第18回関西Gyro Meeting

Philips Electronics Japan

MR Application Specialist

Tomohiro Mochizuki

モーションの影響を抑制したいケース

血流速度を利用するケース

VCG/PPU Respiration

VCG/PPU

Phase Contrast

Balanced-TFE

Time OF Flight

TRANCE

VCG/PPU

Respiration

VCG/PPU

VCG/PPU

併用のGate sweep法

併用のTRANCE法

併用のPCA CINE法

併用のb-TRANCE法

◆ 撮像時にスライス面外より、プロトンが流入もしくはスライス面

から流出する効果

→信号強度の上昇 or 低下

◆ 短いTRを繰り返すことにより、周囲組織が低信号となる

α°パルス（t=0） α°パルス（t=t+TR）

血流 v=0

高信号 slice厚Δd

slice厚Δd

slice厚Δd

血流 v=Δd/（2TR）

血流 v＞Δd/TR

＊信号の増強（FFEの場合）

高信号

信号減弱

下肢MRA(Gate sweep) 撮像条件

2D TOF

・ 遅い血流に敏感

・ 静止組織に対するコントラストが優れる

・ スライス方向の分解能が悪い

・ 比較的撮像時間が長い

・ SNRが良い

・ スライス方向の分解能が良い

・ 遅い流速に鈍感

・ 飽和効果による信号低下

3D TOF

利点

欠点

利点

欠点

内蔵型Body コイル

使用

M2D TOF

70 slices×4stacks

１.8 x １.8x 4 mm

TE : 6.9

心電同期併用

Achieva 1.5T

TRANCE （FBI）

Q-Flowの撮像

血流速

1R-R内の

時間

TRANCE （FBI）

Inflow効果の高いタイミング

Velocityカーブから、流速が速く、Inflow効果の高いタイミングを読み取る

Inflow効果の高いタイミング

Velocityカーブから、流速が速く、Inflow効果の高いタイミングを読み取る

Non Gate

Gate

TRANCE （FBI）

TRANCE （FBI）

Courtesy : Utsunomiya Central Clinic

1.5T

3.0T

1.5T 3.0T

高いInflow効果を得られる3.0Tでは、より良好な描出能が行える

Phase Contrast

Balanced-TFE

Time OF Flight

TRANCE

VCG/PPU

Respiration

VCG/PPU

VCG/PPU

併用のGate sweep法

併用のTRANCE法

併用のPCA CINE法

併用のb-TRANCE法

systole diastole

Artery

Vein

Artery

Vein

200 400 600 800

200 400 600 800

(time)

(time)

Ve

loc

ity

Sig

na

l In

ten

sit

y

・ 心電図同期を使用する

・ 心周期に依存した信号強度に基づく

収縮期 － 動脈 : 低信号、静脈 : 高信号

拡張期 － 動脈 : 高信号、静脈 : 高信号

・ 収縮期と拡張期のサブトラクション

・ 鎖骨下動脈、下肢動脈等に有用

3D TSE法

α°パルス（t=0） α°パルス（t=t+TR）

血流 v=0

高信号 slice厚Δd

slice厚Δd

slice厚Δd

血流 v=Δd/（2TR）

血流 v＞Δd/TR

＊信号の増強（FFEの場合）

高信号

信号減弱

180°パルス（t=TE/2） 90°パルス（t=0）

＊信号の低下（SEの場合）

血流 v=0

血流 v=Δd/TE

血流 v＞2Δd/TE 無信号の 領域

slice厚Δd

slice厚Δd

slice厚Δd

TRANCEではFlow voidを利用

TRANCE （FBI）

Artery

Vein

200 400 600 800 (time)

