化学シフト(ケミカルシフト)アーチファクト

試14-12、14-38、13-24、11-40、11-28、10-49、9-31、9-37、9-38、8-31、7-12、7-21、6-30、6-27、5-31、5-33、5-5、4-32、3-15、2-4、2-16、1-4、1-16

参考書籍:撮像技術P169

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ケミカルシフト

・共鳴周波数は局所の水素原子核がどのくらいの磁場の影響を受けているかによって決まる

・脂肪は水よりも電子の数が多く、脂肪が受ける磁場の強さは水よりも約3.5ppm弱い
→ 弱くなると脂肪の共鳴周波数は小さい方へシフトする
→ 上記過程で共鳴周波数が違ってくることをケミカルシフトという

・ケミカルシフトの影響は磁場強度比例する
・水と脂肪の中心周波数の差[Hz]
プロトンの周波数42.6×106[Hz]×静磁場強度[T]×ケミカルシフト3.5×10 -6(3.5ppm)

ケミカルシフトアーチファクト


・水と脂肪のプロトン共鳴周波数の違いが隣接する境界に発生
・一般的に脂肪で位置ずれが生じる
・出現方向
 周波数エンコード方向:「SE法」「GRE法
 位相エンコード方向:「EPI法
 撮像法に関係なくスライス選択方向にも出現するが画像上は目立たない

・対策
 「受信バンド幅を広げる
 「TEを長くする
 「脂肪抑制
 「読み出し方向の傾斜磁場勾配を高くする(SN比は低下するがサンプリング時間は短縮)

第2の化学シフトアーチファクト

逆位相画像だけに出現
あらゆる方向に出現し筋肉や腸管全体を取り巻くように描かれる
・1.5Tの磁場においてTE=2.23msごとに位相がそろったりずれたりする
・1.5Tの磁場においてTE=4.46msごとに水と脂質中のプロトンは位相になる
・第2の化学シフトアーチファクトを利用すると脂肪を定量できる

ケミカルシフトアーチファクトのピクセル数の算出手順

①ラーモアの式でその静磁場強度でのプロトンの共鳴周波数[Hz]を算出する
42.6×106[Hz]×静磁場強度[T]

②水と脂肪の中心周波数の差を計算する
プロトンの共鳴周波数×3.5×10 -6(3.5ppm)

③1ピクセルあたりのバンド幅を算出する
バンド幅/マトリクス数

④ケミカルシフトアーチファクトのピクセル数を算出する
水と脂肪の中心周波数の差/1ピクセルあたりのバンド幅

EPIにおけるケミカルシフトアーチファクトのピクセル数の算出手順

①ラーモアの式でその静磁場強度でのプロトンの共鳴周波数[Hz]を算出する
42.6×106[Hz]×静磁場強度[T]

②水と脂肪の中心周波数の差を算出する
プロトンの共鳴周波数×3.5×10 -6(3.5ppm)

③EPIの読み取り時間を算出する
1/バンド幅 × 周波数方向のマトリクス数 × 位相方向のマトリクス数 × 1/ショット数

④1ピクセルあたりのバンド幅を算出する
1/EPIの読み取り時間

⑤ケミカルシフトアーチファクトのピクセル数を算出する
= 水と脂肪の中心周波数の差/1ピクセルあたりのバンド幅

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