MRI測定原理 / 画像形成 / MRA

3. MRI 装置<磁気共鳴画像診断装置>

A. 核磁気モーメント
a. 核磁気共鳴〈NMR
b. 磁気回転比、ラーモア周波数

・歳差運動 2014 22

自転軸時間の経過に従いその中心軸傾き、先端が円を描くようになるような運動

[ラーモアの式]  歳差運動の共鳴周波数fB0)/2π 、ωγB0

γ:磁気回転比  

B0:静磁場の強さ:磁束密度[テスラ]、コイルに流れる電流に比例して大きくなる

 

・静磁場強度

静磁場強度が大きいと「SAR増加」「磁化率・化学アーチファクトが増加」「S/N比が増加」 

  「T1緩和時間が長くなる」「RF磁場不均一の影響の受けやすさが増加

B. 磁気共鳴信号   

a. RF パルス(2017 記述)
b. FID〈自由誘導減衰〉
c. 縦緩和、横緩和

 

C. MRI の画像形成

a. スライス選択 

・スライス厚 (cm) = 送信バンド幅[Hz傾斜磁場強度[Hz/cm] 2017 352013 29

・スライス位置:RFの周波数によって決める

・撮像視野(FOV(cm) = 受信バンド幅[Hz傾斜磁場強度[Hz/cm]

 

b. 周波数エンコード c. 位相エンコード d. リフェイズ、ディフェイズ e. k 空間 f. 画像コントラスト

撮像時間 (2014 28

・撮像時間=TR×N×撮像加算回数÷ETL

TR繰り返し時間  ETLエコーの数(Echo train length)  SE法のときのみ

N位相エンコード数  撮像加算回数:信号雑音比を上げるため同信号を取り出す回数

 

D. MRI 装置

a. 超電導磁石、永久磁石
b. 傾斜磁場コイル
c. 送信コイル、受信コイル
d. シミング e. シールド

 

E. 撮像法

a. 基本的パルスシーケンス  

b. MRハイドログラフィ

 

c. MRアンジオグラフィ〈MRA (2014 記述)

 

利点

欠点

TOF

GRE法)

・静磁場への均一性への依存度が低い

・傾斜磁場の直線性への依存度が低い

・画像再構成時間が短い

PC法よりもS/N比が高い

T1短い組織を信号に描出

・断面(FOV)平行な流れは描出困難

過流乱流によって血管内の信号は低下する。

特に冠状断ではインフロー効果が得にくい。

PC

流速方向の定量化が可能

・特定の流速を強調できる

・断面(FOV)平行な流れに鋭敏

・静磁場の均一性への依存度が高い

・傾斜磁場の直線性への依存度が高い

・患者の動きに影響されやすい

TOF法より検査時間が長い

・画像化するための煩雑性

過流乱流によって血管内の信号は低下する。

造影法

・撮像時間が短い

コントラスト

流速方向の情報が得られない

・造影剤が必要

閉塞部、狭窄部はより低信号(flow gap)、磁化率効果で低信号

 

タイムオブフライト(TOFtime of
flight
)法

GREを用いて流入インフロー)効果を利用

TRごとにαパルスを与えて、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るので、これを短いTRにて画像化し、血管だけを強調する

血管以外のTl値が短い物質ほど描出される

得られた画像は,MIP処理され三次元的に観察される

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

薄いスライス厚で撮像し,静脈などの比較的遅い血流の信号も描出できる

スライス面に対し垂直に流入する血流ほど信号となり,平行に走る血管は信号となる

動脈のみ描出する場合,撮像前に静脈の流入側に飽和パルス(プリサチュレーションパルス)を与える。

3Dにくらべスライス枚数を増やせる

3D-TOF法:3DFT-GREを利用している

2D-TOF法に比べてスライス方向の分解能が向上S/N比も向上する

静脈など遅い血流は描出困難となる

 

フェーズコントラスト(PCphase contrast)法

 血流では位相のずれが生じ、傾斜磁場により位相情報を血流の流れとして描出できる

双極傾斜磁場を用いる

 位相差の大きさ流れの速度に比例する

得られるもの:血流速度を反映した画像や血流方向の情報

2D-PC時間で撮像でき,厚いスライス厚により血管の概観像が得られる

3D-PCS/N比が高く,広範囲にて複雑な血管走行を描出でき,多方向からの観察も可能である

       スライス方向の制限がない。信号強度から流速を推測できる

 

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