Sig

na

l In

ten

sit

y

収縮期 動脈：低信号

静脈：高信号

拡張期 動脈：高信号

静脈：高信号

－ ＝

TRANCE （FBI）

収縮期 動脈：低信号

静脈：高信号

拡張期 動脈：高信号

静脈：高信号

MIP

TRANCE （FBI）

Q-Flowの撮像

TRANCE （FBI）

Q-Flowの撮像

収縮期 Q-Flowの最も流速の早いタイミング

拡張期 Longest

TRANCE （FBI）

Q-Flowの撮像

PPU使用の際はタイミングに注意！ 収縮期 Q-Flowの最も流速の早いタイミング

拡張期 Longest →最も流速の遅いタイミング

下肢MRA TRANCE撮像条件

TR

shot duration

STIR

TR

shot duration

STIR

TRはbeat設定となり、Act.TRは心拍数により変化 3D T2Wのため、TRは長い方が良い

TRを2beat設定とすることで時間は2倍になるが、 コントラスト向上（特に速い心拍の患者に有用）

IR設定の場合にはHRを半分の入力にすることで 2心拍に一回の撮像となり、TRが2beat分となる

TRが2beat分となることでコントラストが良好になる

1R-R 2R-R

TR

shot duration

STIR

systole diastole

Artery

Vein

200 400 600 800 (time)

HR60の場合

御提供：原田病院 景山技師の御好意による

systole diastole

Artery

Vein

200 400 600 (time)

HR80の場合

御提供：原田病院 景山技師の御好意による

systole diastole

Artery

Vein

200 400 600 (time) ■Shot Durationを短く

TSE-Factorを減らす+TE短く

■Trigger Delayを正確に！

御提供：原田病院 景山技師の御好意による

TR

shot duration

STIR

脂肪抑制なし STIR

STIR併用によりミスレジストレーションを減少 元画像もMIPで使用可能 ※R2.5以前での使用には心臓オプションが必要

STIR

IR設定とし、IR delayは140~160msに設定DRIVEはIRとの併用不可のため、使用しない

Artery Vein

200 50 150 (time) 0 100

収縮期

Q-Flowの最も流速の早いタイミング

Artery Vein

200 50 150 (time) 0 100 80 160

STIR TI Delay

Trigger Delay

STIR TI Delayが長く、収縮期収集ができない！

Qflow with VCG Qflow with PPU

IR設定とし、IR delayは140~160msに設定

Phase Contrast

Balanced-TFE

Time OF Flight

TRANCE

VCG/PPU

Respiration

VCG/PPU

VCG/PPU

併用のGate sweep法

併用のTRANCE法

併用のPCA CINE法

併用のb-TRANCE法

位相シフトの大きさを検出して画像化する方法

対象となる血流の速度によって傾斜磁場の大きさ（velocity encoding : Venc）を設定する

43

RF

Gz

Gy

Gx

Signal

α°

FID

双極傾斜磁場

(bipolar gradient)

• 双極傾斜磁場を使う。

• 静止したスピンは位相のずれは無く、流れているスピンは速度に比例した位相のずれが生じる

傾斜磁場

静止組織

定常流

⊿φ（位相シフト）

• 双極傾斜磁場を反転して、2回の信号収集を行う

• 個々の信号収集から計算された位相イメージをサブトラクションする

傾斜磁場

静止

定常流 ⊿φ（位相シフト）

47

RF

Gz

Gy

Gx

Signal

α°

FID

PC Velocity（Venc） ＝ Bipolar Gradientの大きさ 描出しようとする撮像範囲内での最大の速度を表す

Velocity : 小

Velocity : 大

設定する“Venc”と同じ 速度で動くスピンの位相シフトが180°となる：π＝2γ･Venc･GT2

つまり“Venc”に応じてGとTが決定される： GT2 ＝ π /(2γ･Venc)

Phase Contrast法では、PC Velocityという非常に重要なパラメータがあります。 PC Velocityとは、計測したい部位の撮像範囲内での最大速度を設定するパラメータで、双極傾斜磁場の時間と傾斜磁場強度で決定されます。 実際の血流速度が入力されたPC velocityの値を超える場合、イメージに折り返って表れる場合があります。そのため、PC velocityには実際の血流速度よりも大きな値を入力しておく必要があります。（設定パラメータは「dyn/ang」にあります。）

