Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学

Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 超音波 眼底

超音波検査の概要 / 物理的性質

超音波検査の概要  (61.42) ・特徴 :「被曝がなく非侵襲的なので繰り返し行える」  「リアルタイムに観測が可能」  「比較的小型・安価であり、移動も可能」  「ドプラ法で血流の評価が可能」  「断層面を自由に選択できる」 ・超音波とMRIの比較  (63.31)  超音波で検査可能な部位は侵襲度や簡便性から超音波検査が薦められる ・使用されている周波数  (71pm13、67am19、63.26)  3.5~5MHzが多く、用途に応じて1~20MHz程度を用いる  乳房:5~10MHz    体表:7.5~10MHz  腹部:5~10MHz ・超音波の発生原理  (63.24)  圧電効果(ピエゾ効果)を利用し、極性を切り替えて送受信を行う   → 圧電物質に外力が加わることで、その表面に歪みが生じて表面に正負の電気が生じること  振動子の近傍では平面波で、遠くでは球面波となる 物理的性質  (71pm72、70pm74、69am19、67pm13.pm75、66.26、64.49、61.25、63.50、62.50、61.50、6...
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超音波装置 / 分解能 / 表示モード

超音波画像診断装置の構成要素  (60.24.26)  「送信回路」「圧電素子」「TVモニタ」「ビデオプリンタ」  プローブ→増幅器→位相検出器→デジタルコンバータ→モニタ プローブの構成  (68am9、64.23、62.26) ・プローブ内部の配置 :体表→音響レンズ→第2整合層→第1整合層→振動子→バッキング材 ①音響レンズ :スネルの法則に従いビームを収束させる  生体と音響インピーダンスはほぼ等しく、音速は遅い物質(シリコンなど)を使用する ②音響整合層(マッチング層) :振動子と生体の音響インピーダンスの差による体表面での反射を少なくし、  送受信効率をあげる ③振動子 :電圧と音を相互変換する  0.1~1mmの微細な短冊状  材料はPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)     PVDF(ポリフッ化ビニリデン) ・凹面振動子:集束 ④バッキング材 :振動子後方に放射した音響エネルギーを速やかに消散し、振動を吸収することでパルス幅を短くする 電子走査方式のプローブ  (70pm13、69am14、64.24、62.24...
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ドプラ法 / ハーモニックイメージ

カラーフローマッピング法(CFM)  一つの振動子でパルス波を送受信し、多数の点のそれぞれの平均速度を色で、Bモード画像に重ねて表示する  目的に応じた速度レンジの設定が必要で、折り返し現象が起きてしまう  複数の速度の血流を同時評価可能  プローブ表面に平行な(超音波ビームに直行)流れは着色できない ・ドプラ法の周波数  (69pm13)  受信した周波数F1  F1 = F0+ (2×v×cosθ)/c ×F0  v:流速 c:音速  θ:プローブと血流のなす角  (θ=90°でドプラ偏位周波数が0となり検出されない)    → ビームに直交な流れは検出できない ・カラードプラフィルタ :組織などの不要な信号を除き、血流の信号を描出する ・表示方法 ①速度表示 :腹部などの遅い血流の検査に用いる  プローブに近づく流れを赤系、プローブから遠のく流れを青系によって色相の変化で表す ②速度分散表示 :循環器検査(弁逆流など速い流れの異常)に用いる  プローブに近づく流れを赤系、プローブから遠のく流れを青系の明るさ(明度)で表す  速度成分...
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各部位の超音波検査 / 所見(サイン)

各部位の超音波検査  (71pm15、70pm21、68am19、62.43) ・検査体位にほとんど制限はなく、立位・臥位・側臥位・坐位など様々な体位で行う ・プローブを押し当てるようにして使用し、体表との間に空間ができないようにする ・エコーゼリーを使用前に温めておき、プローブを当てる場所に付けて使用する ・頸部  (63.39)  頸部動脈硬化症の診断(内中膜複合体厚の計測) ・甲状腺 (71am23、67pm24) ・右側腹部走査  (65.37、63.40、61.46) *絶食 :「胆のうの収縮防止」  「腸管ガスの増加防止」 *胆のう :胆石は体位変換によって隆起性病変との鑑別を行う  *肝腎コントラスト :通常では、肝臓と腎臓の輝度は腎臓がやや低めか場合により同程度  脂肪肝の場合、肝臓が白く(高信号)、腎臓が黒く(低信号)描出される *肝腫瘍 :造影剤を用いることもある *肝硬変の所見 :肝右葉の萎縮、肝左葉の肥大、肝縁の鈍化、肝表面の凹凸不整、脾腫、門脈拡張、腹水 (68pm24) (69am24、6...
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アーチファクト / 日常の保守管理

