緒 言Magnetic resonance spectroscopy(MRS)は生体内

の代謝情報を in vivo で得ることが可能であり，質的診断を可能にするツールである．近年の 3 T magneticresonance imaging(MRI)装置の普及は，ケミカルシフトを利用するMRS にとって，周波数分解能向上やsignal-to-noise ratio(SNR)上昇など利点が多い1, 2)．しかし高磁場化は radio frequency(RF)の不均一が懸念され3, 4)，励起範囲の広い chemical shift imaging(CSI)法では，single voxel spectroscopy(SVS)法に比べ，RF の不均一による局在性の悪化と，絶対値として導かれるスペクトルピーク下面積の信頼性の低下が問題

となる．これらの問題は，adiabatic pulse や B1 shimといった技術を用いることで改善が期待できる．Adiabatic pulse は，振幅と位相を変調することにより，誘電率効果等による影響が少なく，より均一なRF 励起を行うことが可能といわれている5)．このadiabatic pulse を利用した semi-localization by adia-batic selective refocusing (semi-LASER)法は，spinecho(SE)法の二つの 180° pulse を四つの adiabaticfull passage(AFP)に置換え，更に広い励起バンド幅を用いることで，均一な RF照射と，ケミカルシフトによって生じる位置ズレ (ケミカルシフトアーチファクト)の低減が期待できる4)．Fig. 1 に，従来より臨床で

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日本放射線技術学会雑誌

Chemical shift imaging 法の radio frequency 均一性に対するadiabatic pulse と B1 shim による効果の検討

菊池千絵1 井上光広2 大川浩平1 田口純一1 廣田佳史1 柳谷要平1

1東京石心会新緑脳神経外科放射線科2横浜サイバーナイフセンター放射線治療品質管理部

論文受付2015 年 8 月 3 日

論文受理2016 年 2 月 27 日Code No. 261

Evaluation of the Effect of Adiabatic Pulse and B1 Shim tothe Radio Frequency Homogeneity in Chemical Shift ImagingChie Kikuchi,1＊ Mitsuhiro Inoue,2 Kohei Okawa,1 Jyunichi Taguchi,1 Yoshifumi Hirota,1and Yohei Yanagiya1

1 Department of Radiology, Tokyo Sekishinkai Shinryoku Neurosurgery2 Division of Quality Management with Radiotherapy, Yokohama CyberKnife Center

Received August 3, 2015; Revision accepted February 27, 2016Code No. 261

Summary

It is considered that the enhancement of chemical shift and the elevation of signal-to-noise ratio (SNR) inducedby high magnetic fields are useful for the evaluation of metabolism using magnetic resonance spectroscopy (MRS).However, the reduction of the localization in MRS seems to be caused by the decreased homogeneity of radiofrequency (RF) pulses, especially in chemical shift imaging (CSI). To search the influence of B1 shim mode and thesignificance of adiabatic pulses, we have examined the changes of RF homogeneity using 3 T magnetic resonanceimaging (MRI) with the water phantom and the metabolites phantom (containing acetate and lactate) in CSI. The RFhomogeneity and chemical shift artifact were obviously improved using the adiabatic pulses. Improvement of thehomogeneity of RF pulses was observed when B1 shim was used. These results suggest the usefulness of CSI usingadiabatic pulses and B1 shim when small amount of metabolites of target is measured in MRS.

Key words: magnetic resonance spectroscopy (MRS), chemical shift imaging (CSI), adiabatic pulse, B1 shim

