第28回関西gyro meeting 躯幹部拡散強調画像の撮...

Tomohiro Mochizuki

Philips JapanMR Application Specialist

第28回関西Gyro Meeting

躯幹部拡散強調画像の撮像Tips

Diffusion weighted Whole body

Imaging withBackground body signal

Suppression

DWIBS定義

定義• 全身（広範囲）のDiffusion撮像• 背景信号の多くを抑制（STIR使用)• 自由呼吸下で撮像

ご提供：東海大学病院様

東海大学・高原先生がご発表

DWIBSの歴史躯幹部拡散強調画像

2004年5月毎日新聞

中西先生(当時・大阪船員保険病院)

DWIBSの歴史躯幹部拡散強調画像

古賀病院21、熊本中央病院にてsliding DWIを導入

DWIBSの歴史Sliding coil

古賀病院21様 4chコイル熊本中央病院様 16chコイル※安全上Philipsとして推奨するものではありません

高原先生よりEuropian Radiologyに投稿

DWIBSの歴史Sliding coil

※安全上Philipsとして推奨するものではありません

dStream技術を搭載したIngeniaを販売開始

DWIBSの歴史dStream

DWIBSの歴史dStream

15 min Whole Body imaging (1.5T) Robust Whole Body imaging (3.0T)

Direct Coronalによるアプローチ

dStream技術を搭載したIngeniaを販売開始

DWIBS臨床的意義

Radiology Volume 280: Number 1—July 2016

骨転移の検索、経過観察-被曝がなく安価である- CTや骨シンチグラフィと比較して検出精度が高い・CTでは造骨性転移による石灰化と治療による良性石灰化の鑑別ができない・骨シンチグラフィでも治療部の骨新生との鑑別ができない・骨シンチグラフィではフレア現象のため病変を過大評価する・European organization for Research and Treatment of Cancer（EORTC） imaging groupのガイドラインにおいて明確にDWIBSに劣ると定義・MET-RADS-Pで経過観察にWB-DWIが第一選択とされている

スクリーニング/病変の経過観察-悪性腫瘍の拾い上げ- リンパ節の経過観察

Diffusion weighted Whole body

Imaging withBackground body signal

Suppression

DWIBS定義

Distortion? Fat sup？ Motion？

定義• 全身（広範囲）のDiffusion撮像• 背景信号の多くを抑制（STIR使用)• 自由呼吸下で撮像

Fat suppression

Distortion

Motion

Contents躯幹部拡散強調画像の撮像Tips

DWIBSのImage Quality

Single-shot SE-EPI

Echo

GY

GX

Pulse sequenceDWI

90°

180°

k=0

磁化率の影響等による位相のズレは蓄積していく

k-spaceの充填EPIの特性

phase

Distortion ∝

ΔΦ：位相シフト量Δk：blip間隔

ΔΦ

Δ k

Distortionの低減のためには位相シフト量を減らすかblip間隔を広げることが重要

ΔΦ

Δk

k=0

phase

ΔB:磁場不均一τ:位相エンコード傾斜磁場の印加時間M:周波数方向のmatrixΔTs:サンプリング間隔

ΔΦ∝ΔB(τ+MΔTs)

DistortionEPIの特性

Parameterによる対策Distortion(歪み)

Distortionの改善

Matrix scan

RFOV SENSE

RFOV : 100% RFOV : 50%

ΔkΔk

RFOVを小さくすることでDistortionが低減

RFOVによる比較Distortion(歪み)

TSE 100% 50%

SENSE : no

Δk

SENSE使用によりDistortionは低減

SENSE P reductioonによる比較Distortion(歪み)

Δk

SENSE : yes(2)

TSE 1 2 3 4

Δk

Matrix scanによる比較Distortion(歪み)

Δk

Matrix scanが小さい方がDistortionは低減

Matrix scan : 256 Matrix scan :128

TSE 64240

ΔΦ ΔΦ

128

Parameterによる対策Distortion(歪み)

小さく設定

P reductionを大きく設定

小さく設定

SENSE

RFOV

Matrixscan

使用コイルDWIBS

Intera , Achieva Ingenia

Q-body coilによる撮像DWIBS

FOV：400，RFOV：60%

Matrix：112，Scan%：60（67）

Stacks：3，38Slice/Stack

Thickness/Gap：8.0mm/-0.1mm

Orientation：TRA（AP）

TR/TE/FA：2948/52/90

IR delay：170，Half Scan：0.600

DWI b-factor：1000

NSA：4

Scan Time 1：47sec/stack

Coil：Q-Body

SENSE：NO

Direct Coronal DWIBSSENSE coilによる恩恵

3min15s/station13min

Transverse(SENSE:2) Coronal (SENSE:5.5)

b value : 1000 THK:4mm NEX: 3

6min24sec

Ingenia 1.5T

3min12s/station

SENSE P reductionによる比較Direct Coronal DWIBS

SENSE:1.5 SENSE:2 SENSE:3

Achieva 1.5T , SENSE Body 4ch Coil

Fat shift directionDistortionのコントロール

・読み取り傾斜磁場の極性を変更

・ケミカルシフトアーチファクトの出現方向を制御

・歪みの出現方向を制御

DWI（SSH/EPI）の場合

-位相方向 A-P（Tra） : A or P

-位相方向 R-L（Cor） : R or L

Fat Shift Direction：P Fat Shift Direction：A

Fat shift directionによる比較Chemical shift

前立腺

Fat shift directionによる比較Distortion

Fat Shift Direction：P Fat Shift Direction：A

頭部

Fat shift direction : L Fat shift direction : R

Direct coronal DWI

b factor : 1000FOV : 400Matrix : 128x128Sense : 4.0位相方向 : RL

Fat shift directionによる比較DWIBSにおけるDistortion

位相方向 : R-L

Ingenia1.5T

Direct coronal DWI

L

L

L

L

R

L

Fat shift direction


Transverse DWI(MIP)


