基礎物理

基礎分野

SWI

SWI (susceptibility weighted image:磁化率強調像) 試15-2、15-13、13-23、13-45 参考書籍:完全解説P295~ 参考PDF① ○概要 ・磁化率効果を強調した画像 ・T2*WIに位相画像を乗じて磁化率変化を強調する ・微量な鉄沈着や酸素飽和度(デオキシヘモグロビン量)の違いを描出できる ・磁化率効果の高い静脈構造を強調することで、髄質静脈や深部静脈系が明瞭に描出される ・静脈系の描出に適している ・TEが長いと静脈の描出が向上し、SNRは低下 ・Gd系造影剤を用いると細い静脈が見えやすくなる ・高濃度酸素を投与していると静脈を過小評価することがある ○パラメータの影響 ・ボクセルサイズ :小さいほうが微細な磁化率の違いを捉えやすい ・静磁場強度 :高いほうが微細な磁化率の違いを捉えやすい
基礎分野

MR灌流強調画像(perfusion weighted imaging:PWI)

概要 試15-30、13-23、10-16、8-5、7-5、6-5 参考書籍:完全解説P624~P639~P645 参考PDF①  参考PDF②  参考PDF③ 参考PDF④  参考PDF⑤ 参考HP①    参考HP②    参考HP③ ・脳血流量(CBF)、脳血液量(cBV)、平均通過時間(MTT)が得られる ・関心領域内の微小循環による信号強度変化を経時的に画像化する ・灌流(perfusion)  組織の毛細血管における血流動態   単位時間あたりに入れ替わる血液量で表される(ml/min/100g) 撮像法 1.DSC-PWI (dynamic susceptibility contrast PWI) ・Gd系造影剤を用いた灌流画像 ・高濃度の造影剤の通過による T2短縮効果による信号上昇を継時的に観察する ・Gd造影剤血管内投与後のT2*WI(通常はEPI)における組織の信号強度低下を捉えた曲線から、組織の血液灌流を評価する ・T1短縮を無視できるシーケンスを使用しないと信頼性が低い ・脳血流量(rCBF) =脳血液量(rCBV)/平...
基礎分野

拡散強調像(DWI) / 拡散テンソル画像(DTI)

拡散強調像(DWI) 試15-28、14-2、14-21、12-15、11-10、9-8、9-15、7-13、4-4、2-13、1-13 参考書籍:完全解説P268~ 、 撮像技術P125~ 参考PDF①  参考PDF②  参考PDF③ 参考PDF④  参考PDF⑤  参考PDF⑥ 概要 ・水分子の拡散の大きさとその方向を知ることができる ・分子運動が少ない程、高信号(腫瘍内容など) ・同時に3方向に拡散運動検出傾斜磁場(MPG:motion probing gradient)を付加することで拡散の異方性をなくすことができる ・水分子拡散の確率密度分布は生体内で正規分布しない ・EPI法はスピンエコー法に比べバンド幅が広い → ケミカルシフトアーチファクトの影響が小さい ・EPI法によるDWIでは縦緩和の影響を排除するためにTRを長く設定する b値 ・b値 :拡散運動検出傾斜磁場(MPG)を印加する強さ 拡散がどの程度強調されているのかを示す値 単位: b =γ2× G2× δ2×(Δ - δ/3) γ:磁気回転比 G:傾斜磁場強度 δ:MPG...
基礎分野