＊ Proceeding author

臨床技術

用いられている CSI-SE 法と semi-LASER 法のパルスシーケンスを示す．CSI-SE 法は，二つの slice selec-tive refocusing pulse により局在化を行う SE法で，一般的に 90° -180° -180° pulse を用いるシーケンスである3, 4)．またB1 shim は，total imaging matrix transmission

technology true shape(Tim Tx True Shape)技術により，静磁場 B0 に伝播する RF エネルギーと被写体との相互作用により生じる励起の不均一(B1 の不均一)補正を可能とする．本研究は，CSI 法の RF 均一性に対する adiabatic

pulse と，B1 shim モードの有用性を検討することである．

1．使用機器および方法1-1 使用機器使用機器は SIEMENS 社製MAGNETOM Skyra3T

(Version: D13C)，20 チャンネルHead/Neck コイル，ファントムは SIEMENS 社製の球状ファントム D165(直径 165 mm，H2O 1000 g あたり：1.25 g NiSO4・6H2O)と，MRS 用球状ファントム (直径 165 mm，H2O 1000 g あたり：8.2 g NaC2H3O2・9.6 g C3H5O3Li)を使用し，解析にはMRI 装置内に搭載されている自動解析ソフト(MR spectroscopy evaluation Version:1.0)を用いた．CSI 法では，B1 shim を以下の 2 種類から選択可能

である．①True Form モード：Head コイル選択時は circularpolarization(CP)送信で，phase 0°/90° 固定の同じamplitude．非 Head コイルでは elliptical polariza-tion(EP)送信で，phase 0°/130° 固定，別々の am-plitude になる．通常こちらのモードが選択される．

②Patient Specific モード：RF励起は，対象部位のB1マップをベースに最適化される．B1 マップ取得は被験者ごとに行われ，その対象はスライスグループ範囲のボリューム全体である．CSI 法の場合は，

field of view(FOV)サイズ´スライス厚を対象とする．

1-2 実験方法1-2-1 水信号を用いた B1均一性の評価MRSの温度依存性を考慮し，球状ファントムD165

を，撮像前に室温 23°Cで管理されているMRI 室に 24時間以上静置した．撮像時には，ファントム内容液の流動が落ち着くようファントムをガントリ内に設置し，20 分静止後に撮像した．MRS で測定する代謝物は水信号に比べ極めて微量であるが，水信号は一つの巨大なスペクトルピークとして取り扱うことができる．高い信号値を獲得することで，ノイズ成分の除去と，水信号の正確なピーク下面積の取得を目的としたカーブフィッティングの精度を向上させ，測定結果の信頼性を確保した．また，コイルの感度差を排除するため，ガントリ内

蔵コイルで送受信を行った．水抑制は行わず，シーケンスは semi-LASER 法と CSI-SE 法，B1 shim モードはTrue Formと Patient Specific を用いて CSI 法にて撮像し，各組合せにおける水信号ピーク下面積を計測した．各励起法における撮像条件は，time of repetition

(TR)2700 ms，echo time(TE)135 ms，加算回数 1，FOV 160 mm´160 mm，スライス厚 15 mm，volumeof interest(VOI)80 mm´80 mm，収集マトリクス 16´16(VOI：8´8=64 voxel)，受信バンド幅 1200 Hz，delta frequency −2.7 ppm とした．後処理のスペクトル作成は，ウィンドウ幅 400 ms のハニングフィルタを用い，ゼロフィリングによりデータポイントを 1024から 2048 へ拡大，ローレンツ関数によるカーブフィッティング，ベースライン補正および自動位相補正を用いて行った．通常水信号スペクトルを観察するうえでは，中心周波数を水 (4.7 ppm)にあわせるべきであるが，delta frequency は実験 1-2-2 と同様に−2.7ppmに設定した．撮像位置は，ファントム中心を磁場中心に設定した

位置と，磁場中心からファントムを head-foot 方向，anterior-posterior 方向，right-left 方向に±60 mm 移動させたオフセンタの位置で，各々ファントム中心を直交する axial，coronal，sagittal の 3 断面を撮像した(Fig. 2)．このとき，二つ以上の軸を同時に移動させることはしていない．なお，anterior-posterior 方向へのファントム移動量の限界が 60 mmであるため，本研究では各方向へのファントム移動量を 60 mmとした．

