撮像の原理(パルスシーケンス)

撮像の原理(パルスシーケンス)

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スピンエコー法(Spin Echo:SE法)

 (65.40)
 TR、TEを調整することでT1強調画像、T2強調画像、プロトン密度強調画像などを得る方法
 以下に基本的シーケンスを示す
1、90°パルスを加える
 :位相を揃える
2、読み取り方向の傾斜磁場、最も大きな位相方向の傾斜磁場を同時に加える
3、180°パルスを加える
 :点対象で軌跡を移動させる
4、読み取り方向の傾斜磁場を加える
5、TR時間後に90°パルスを加える
6、読み取り方向の傾斜磁場、強さの異なる位相方向の傾斜磁場を同時に加える
7、180°パルスを加える
8、読み取り方向の傾斜磁場を加える

*血管は)信号になる(位相分散による)

マルチエコー法

 1つの90°パルスを加えた後、180°パルスを順次複数加えて、複数のエコーを収集する方法

高速スピンエコー法(Fast Spin Echo:FSE法)

 1つの90°パルスに対して複数の位相エンコードを行うことで撮像時間を短縮する方法
 位相方向に画像がぼける(特にT2強調画像で)

グラディエントエコー法(Gradient Echo:GE法)  

 (71pm11)
 読み取り用傾斜磁場を出力して横磁化を制御する方法
 90°パルスの代わりに励起(α°)パルスをフリップ角(任意)で加える
 180°パルスの代わりに傾斜磁場の反転をする

・特徴

・TR が短い
:180°パルスを使用しないため短縮できる
 これによるSN比の低下をフリップ角を小さくすることで補う

・磁化率差に鋭敏で、磁場の不均―性の影響を受けやすく、T2強調画像が得られない
 (T2*強調画像になる)

・TEと撮像時間が短い
・スライス厚の薄層化が可能
・S/N比が小さい

・適応

:「MRアンギオ」「血腫の診断」

・フリップ角

:フリップ角が大でT1強調画像に、小でT2*強調画像になる
 信号強度が最大となるフリップ角をエルンスト角という

・スポイル

目的外の信号抑制のために傾斜磁場やRFをかけること

・リワインダー

:傾斜磁場の反転を利用し、横磁化の位相を再度そろえること

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反転回復法(Inversion Recovery:IR法)

 (70pm15、67pm15、65.34、60.32)
 最初に180°パルスを使用し、スピンエコーでは正の部分を利用するが、IRでは絶対値演算は行わず、実数成分だけを用いて画像を作り、マイナスの範囲も含めた大きなコントラストをそのまま横磁化にして信号をスピンエコーで得る
 スピンエコーよりもはるかに強いT1強調像を得ることができる
 最初にスピンを反転させる180°パルス:反転パルス
 反転から90°パルスまでの時間:IR時間
 → STIRやFLAIRに使用されている

・FLAIR:Fluid attenuated inversion recovery(水信号抑制)

 IR法を使用して長いT1の水信号を抑制したT2強調像を得る方法で、
 自由水のみが無信号となり、脳腫瘍が観察が容易となる

・STIR:Short TI inversion recovery(脂肪抑制)

 縦緩和時間(T1)差を利用した手法
 低磁場の装置やシミングが困難な部位でも使用可で、撮像条件が限定されるが、
 血腫や常磁性造影剤濃染組織の信号も抑制可能

○スピンエコーによるTRとTE

 (71pm21)

スピンエコー  繰り返し時間TR  エコー時間TE
T1強調像 短い(100~1000ms) 短い(10~30ms)
T2強調像  長い(2000~6000ms)  長い(60~200ms)
プロトン密度強調像 長い(2000~6000ms)  短い(10~30ms)
高速スピンエコー (10000ms) (800ms)

○撮像方法の違いによるコントラストの変化

(67am22、67pm17、65.32、64.35、63.47、62.38)

撮像法 特徴 高信号になるもの 低信号になるもの
T1強調画像  T1値が短いほど高信号となる 脂肪

亜急性期出血、高蛋白

メラニン、常磁性体

淡い石灰化
 水(脳脊髄液)

多くの病変部位
T2強調画像 T2値が長いほど高信号となる 水(脳脊髄液)

多くの病変部位
急性・慢性期出血

石灰化、骨皮質

ガス、メラニン
拡散強調画像 高b値画像とADCマップの

組み合わせで脳梗塞の診断をする
急性期脳梗塞

膿瘍

脳炎脳症 
 水(脳脊髄液)

脂肪

T2強調画像で低信号のもの

○脳での信号強度の違い

 (71pm21、69am16、69pm18、65.42、64.43)

  T1強調像  T2強調像  (X線CT)
信号強度:強  (脂肪) 脳脊髄液(CSF)  灰白質(GM)
 白質(WM) 灰白質(GM) 白質(WM)
灰白質(GM)  白質(WM)   脳脊髄液(CSF)
信号強度:弱  脳脊髄液(CSF)    (脂肪)
T1強調 T2強調 FLAIR
DWI MRA(造影T1強調) プロトン密度強調

 

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