Geometry パラメーターによる SNR の変化 近畿大学医学部附属病院福島弘之
Geometry の中の主なパラメーター Coil selection CLEAR FOV RFOV Fold-over suppression Matrix scan Scan percentage SENSE k-t BLAST Stacks Slice scan order REST slabs etc.
SNR に大きく関与するパラメーター FOV RFOV Matrix scan Scan percentage SENSE
位相RFOV RFOV 50% 周波数
分解能の低下を招く 位相Scan percentage Scan percentage は位相方向の Matrix を減らすことで撮像時間を短縮することができる ただし Scan percentage 50% 周波数
SNR の関係式
例題 基本となるパラメーターを FOV 256 RFOV 100% Matrix 256 Scan percentage 100% スライス厚 10mm SENSE factor 1 とし それぞれを変化させたときの SNR の変化を考える
FOV FOV のみを 2 倍の 512 に変化させてみる ピクセルサイズは 1mm 1mm 2mm 2mm ピクセルサイズは 4 倍となる SNR は 4 倍となる
RFOV RFOV を 50% に変化させてみる 位相方向のデータ数が 1/2 になる
Scan percentage Scan percentage を 50% に変化させてみる ピクセルサイズは 1mm 1mm 1mm 2mm ピクセルサイズは 2 倍となる SNR は 2 倍となる
Matrix Matrix を 128 に変化させてみる ピクセルサイズは 1mm 1mm 2mm 2mm ピクセルサイズは 4 倍となる SNR は 4 倍となる
スライス厚 スライス厚を 10mm 20mm に変化させてみる SNR スライス厚 SNR は 2 倍となる
SENSE factor SENSE factor を 1 4 に変化させてみる SNR は 1/2 倍となる
このように 1 つだけのパラメーターのみを変化させた場合の SNR の計算はさほど複雑ではない しかしながら実際は同時に複数のパラメーターを変化させる必要がある場合が多く 設定によっては何かを変化させると別の何かが変わることがあり SNR の計算が複雑になってくる 非常に便利な指標!! Information 内の Rel. signal level (%)
では実際にいろいろパラメーター をいじってみよう!!
腹部領域の息止め撮影 T2w FOV 370 RFOV 100% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.48 Scan percentage 100% (act.94%) SENSE 2 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.895/242.6) Scan times 27ms Rel. signal level 100%
均一ファントム画像 Imagej を用いて SNR マップを取得
RFOV 100% 80% FOV 370 RFOV 80% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.58 Scan percentage 100% (act.91.4%) SENSE 2 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.905/240) Scan times 21ms Rel. signal level 93.1%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 100% 80%
Scan percentage 100% 80% FOV 370 RFOV 100% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.97 Scan percentage 80% (act.73.3%) SENSE 2 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.934/232.5) Scan times 21ms Rel. signal level 118%
SNR マップ
SNR マップ
Scan percentage 100% 80%
RFOV 100% 80% Scan percentage 100% 80% FOV 370 RFOV 80% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.90 Scan percentage 80% (act.76.2%) SENSE 2 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.926/234.6) Scan times 18ms Rel. signal level 103.1%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 100% 80% Scan percentage 100% 80%
RFOV 100% 80% SWNSE factor 2 2.5 FOV 370 RFOV 80% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.52 Scan percentage 100% (act.95.2%) SENSE 2.5 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.895/241.9) Scan times 18ms Rel. signal level 81.2%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 100% 80% SWNSE factor 2 2.5
Scan percentage 100% 80% SENSE factor 2 2.5 FOV 370 RFOV 100% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.45/1.90 Scan percentage 80% (act.76.2%) SENSE 2.5 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.926/234.6) Scan times 18ms Rel. signal level 103.1%
SNR マップ
SNR マップ
Scan percentage 100% 80% SENSE factor 2 2.5
FOV 370 400 RFOV 100% 70% FOV 400 RFOV 70% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.56/1.82 Scan percentage 100% (act.86%) SENSE 2 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.923/235.3) Scan times 18ms Rel. signal level 106.6%
SNR マップ
SNR マップ
FOV 370 400 RFOV 100% 70%
FOV 370 400 RFOV 100% 70% Scan% 100% 80% SENSE factor 2 2.5 FOV 400 RFOV 70% Matrix 256 Recon 512 ピクセルサイズ 1.56/2.44 Scan percentage 80% (act.86%) SENSE 2.5 TR 3000ms TE 80ms TSE factor 16 WFS 1 (act. 0.923/235.3) Scan times 12ms Rel. signal level 109.9%
SNR マップ
SNR マップ
FOV 370 400 RFOV 100% 70% Scan% 100% 80% SENSE factor 2 2.5
T1w Dual echo FOV 350 RFOV 80% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/1.95 Scan percentage 70% (act.70.1%) SENSE 1.8 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 17.2ms Rel. signal level 100%
RFOV 80% 70% FOV 350 RFOV 70% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/1.95 Scan percentage 70% (act.70.2%) SENSE 1.8 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 15.4ms Rel. signal level 94.2%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 80% 70%
Scan% 70% 60% FOV 350 RFOV 80% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/2.29 Scan percentage 60% (act.59.8%) SENSE 1.8 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 14.8ms Rel. signal level 108.2%
SNR マップ
SNR マップ
Scan% 100% 80%
RFOV 80% 70% Scan percentage 70% 60% FOV 350 RFOV 70% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/2.29 Scan percentage 60% (act.59.6%) SENSE 1.8 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 13.2ms Rel. signal level 102.2%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 80% 70% Scan percentage 70% 60%
RFOV 80% 70% SENSE factor 1.8 2.3 FOV 350 RFOV 70% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/1.94 Scan percentage 70% (act.70.4%) SENSE 2.3 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 12.2ms Rel. signal level 83%
SNR マップ
SNR マップ
RFOV 80% 70% SENSE factor 1.8 2.3
Scan percentage 70% 60% SENSE factor 1.8 2.3 FOV 350 RFOV 80% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.37/2.29 Scan percentage 60% (act.59.8%) SENSE 2.3 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.188/1157.4) Scan times 11.8ms Rel. signal level 96%
SNR マップ
SNR マップ
Scan percentage 70% 60% SENSE factor 1.8 2.3
FOV 350 380 RFOV 80% 60% FOV 380 RFOV 60% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.48/2.11 Scan percentage 70% (act.70.5%) SENSE 1.8 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.175/1240.1) Scan times 13.2ms Rel. signal level 99%
SNR マップ
SNR マップ
FOV 350 380 RFOV 80% 60%
FOV 350 380 RFOV 80% 60% Scan% 70% 60% SENSE factor 1.8 2.3 FOV 380 RFOV 60% Matrix 256 Recon 256 ピクセルサイズ 1.48/2.50 Scan percentage 60% (act.59.4%) SENSE 2.3 TR 150ms TE 2.3/4.6ms WFS minimum (act. 0.175/1240.1) Scan times 9ms Rel. signal level 95.4%
SNR マップ
SNR マップ
FOV 350 380 RFOV 80% 60% Scan% 70% 60% SENSE factor 1.8 2.3
まとめ パラメーターを調整するとき SNR に関しては Information の Rel. signal level を参考にすると良い Geometry 内のパラメーターを変更することで SNR および分解能をある程度保ったまま撮影時間の短縮が可能である RFOV SENSE factor を大きくすると g-factor の影響や SENSE の展開エラーなどに注意が必要である