設定Velocityが高すぎる

画像のSNRは低下し、遅い血流の描出が

困難となる

設定Velocityが低すぎる

設定流速を超えた血流分に関しては、

速度エンコードの折り返しが発生する

偽りの速度＝Velocity－実際の速度

Velocity=10cm/s Velocity=50cm/s Velocity=90cm/s

Velocityの違いにより描出される血管が変化

PC Velocityによる描出能の違い

胸部MRA CINE PCA撮像条件

中部ブロック代表 聖隷三方原病院 高橋 護先生

使用シーケンス：３D_PCA_COR

Philips→Head and Neck→Angio

→PCA→3D_PCA_COR

①PPUを使用 1心拍の中の違う時相のデータを連続的に得るため、心電同期：retrospective

を使用します。DeviceはPPUとします。

arrhythmia rejection (不整脈除去)がnoだとConflictするのでyesにします。

②heart phasesの設定 1心拍を何分割するか設定するheart phasesを入力します。

多くすると細かい経時的変化が観察できますが、1回で収集できるデータが

減るので撮像時間が延長する可能性があります。

③Contrastのパラメータ設定 1心拍に撮るデータ数を設定するためFast Imaging modeをTFEにします。

Shot modeは？

multishot？？

default？？

HR 60

HR 80

TFE factor = 6

TFE factor = 4

●shot mode : default

HRに応じて TFE factorが変わる！

HR 60 HR 80

HRに応じて

TFE factorが変わる！

●shot mode : default

HR 60 HR 80

TFE factor固定！

●shot mode : multishot

HR 60

HR 80

TFE factor = 6

TFE factor = 6

実際に収集する

phase数が減っている！

でも画像は設定したphases分出てくる。

なんで・・・？

●shot mode : multishot

HR 60

HR 80

←データ収集

： 6phases

←再構成

： 6phases

←データ収集 ： 4phases

←再構成 ： 6phases

act. phase percentage = 4/6 × 100 = 66.7 %

●shot mode : multishot

multi shot default

Default設定ではphase acquisitionが心拍に依存しない

1.5T 3.0T

3.0Tの方が優位だが、どちらでも撮像可能

。 御発表者 Gyro CUP 2012 Beonze Award

3D cine PCAを用いたMRA 中部ブロック代表 聖隷三方原病院 高橋 護先生

Geometry

Coil selection

element

CLEAR

FOV (mm)

RFOV (%)

Fold-over suppression

Slice oversampling

Matrix scan

reconstruction

Scan %

SENSE

Overcontiguous slices

Stacks

slices

slice thickness (mm)

slice orientation

fold-over direction

fat shift direction

Chunks

Rest slabs

SENSE NV 16ch

HNACPC

yes

300

50

no

default

208

512

60

no

yes

1

40

1.5

coronal

RL

F

1

0

Scan mode

technique

Contrast enhancement

Acquisition mode

Fast imaging mode

shot mode

TFE startup echoes

turbo direction

Echoes

partial echo

shifted echo

TE

Flip angle (deg)

TR

Half scan

Water-fat shift

(pixels)

Shim

Fat suppression

SAR mode

B1 mode

PNS mode

Gradient mode

SofTone mode

3D

FFE

T1

Cartesian

TFE

default

default

Y

1

yes

no

shortest

10

shortest

no

user defined

0.5

default

no

high

default

low

default

no

Cardiac synchronization

device

R-R window (%)

heart phases

arrhythmia rejection

Respiratory compensation

Navigator respiratory comp

Flow compensation

Motion smoothing

NSA

Angio/Contrast enh.