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Fig. 1 Each pulse sequence is shown.(a) CSI-SE method(b) semi-LASER method

a b

B0 調整のためのB0 shim には，multi angle projec-tion shim(MAP shim)を撮像前に 1 度行った．semi-LASER 法と CSI-SE 法の比較では同一の B0 shim とB1 shim のもと撮像を行い，True Form と PatientSpecific の比較では B0 shim のみ同一条件とした．なおMAP shim では，傾斜磁場により発生する二つのグラディエントエコーの位相差から，磁場の不均一を予測し，自動的に shim 電流の調整が行われる．B1 均一性は，水信号ピーク下面積に対して視覚評

価と変動係数の算出によって評価を行った．視覚評価では，水信号ピーク下面積のカラーマップで VOI 内の水信号の均一性と VOI 辺縁部からのズレを評価した．このカラーマップは，絶対値である水信号ピーク下面積を pixel 補間し，0 (青)～100 (赤)％のスケールで表示させ，目的物質 (ここでは水信号)の分布を可視化することができる．次に，全 64 voxel におけるピーク下面積の平均値と標準偏差を用い，ピーク下面積変動係数(coefficient of variation in integral: CVI)を式 (1)にて求め水信号の均一性を定量的に評価した．オフセンタのデータに関しては，+60 mm と−60 mmの平均値を用いた．CVI=ピーク下面積標準偏差/ピーク下面積平均値

´100 (％)(1)各 2 群間の比較にはWelch の t 検定で統計学的な

有意差を求めた(P<0.05 をもって有意とした)．1-2-2 代謝物(acetateと lactate)を用いた B1均一

性評価1-2-1 同様に，MRS 用球状ファントムを MRI 室に

24 時間以上静置し，ファントム内容液の流動が落ち着くようファントムをガントリ内に設置し，20 分静止後

に CSI 法にて撮像した．RFの送信はガントリ内蔵コイルで行い，受信はガントリ内蔵コイルと，頭部 CSI法を想定した 20 チャンネル Head/Neck コイルで行った．水抑制はバンド幅 50 Hz の chemical-shift-selective 法を用い，評価においてT2 の異なる二つの代謝物を使用するため，TEには 40/135/270 ms の三つを使用した．他の撮像条件は方法 1-2-1 と同様に設定し，カーブフィッティングには acetate にガウス関数を用い，lactate のピークタイプを Jカップリングとして処理した．シーケンスは semi-LASER 法と CSI-SE 法にて，B1 shim モードは True Form と PatientSpecific を用いて比較した．ファントム中心を磁場中心に設置し，ファントム中心で axial を撮像した．シーケンスおよび B1 shim モードの違いにおける各代謝物ピーク下面積を測定し，式 (1)を用いてそれぞれの CVI を求めた．また，両代謝物のピーク下面積の acetate/lactate を算出し理論値と比較した．なお，本研究で用いたMRS用球状ファントムは，acetate を含有する 8.2 g NaC2H3O2 (モル質量：82 g/mol，モル数：0.1 mol)と lactate を含有する 9.6 g C3H5O3Li (モル質量：96 g/mol，モル数：0.1 mol)で組成されており，理論的には，T2 を考慮しない場合，acetate/lac-tate 値は 1.0 となる．

2．結 果2-1 水信号を用いた B1均一性の評価視覚評価に用いた水信号ピーク下面積カラーマップ

をFig. 3 に示す．上 3段が磁場中心，下 3段がオフセンタ (+60 mm)，左 2列が semi-LASER 法，右 2列がCSI-SE 法である．励起法を比較すると，semi-LASER法の方が VOI 辺縁部までの水信号の均一な分布が確認できた．また，緑色で示されている中央帯域 (50±10％)に着目すると，semi-LASER 法ではVOI 辺縁部に沿うよう直線的に存在したが，CSI-SE 法では VOI辺縁部から中心部へシフトし，非直線的に存在した．B1 shim モードで比較すると Patient Specific において水信号分布が均一であり，B1 shim モードの違いによる水信号分布の変化は CSI-SE 法で著明であった．磁場中心とオフセンタの比較では，semi-LASER 法で水信号分布の変化は小さいが，CSI-SE 法では大きくなり特に axial で顕著であった．Table 1 に式 (1)で求めた CVI を示す．シーケンス

間では semi-LASER 法が CSI-SE 法よりも CVI が低下し，シーケンス間で有意差を認めた(P<0.05)．B1shim モード間では Patient Specific が True Form よりも両シーケンスともにCVI が低下し，semi-LASER

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日本放射線技術学会雑誌

Fig. 2 Positions of magnetic field-center and off center formeasurement and analysis (ex, 60 mm slides to the left).