Fat shift direction : A+A Fat shift direction : A+P

Fat suppression

Distortion

Motion



STIRDWIBSにおけるFat suppression

Slice SelectiveIR Pulse

F : 脂肪W : 水

F W

Null Point

90°

180°

IR delay(TI)

SPIR-SE-EPI STIR-EPI大腸内容物の抑制

均一な脂肪抑制

CHESS （SPIR） STIR

CHESS （SPIR） STIR

STIRの特徴DWIBSにおけるFat suppression

TRに対する至適delay(TI)の設定STIRの設定

TRは5000ms以上を推奨

長いT1値を持つ多くの病変が、短いTRでは信号低下をきたす

IR delay(TI)の比較STIRの設定

TI:150msec TI:200msecTI:180msec

FOV:400mm RFOV:70 Matrix:160×512 Scan %:80

TR: 5000msec TE: 70msec b-factor:1000

EPI factor:47 SENSE factor:2 half scan factor:0.645

1.5T

脂肪抑制不良STIRの設定

TIの設定に問題が無くても脂肪抑制不良となるケースがある（特に3.0T）

PackageSTIRにおける脂肪抑制効果

Multi Slice法において、全sliceを励起するのに必要なTRの回数

Slice 1

TR 1package

Slice 2

Slice 3

Slice 4

Slice 5

Slice 6

PackageSTIRにおける脂肪抑制効果

Multi Slice法において、全sliceを励起するのに必要なTRの回数

Slice 1

TR 2package

Slice 2

Slice 3

Slice 4

Slice 5

Slice 6

TR

PackageとIR pulseの関係STIRにおける脂肪抑制効果

slice厚

IR pulse選択励起厚

IR pulse選択励起厚＝スライス厚×Package数×0.75

slice厚


＝スライス厚×Package数×0.75

1

Ex)1packageの場合

IR pulse励起厚がslice厚より薄くなる



IR pulse選択励起厚＝スライス厚×Package数×0.75

Minimum number of package

Package数の最低値を設定


slice厚


1package 2package


LIPO(SSGR)DWIにおける脂肪抑制補助

脂肪抑制不良によるchemical shift artifactを低減可能

LIPO:no LIPO:yes

※3.0T only※DWI only

R5.1.7より使用可能

Gz440Hz

3.0Tにおいては、スライス方向にもchemical shiftが現れる

LIPO(SSGR)DWIにおける脂肪抑制補助

LIPOGz

RF

Standard

被写体

選択スライス Water

Fat

+

-

Slice選択傾斜磁場被写体

Fat

Water

-

+

90°180°

被写体

Echoが収集される領域

LIPO(SSGR)の原理DWIにおける脂肪抑制補助

LIPO(SSGR)の有用性DWIにおける脂肪抑制補助

LIPO:yesLIPO:no

LIPO:no LIPO:yes

※3.0T only※DWI only

R5.1.7より使用可能

LIPO(SSGR)のPitfall水抑制

DWIBS（STIR） DWIBS（STIR）+ LIPO

磁化率変化の大きい部位では水抑制の可能性あり

選択スライス

WaterFat

+

-

Fat

Water

-

+

Fat

Water

-

+

90° 180°

180°

磁場不均一の影響が少ない場合（腹部）

磁場不均一の影響が大きい場合（胸部）

磁化率変化の大きい部位では水抑制の可能性あり

選択スライス Water

Fat

+

-

90°


DWIBS(STIR) DWIBS(STIR) + LIPO


Fat suppression

Distortion

Motion



呼吸性モーションの影響MPGによる信号低下の有無

呼吸性モーションの影響MPGによる信号低下の有無

NSA増加によりmotion artifactを抑制

定速度(方向)運動に対して、MPG印加による信号低下はきたさない

Ex)b:1000 で位相(P),周波数(M),スライス(S) 方向の3 軸を撮像する場合

b=0 設定回数通りの加算

b=500以上設定回数×２の加算

b=1000以上設定回数×３の加算

average high b: yes

yes

no

b0の加算 b1000の加算設定加算回数average high b設定

3 3 9 2’57”9 9 9 3’31”

Scan duration

Average high bNSAの確保

b0の加算回数を省き、効率よく高いSNRを得る設定

average high b: user defined b値毎に任意の加算回数を設定

yes

no

b0の加算 b1000の加算設定加算回数average high b設定

user defined

3 3 9 2’57”9 9 9 3’31”

Scan duration

1 1 9 2’46”

b=0 設定回数通りの加算

b=500以上設定回数×２の加算

b=1000以上設定回数×３の加算

Average high bNSAの確保

b0の加算回数を省き、効率よく高いSNRを得る設定average high b: yes

自由呼吸下DWIのPitfallADCの精度低下

応用自在第3版那須克宏先生

自由呼吸下における各画像(b値、MPG印加軸)の位置ズレはADCの精度低下をきたす

第28回関西gyro meeting 躯幹部拡散強調画像の撮...

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