基礎用語

試15-8、14-1、14-2、13-1、13-3、12-2、10-9、9-9、9-19、8-1、7-1、7-3、7-4、7-9、7-15、6-15、6-16、5-2、5-6、5-9、1-31

参考書籍
:完全解説P60、P93、P106、P140、P343、P525
 集中講習P86

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T1緩和

スピン-格子緩和とも呼ばれる
・T1(スピン-格子緩和時間)
  縦磁化が初期磁化の63.2%になる時間
・T1値は磁場強度、TRの値が高くなるほど大きな値になる(正比例はしない)
・分子の運動周波数が共鳴周波数に最も近い場合に最短のT1値になる
・スピン系のエネルギーはT1緩和によって変化する
・T1値≧T2値≧T2*値(純水のみ同じ)
・脂肪のT1値水のT1値
・縦緩和速度 横緩和速度

T2緩和

スピン-スピン緩和とも呼ばれる
・T2緩和の原因
  双極子-双極子相互作用による局所磁場揺動
・T2(スピン-スピン緩和時間)
  横磁化が初期磁化の36.8%になる時間
・T2値
  分子の運動周波数が大きいほどくなる
  揺動のゆるやかな巨大生体分子ほど短い
  共鳴周波数幅に反比例する
  T1値よりもくなることはない

k空間

複素数で表される
・座標軸は波数
・実空間とk空間は互いにフーリエ変換の関係にある
・k空間
中心部:直流成分
(周波数成分で大まかな表現やコントラスト)
辺縁部:交流成分
(周波数成分で細かな輪郭またはノイズ)

・SE法では1つのMRI信号がk空間の1行を埋める
・k空間を構成する各行のMRI信号の強弱は位相エンコード傾斜磁場の強さに影響される
・位相エンコード数を少なくすると撮像時間は短くなる

NMR信号の種類

参考書籍:完全解説P122

・RFパルスの直接作用は陽子を同位相に歳差運動させること
・自由誘導減衰信号はRFパルスにより発生した磁化により観測される
・Stimulated echoは90°パルスを3回与えると発生する

NMR信号 減衰 発生原因  特徴・用途
FID T2*   1つのRF  片流れ、NMR信号の原型
GRE T2*  1つのRF+G反転  山型、高速撮像
SE  T2  2つのRF(90°-180°)  山型、高いS/N
HE  T2  2つのRF(90°-180°以外)  山型、SSFP
STE T2 3つのRF 山型、SSFP、STEAM

 

その他

・緩和現象はBPP理論が基礎となっている
緩和時間>緩和時間
 純水のみ縦緩和時間=横緩和時間

・MR信号はπ/2位相がずれた実部と虚部から成り立つ複素数データを持つ

・1Hのスピン量子数は1/2で、磁場内に置かれるとエネルギー準位が2つに分かれる

・シンク波は同じ振幅のさまざまな周波数の余弦波で構成されている

・特定の周波数だけを均一に励起する必要がある場合,シンク波が使用されることが多い

・励起RFパルスはシンク波で左右のローブが多いほどフーリエ変換は矩形に近づく

・周波数=1/周期
 波数=1/波長
・1.5Tでは4.6ms毎に水と脂肪の位相は同位相(In Phase)となり、3.0Tでは2.3ms毎に観察される
・磁場の不均一はT2(T2*)を短縮させる

・MR画像は複素データを絶対値演算した画像になるため,絶対値演算後の雑音は平均値0以上のレイリー分布を示す

・同じ形状のRFの場合,印加時間を短縮すると励起周波数帯域は広がる

・臨床におけるmulti transmit技術の採用による利点
:「画像均一性の向上
SAR低減

・1Tは10000ガウス

・MR信号が増加する要素
:「共鳴周波数の値が大きくなる」
「横緩和時間の値が大きくなる」

・渦電流は電気伝導率が高いほど大きい

・繊維成分の多い組織はT1WI、T2WIともに信号

・ガントリ開口部にアルミ板を置いたときにゆっくり倒れていく現象はファラデーの法則とフレミングの右手の法則が関係する

コメント

  1. あきら より:

    「1.5Tにおいて4.6msecでOpposed Phase〜」とありますが、1.5TでTE:4.6msecは同位相でIn Phaseでは?と思ったのですが・・・  

    • あきら より:

      asagohanさん、お忙しい中ご返答ありがとうございました。
      ここまでまとめるのは大変だったろうに、コメントの返答まで丁寧に、、、

      出題者の意図を考慮するのはなかなか難しいですね(時には消去法で解答しなければならないほどに)。
      こんなにまとまっているサイト他にないので、また参考にさせていただきます。

    • 対策ノートの人 より:

      あきら様

      コメントありがとうございます。
      ノートの内容についてのご指摘を再考しましたので報告します。
      長文になりますがご了承ください。

      1.あきら様のご指摘に関して
      ご指摘のとおり、「1.5TでTE:4.6msecは同位相でIn Phase」は正しい内容です。以下に具体例を示します。
      励起90°パルス直後は水と脂肪の位相が揃っていますが、次第に水と脂肪の共鳴周波数の差によって位相がずれていきます。
      水と脂肪の化学シフト差を3.5ppmとした場合、1.5Tでは42.58[MHz/T]×1.5[T]×3.5ppm=224[Hz]
      水と脂肪の共鳴周波数の差224[Hz]から、回転周期が1/224≒0.0045ms=4.5msとなり、4.5msごとに同位相となり、周期の中間点(4.5/2[s])ごと逆位相となります。
      同様にして3Tにおいては、およそ2.3msごとに同位相となり、周期の中間点(2.3/2[s])ごと逆位相となります。

      ・参考書籍:完全解説P319~

      2.ノートの記載に関して
      ノートの記載は過去問第9回-問19に基づいています。
      http://plaza.umin.ac.jp/~JMRTS/dl/shikenmondai9kai.pdf

      この問題の選択肢5を参考に原文のままノートを作成しました。
      この選択肢、何を基準として、どのタイミングの4.6msにOpposed Phaseが観測された場合なのか詳細のない文章となっており理解が難しいです。消去法で回答するとこの選択肢は正しいということになっています。
      私個人の考えでは、出題者は静磁場強度の違いで回転周期がどのように変化するのかを理解しているのかということを問いかけてきているのだと考えます。あいまいな文ですが間違いではない仮定文なのかなと考えました。

      3.ノートの内容について
      より分かりやすいすっきりした記載の仕方を心がけていきたいと考えています。
      今後ともよろしくお願いいたします。

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