TR では信号低下をきたす
IR delay(ti) の比較 STIR の設定 1.5T TI:150msec TI:180msec FOV:400mm RFOV:70 Matrix:160 512 Scan %:80 TR: 5000msec TE: 70msec b-factor:1000 EPI factor:47 SENSE factor:2 half scan factor:0.645 TI:200msec
脂肪抑制不良 STIR の設定 TI の設定に問題が無くても脂肪抑制不良となるケースがある ( 特に 3.0T)
Package STIRにおける脂肪抑制効果 Multi Slice 法において 全 sliceを励起するのに必要なtrの回数 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 Slice 6 TR 1package
Package STIRにおける脂肪抑制効果 Multi Slice 法において 全 sliceを励起するのに必要なtrの回数 Slice 1 Slice 2 Slice 3 Slice 4 Slice 5 Slice 6 TR TR 2package
Package と IR pulse の関係 STIR における脂肪抑制効果 IR pulse 選択励起厚 slice 厚 IR pulse 選択励起厚 = スライス厚 Package 数 0.75
Package と IR pulse の関係 STIR における脂肪抑制効果 Ex)1package の場合 IR pulse 選択励起厚 slice 厚 IR pulse 選択励起厚 = スライス厚 Package 数 0.75 1 IR pulse 励起厚がslice 厚より薄くなる
Package と IR pulse の関係 STIR における脂肪抑制効果 IR pulse 選択励起厚 slice 厚 IR pulse 選択励起厚 = スライス厚 Package 数 0.75 Minimum number of package Package 数の最低値を設定
Package と IR pulse の関係 STIR における脂肪抑制効果 1package 2package
LIPO(SSGR) DWI における脂肪抑制補助 R5.1.7より使用可能 3.0T only DWI only LIPO:no LIPO:yes 脂肪抑制不良によるchemical shift artifactを低減可能
LIPO(SSGR) DWI における脂肪抑制補助 440Hz Gz 3.0T においては スライス方向にも chemical shift が現れる
LIPO(SSGR) の原理 DWI における脂肪抑制補助 90 180 RF Gz Standard LIPO Slice 選択傾斜磁場 + 被写体 - 被写体 被写体 選択スライス Water Fat Water Fat Echo が収集される領域 - +
LIPO(SSGR) の有用性 DWI における脂肪抑制補助 R5.1.7より使用可能 3.0T only DWI only LIPO:no LIPO:yes LIPO:no LIPO:yes
LIPO(SSGR) の Pitfall 水抑制 DWIBS(STIR) DWIBS(STIR)+ LIPO 磁化率変化の大きい部位では水抑制の可能性あり
LIPO(SSGR) の Pitfall 水抑制 磁場不均一の影響が少ない場合 ( 腹部 ) + 90 180 - 選択スライス Water Fat Water Fat - + 磁場不均一の影響が大きい場合 ( 胸部 ) + 90-180 選択スライス - Water Fat + Water Fat 磁化率変化の大きい部位では水抑制の可能性あり
LIPO(SSGR) の Pitfall 水抑制 DWIBS(STIR) DWIBS(STIR) + LIPO
Contents 躯幹部拡散強調画像の撮像 Tips DWIBS の Image Quality Distortion Fat suppression Motion
呼吸性モーションの影響 MPG による信号低下の有無
呼吸性モーションの影響 MPG による信号低下の有無 定速度 ( 方向 ) 運動に対して MPG 印加による信号低下はきたさない NSA 増加により motion artifact を抑制
Average high b NSA の確保 b0 の加算回数を省き 効率よく高い SNR を得る設定 average high b: yes b=0 設定回数通りの加算 b=500 以上設定回数 2 の加算 b=1000 以上設定回数 3 の加算 Ex)b:1000 で位相 (P), 周波数 (M), スライス (S) 方向の 3 軸を撮像する場合 average high b 設定設定加算回数 no yes b0 の加算 b1000 の加算 Scan duration 9 9 9 3 31 3 3 9 2 57
Average high b NSA の確保 b0 の加算回数を省き 効率よく高い SNR を得る設定 average high b: yes average high b: user defined average high b 設定設定加算回数 no yes user defined b=0 設定回数通りの加算 b=500 以上設定回数 2 の加算 b=1000 以上設定回数 3 の加算 b 値毎に任意の加算回数を設定 b0 の加算 b1000 の加算 Scan duration 9 9 9 3 31 3 3 9 2 57 1 1 9 2 46
自由呼吸下 DWI の Pitfall ADC の精度低下 応用自在第 3 版那須克宏先生自由呼吸下における各画像 (b 値 MPG 印加軸 ) の位置ズレは ADC の精度低下をきたす