法ではB1 shim モード間に有意差はなかったが，CSI-SE 法では有意差を認めた(P<0.05)．磁場中心とオフセンタの比較では，磁場中心で CVI が低下したが両者に有意差は認めなかった．特に semi-LASER 法に

おける両者の差は極めて小さかった．一方，軸間で比較すると CVI のばらつきは semi-LASER 法で小さかったが，CSI-SE 法では axial と他軸の差が大きくなった．また，B1 shim モードで Patient Specific を使

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Fig. 3 Difference between magnetic field-center and off center in water integral map. Theexcitation and B1 shim are shown in both A and B.(A) Magnetic field-center (the upper row is axial, the middle row is coronal, and

the lower row is sagittal).(B) Off center (the upper row is axial, the middle row is coronal, and the lower row

is sagittal).Water integral map obtained with (a, e, i) semi-LASER True Form, (b, f, j) semi-LASER Patient Specific, (c, g, k) CSI-SE True Form, and (d, h, l) CSI-SE PatientSpecific.

A

B

a b c d

e f g h

i j k l

Table 1 Comparison of the CVI (%) between each excitation and B1 shim in magnetic field-centerand off center

Axial Coronal Sagittal

Center Off center Center Off center Center Off center

semi-LASER True Form 39.5 41.3 41.9 42.3 42.2 41.6Patient Specific 36.7 38.3 39.2 41.0 35.8 36.0

CSI-SE True Form 87.6 103.6 77.9 79.6 78.2 77.3Patient Specific 54.5 85.6 58.6 65.6 39.6 40.3

CVI: coefficient of variation in integral (%)

a b c d

e f g h

i j k l

用した場合 semi-LASER 法より CSI-SE 法で，また，オフセンタよりも磁場中心で，CVI が大きく低下した．なおMAP shim 後の水信号スペクトルの full width

at half maximum(FWHM)は，磁場中心で 3.90±0.34Hz，オフセンタで 5.15±0.93 Hz であった．

2-2 代謝物(acetateと lactate)を用いた B1均一性評価

Acetate と lactate の代謝物ピーク下面積は，2-1 における水信号を用いた評価と比べると約 2000 分の 1程度であった．Acetate と lactate を比較すると，TE40 ms と TE 270 ms における両代謝物間のピーク下面積に大きな差を認めなかったが，TE 135 ms ではlactate のピーク下面積が acetate よりも非常に小さく

なり，その傾向は semi-LASER 法よりも CEI-SE 法で顕著であった．Fig. 4 に，ピーク下面積に大きく差を認めた TE 135 ms における CP 送信時の各代謝物ピーク下面積のデータを示す．Acetate のピーク下面積は，シーケンス間およびB1 shim モード間に有意差はないが，lactate では CSI-SE 法でピーク下面積が大きく低下し，B1 shim モード間で有意差を認めた(P<0.05).Table 2 に各代謝物の CVI と acetate/lactate を示

す．両代謝物の CVI は，semi-LASER 法が CSI-SE 法よりも低下し，シーケンス間で有意差を認めた(P<0.05)．semi-LASER 法における B1 shim モードの比較では，両送信法ともに各代謝物の CVI の差は認められないが，CSI-SE 法における B1 shim モードの比較では，CP 送信よりも EP 送信における各代謝物の

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日本放射線技術学会雑誌

Table 2 Summary of CVI (%) for acetate and lactate, and the integral ratio between acetate and lactate (acetate/lactate)according to the excitation method, B1 shim mode, and TE in each transmission method