Quantitative flow

PC flow directions

uniform velocity

PC velocity

Manual start

Dynamic study

Dyn/ang

Motion Contrast

retrospective

PPU

10, 20

12

yes

no

no

yes

no

1

phase contrast

no

RL-AP-FH

yes

100

no

no

Preparation phase

Interactive F0

MIP / MPR

Images

Reconstruction mode

Ringing filtering

Postproc

auto

no

MIP

M

immediate

rectangular

*こちらの条件は御発表内容をもとに弊社アプリケーションが検討したものです。御発表時に御使用の条件と必ずしも同一ではありません。

Total scan duration

Act. TR/TE

ACQ matrix M x P

ACQ voxel MPS (mm)

REC voxel MPS (mm)

Scan percentage (%)

TFE shots

TFE dur. shot / acq (ms)

TFE shot interval.

Act. WFS (pix) / BW (Hz)

Whole body / level

Information

4:22

4.8 / 2.6

208 x 60

1.44 / 2.50 / 3.00

0.59 / 0.59 / 1.50

53.7

260

155.2 / 116.5

155.229507

0.501 / 433.1

0.2 W/kg / normal

Phase Contrast

Balanced-TFE

Time OF Flight

TRANCE

VCG/PPU

Respiration

VCG/PPU

VCG/PPU

併用のGate sweep法

併用のTRANCE法

併用のPCA CINE法

併用のb-TRANCE法

高速スキャンシーケンスである

ＳＮＲに優れる

T2/T1コントラスト

静止、流れに関係なく液体は高信号

特徴

血管描出に優れたシーケンス

FID

FID

FID + SE signal

Spin Echo FID

３つの信号を収集するため SNRが高い

FID + SE signal

+ Stimulated echoes

Stimulated echoes Spin Echo FID

74

RF

Gz

Gy

Gx

Signal

α° -α° α°

FID FID FID

SE SE

STE

信号をSpoilingせずFID、SE、STE信号を反映した画像

対称なGradient

TR=2TE

Sin(a)・Rho

1+T1/T2+(1-T1/T2)・Cos(a) Signal =

1

2 Rho ・

T2

T1 ・

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

ste

ad

y s

tate

sig

na

l

flip angle

Arterial blood

Fat

NiCl2

Olive oil

a：Flip angle

Rho：組織スピン密度

T1≒T2に近い物質の方が高信号！

血管描出に優れたシーケンス

息止め 呼吸同期 Thin slice（1mm以下）の

高分解能画像が得られる

外科的手術前精査に有用

（MRCPA）

3D収集にてinFlow効果を利用することより選択的MRA

を可能とする

Free breath

inflowMRA

心電同期

通常呼吸下にて撮像可能 （Cine画像等）

MIP original

腎臓に流入する動脈血信号のみを描出 通常のBalancedシーケンス

動静脈両方とも描出される。

腎動脈 呼吸同期（bTRANCE） 撮像条件（1.5Ｔ）

Invert（volume selective

/背景信号の抑制） TFE factor

Back ground

TI:1200（患者により変更）

腎臓に流入する動脈血のみを描出

反転パルス(Invert)により、背景組織の信号を抑制する。

1回の呼気内でのパルスの構造

REST

① prepulseにより

背景信号を抑制する

TI

② 抑制されていない

血液が流入し高信号となる

TI 600 TI 800

TI 1000 TI 1200 TI 1400

腎動脈 呼吸同期（bTRANCE） 撮像条件（1.5Ｔ）

腎動脈 呼吸同期（bTRANCE） 撮像条件（3.0Ｔ）

40

low-high

radial

SPAIR

Invert（volume selective

/背景信号の抑制）

SPAIR

（脂肪抑制）

Start up echo:40（ダミーパルス）

TFE factor:80

Fat Back ground

TI:1200（患者により変更）

腎臓に流入する動脈血のみを描出

反転パルス(Invert)により、背景組織の信号を抑制する。

1回の呼気内でのパルスの構造

REST

Phase Contrast

Balanced-TFE

Time OF Flight

TRANCE

VCG/PPU

Respiration

VCG/PPU

VCG/PPU

併用のGate sweep法

併用のTRANCE法

併用のPCA CINE法

併用のb-TRANCE法