脂肪抑制

試15-12、14-19、13-22、9-5、9-16、7-2、6-2、6-10、5-13、2-5、1-5 参考書籍:集中講習P103 参考PDF①  参考PDF② 参考PDF③  参考PDF④ 参考PDF⑤ ①選択的脂肪抑制法 水と脂肪の周波数差を利用した方法 (Fat SAT、Chem SAT、CHESS、SPECIAL、SPIR(SPAIR)) ○原理 ・同じプロトンでも脂肪と水では共鳴周波数が異なる(化学シフト) ・脂肪は水よりも3.5ppm(1.5Tの静磁場では3.5ppm=224Hz)低い周波数で共鳴する ・脂肪の共鳴周波数のみに狭いバンド幅のRFパルスを照射した後、スポイラー傾斜磁場で位相分散させてからデータ収集を行う ・脂肪抑制パルス(pre-saturation pulse)をかけることで、脂肪プロトンの信号を落とし、水プロトンのみの画像を取得する ・メチル基、メチン基、メチレン基の信号が抑制される ・不飽和脂肪酸の共鳴周波数は水に近いため抑制されない ・静磁場強度が高い方が有利→水と脂肪の周波数差が大きいため ・脂肪抑制効果は静磁場の...
基礎分野

MR血管撮像

MRA:bright blood MRA 試15-26、14-49、13-36、13-49、11-3、9-10、6-12、5-4、5-11、5-29 参考書籍  完全解説P595,581   撮像技術P117,122,219,230,249,307 参考PDF①  参考PDF② 参考PDF③  参考PDF④ タイムオブフライト法(TOF:time of flight) ○概要 ・GRE法を用いて流入(インフロー)効果を利用 ・TRごとにαパルスを与えると、新しくその部分に入る血液は、縦磁化はずっと回復した状態と同じとみなせ、これを短いTRにて画像にすると血管だけを強調できる ・血管以外のTl値の短い物質ほど高信号 ・得られた画像は,MIP処理され三次元的に観察される ・流入効果を高めるため、目的の血管に垂直な断面にする ・脳血流の低下が予想される場合、TRの延長で血管の描出能が向上する ○撮像法 a) 2D-TOF法 ・頸部や腹部,下肢血管など,広い範囲の撮像に利用される ・3Dに比べスライス枚数を増やせる ・薄いスライス厚で撮像し,静脈などの比較...
基礎分野

GRE法

試12-10、11-5、10-23、9-9、9-26、8-26、8-3、6-9、5-14 参考書籍:完全解説P257.P323~326~、撮像技術P91、259、264、260 概要 ・特徴 :「TEが短い」「TR が短い」 「撮像時間が短い」 「任意のフリップ角度」 「スライス厚の薄層化が可能」 「磁化率差に鋭敏でT2強調画像が得られない(T2*強調画像になる)」 SE法に比べて :「S/N比が小さい」 「磁化率の影響と磁場の不均―性の影響を受けやすい」 ・180°パルスを使用しない → TRの短縮により短時間撮像が可能 → SNR低下のためフリップ角を小さくして補償する → 磁化率の影響を受ける → T2WIではなくT2緩和と磁場の不均一の影響を合わせたT2*WIとなる ・コントラストはFAにより変化する T1WIを撮像する際は,FA(flip angle)を90°よりも小さくする T2*WIを撮像する際は30°以下の小さいFAを用いる ・GRE法で撮像する画像 :「T2*」 「MRA」 「磁化率強調画像」 ・造影検査では、TEはin...
基礎分野

高速イメージング / IR法

高速イメージング 試15-17、15-18、15-19、13-41、12-19、8-12、5-20、4-39 参考書籍:完全解説P201,P203~、P212~、撮像技術P100 1.パラレルイメージング 概要 ・k空間を間引いて信号を取得 ・複数コイルの空間的な感度差を利用してk空間座標を埋める ・位相方向の画像展開を行う ・複数のコイルを間引く方向と平行に配置する SENSE法(sensitive encoding) ・k空間の外での画像上でのデータ操作(折り返しを戻す)によるParallel imaging ・折り返しアーチファクトのある画像を再構成し、コイル感度分布の情報から折り返しを展開する ・過程 ①事前にコイル感度分布を収集 ②k空間の位相エンコードラインを間引いて信号取得 ③フーリエ変換にて各コイルの折り返し画像が再構成される ④各コイル感度分布の情報から折り返しを展開する ・SENSE法のメリット ①時間分解能が向上 ②撮像範囲の拡大 ③モーションアーチファクトの低減 ④EPIによる歪みの低減 ⑤sshT2WIのブラ...
基礎分野