アーチファクト (70am21、69pm19、67pm19、67pm23、61.26、66.37、64.37、63.29、62.44) ①多重反射 :胆石など高吸収なもの  → コメット様エコー(コメットサイン)   探触子から放射されたパルスが組織境界で反射され、振動子の接触面や他の組織の境界を何度も往復して反射が繰り返される現象反射体が小さくても、周囲組織との音響インピーダンスの差が大きいと多重反射を起こす ・改善方法 :「圧迫の強さを変える」  「ビーム角度を変える」  ②サイドローブ :胆のう頸部(十二指腸ガス)  サイドローブ内に強い反射体が存在した場合に、そこからの反射が探触子に戻り画像を作る現象 ③ミラー(鏡面)効果、ミラージュ現象 :横隔膜など  斜めに平滑な反射体で反射することで、同じ経路で探触子に戻り、ビームの延長線上に虚像を作る現象 ④レンズ効果 :腹直筋と脂肪組織の混在部  屈折したビームが強い反射体で反射して、同じ経路を通って探触子に戻り、ビームが放射された方向に虚像を作る現象 ⑤断面像の厚み :胆のう近傍  超...
Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 MRI

MRI装置の構成 / MRIの特徴

MRI装置の構成 1、静磁場磁石  (68am13、67am12) ・永久磁石 :常時稼働し、消費電力が小さく漏洩磁場が少なく,低価格で冷却装置が不要のため維持費が安い  温度変化により磁場強度が変動するため、恒温制御(断熱材や空調設備など)が必要  非常に重い  静磁場は0.15~0.3T程度で水平方向 ・常電導磁石 :銅またはアルミニウムのコイルに加える電流を変化させ稼働できるが消費電力が大きく、  コイル発熱や温度特性により冷却設備が必要である  磁場の切断が容易 ・超電導磁石 :電気抵抗のない超電導状態で永久電流が得られ、定電流制御を必要とせず電力消費が少ない  未使用時でも磁場は発生しており、均一性や磁場の安定性に優れているが、漏洩磁場が多い  起電導状態を保つため液体ヘリウムで低温状態にさせ、強い電流で高磁場を得る  超伝導状態の静磁場コイルの消費電力は0  液体ヘリウムの蒸発は画質に影響を及ぼさない *クライオスタット:真空断熱容器で液体ヘリウムで満たされている ・性能比較  磁場の空間的均一性の良さ:超電導磁石>永久磁石  ...
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信号の発生原理 / MRIの基本的なパラメータ

信号の発生原理 ○磁気モーメント  磁気双極子において、磁極の量と距離の積からなるベクトル  1Hは、全ての核種の中で最も核磁気モーメントが強い  原子・分子の陽子・中性子の数が同じだと磁気モーメントは生じない ○歳差運動と磁化および共鳴励起  (69am11、63.19.30、62.23、61.24、60.31) ・歳差運動 :自転軸が時間の経過に従いその中心軸が傾き、先端が円を描くようになるような運動    歳差運動の共鳴周波数f=(γ・B0)/2π             ω=γ・B0  γ:磁気回転比  B0:静磁場の強さ    磁束密度    コイルに流れる電流に比例して大きくなる ・MRIで用いられる核腫と共鳴周波数 核腫  1H  13C  19F 23F 31P 共鳴周波数 42.58 10.71 40.10 11.26  17.24 ○緩和時間:T1、T2 (71pm12、70pm11、69pm74、68pm74)  絶対的にT1値>T2値> T2*値となる(純水...
Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 MRI

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) 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 *血管は無(低)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...
Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 MRI

撮像時間短縮方法 / 脂肪抑制方法

撮像時間を短くする手法   (71am15、70am15、69pm15、67am15、66.30) ・撮像時間  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 *GRE法ではTRの短縮、高速SE法ではETLに応じて撮像時間を短縮する *TR,ETLを変更すると、画像コントラストが変わってしまう *位相エンコード数を減らすと空間分解能を劣化させるか位相エンコード方向撮像視野を限定する必要がある ・高速シーケンス 1.高速スピンエコー (67pm16)  撮像時間が短く、T2強調画像を得るための方法として主流  脂肪信号が上昇する  脳実質のコントラストが低下する 2.EPI  一回のくり返し時間で必要とするk空間の位相エンコードラインの情報をすべてとっている  読取の傾斜磁場をジグザグにして、位相エンコードをその隙間にいれて、繰り返し時間を1回しかしない  磁...
Ⅱ.Ⅲ.診療画像機器/検査学 MRI

拡散強調 / fMRI / MRS / DTI / SWI / 潅流 / プロトン密度強調 / CPMG

拡散強調画像(ディフュージョン:DWI) (71pm22、70am16、66.31、61.40) ・EPI法で撮像  ・組織の水分子のブラウン運動の強さを強い一対の傾斜磁場(MPG:motion proving gradient)を用いることで水分子の拡散の大きさの違いを信号強度として画像化する ・水分子の拡散が低下すると高信号(脳梗塞部位など)になる ・基本的にDWIはT2強調画像であり、T2WIで高信号な部位は同様に高信号となる  → T2shine through ・b値 :MPGを印加する強さ  b値が大きければ拡散強調が強くなり、SN比は小さくなる  拡散の大きいもの(水)は信号が小さくなる ・ADCmap :b値の異なる2画像からT2shine throughの影響を除外した見かけの拡散係数画像  拡散が低いものはADCmapで低信号となる ・アーチファクトが出やすく、パラレルイメージングの使用、TEの短縮、脂肪抑制など工夫が必要 ・拡散強調画像は細胞性浮腫を呈する発症6時間以内の急性期脳梗塞の診断に使用する  高b値の画像で高信号(白)+A...
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