SE法 / SSFSE法

SE法 試14-17、11-13、10-20、8-14、6-14、5-18 参考PDF 概要 ・磁場の不均一に強い ・SE法で撮像する画像の種類 → 「T2WI」「FLAIR」「プロトン密度強調画像」「T1WI」 ・180°パルスは縦磁化成分と横磁化成分を反転させる ・CPMG法を用いたSE法 → 180°パルスが不正確でも偶数番エコーは正確なT2減衰を示す → 一度に多数のTEの異なったスピンエコー信号が得られる ・SE法の信号強度SI SI∝ρ×(1-exp(-TR/T1))×exp(-TE/T2)  (ただしTR≫TEの場合) ρ:プロトン密度 T1:縦緩和時間 T2:横緩和時間 TR:繰り返し時間 TE:エコー時間 シーケンスチャート TEはチャート内のTの2倍の時間 180°パルスのみを取り除くとGRE法になる 流速補正用勾配が付加されている AとBの面積は等しい 3D高速SE法 試8-14、6-14 ・再収束パルス角を小さくする →SARは低下 SNRは低下 画像コントラストは低下 ・再収束パルスを非選択的パルス...
基礎分野

画質への影響

表面効果 試5-40、8-36 参考書籍:完全解説P352 ・石灰巣に高分子が捕捉されて、動きが制限されてT1が短縮し、T1WIで高信号を示す現象 ・石灰化の表面積が大きいほどT1短縮効果が大きい 例)T1WIやPDWIで膝関節半月板の断裂面が高信号になる ※「石灰巣」を「粘調な蛋白質溶液」に置き換えると「高分子水和効果」という MT効果 試14-1 参考書籍:完全解説P341、撮像技術P255 ・磁化移動のこと ・適当なオフセット周波数のRFパルスを照射したとき、飽和した水素原子核の磁化が、ゆるく結合する水分子中の水素原子核のスピン系に移動すること ・コントラストの低下につながる 位相分散 試13-38 ・高速SEで血管(血流)が低信号に描出される ・対策:「TEを短くする」 磁化率効果 試7-12 ・磁場強度に比例する J-カップリング(スピン-スピン結合) 試15-8、7-12、5-2、3-31 参考書籍:完全解説P336 ・単位: ・静磁場強度に無関係な一定の値 ・磁性原子核が同じ分子内の原子核スピンに磁気的影響を与えること ...
基礎分野

撮像条件

フリップ角 試8-1 参考書籍:完全解説P63 フリップ角θ = γ・B1・t γ:磁気回転比 B1:RFパルス強度 γ・B1:RFパルスによる歳差運動の周波数 t:RFパルスの照射時間 FOV 試7-14、7-30、9-9、5-9 参考PDF FOV=BW/(γ×G) BW:受信バンド幅 γ:磁気回転比 G:傾斜磁場強度 スライス厚 試1-2、2-2 参考書籍:完全解説P492~ スライス厚Δz=BW/(γ×Gz ) BW:送信バンド幅 γ:磁気回転比 Gz:傾斜磁場強度 傾斜磁場(空間磁場勾配) 試14-8、14-9、14-11、14-32、14-33、13-33、12-33、12-34、9-22、7-23 参考書籍:完全解説P489 ・傾斜磁場は磁気モーメントの位相分散(dephasing)を伴う Slew rate ・最大傾斜磁場までどのくらいの時間で変化させるかを示す ・単位: ・Slew rate=最大勾配磁場/立ち上がり時間 静磁場内の磁場勾配 ・静磁場における空間の傾斜磁場(空間磁場勾配) ・単位:または ...
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