CP EP

TE 40 ms TE 135 ms TE 270 ms TE 40 ms TE 135 ms TE 270 ms

Lactate CSI-SE True Form 0.32 0.43 0.28 0.36 0.38 0.39Patient Specific 0.32 0.38 0.28 0.30 0.35 0.31

semi-LASER True Form 0.20 0.20 0.21 0.18 0.19 0.24Patient Specific 0.20 0.20 0.21 0.19 0.17 0.23

Acetate CSI-SE True Form 0.23 0.23 0.24 0.23 0.22 0.27Patient Specific 0.23 0.21 0.22 0.23 0.22 0.21

semi-LASER True Form 0.18 0.16 0.18 0.15 0.13 0.16Patient Specific 0.18 0.16 0.18 0.17 0.14 0.19

Acetate/lactate

CSI-SE True Form 1.36±0.69 3.95±1.54 0.91±0.38 1.26±0.73 6.58±2.61 1.20±0.91Patient Specific 1.42±0.72 3.27±1.19 0.91±0.36 1.20±0.51 3.97±1.42 0.96±0.44

semi-LASER True Form 2.06±0.43 0.90±0.15 0.85±0.13 1.58±0.27 0.91±0.18 0.91±0.19Patient Specific 2.07±0.41 0.89±0.14 0.86±0.12 1.66±0.27 0.95±0.13 0.88±0.15

CVI: coefficient of variation in integral (%) CP (circular polarization) : Head/Neck coil recieve, EP (elliptical polarization) :gantry coil recieve

Fig. 4 Comparison of the metabolite integral due to the difference in the excitationand B1 shim. It showed a significant difference only lactate integral in TE 135ms.

CVI の差が大きくなる傾向が観察された．各代謝物の比較においては，lactate が acetate よりも代謝物のCVI が上昇した .Acetate/lactate 値は，TE 135 ms の semi-LASER

法と TE 270 ms の両シーケンスで理論値 1.0 に近似したが，TE 40 ms の semi-LASER 法と TE 135 msの CSI-SE 法では理論値 1.0 から乖離した．特に TE135 ms の CSI-SE 法でそれは顕著であったが，B1shim モードを Patient Specific にすることによって理論値からの乖離が緩和した．

3．考 察シーケンス間では，semi-LASER 法と比較し CSI-

SE 法で水信号ピーク下面積カラーマップの視覚的な不均一(Fig. 3)と，定量的評価である CVI の上昇が確認された(Table 1)．これらは水信号の不均一を示し，RF 均一性の低下やケミカルシフトアーチファクトの増加を示唆する．一般的に 180° pulse のスライスプロファイルは，90° pulse のそれに比べ悪くRFの均一性も悪い3, 6)．そのため 180° pulse を用いる CSI-SE 法では，その影響を受け，更に 3 Tという高磁場がもたらす誘電・導電率効果に由来する RF照射の不均一の影響も重なり，水信号の均一性が低下したと思われる．一方，semi-LASER 法では，180° pulse 二つの代わりに四つの adiabatic pulse が用いられており7～9)，均一な RF照射が可能であったと考える．また Fig. 3 ではCSI-SE 法で VOI 辺縁部から中心部へ中央帯域がシフトした．RF 不均一によるケミカルシフトの増加に加え，delta frequency を−2.7 ppm に設定したことで，水信号ではなく共鳴周波数が 2.0 ppm である N-acetylaspartate(NAA)に照準が合うことにより，VOI選択に対する周波数シフトによる影響も考えられる．理論的には，FOV にあわせた直線的な励起が行われる．ケミカルシフトによるカラーマップのシフトが生じる場合でも，直線的な形状は保たれると考えられるが，CSI-SE 法の VOI 辺縁部の形状は励起 FOV の形状と一致しなかった．一方，semi-LASER 法では，広い励起バンド幅を用いることによるケミカルシフトアーチファクトの減少と，adiabatic コンディションを満たすことによる B1 不均一性を改善可能な RF 照射によって，VOI 辺縁部のシフトの減少と中央帯域の直線化につながったと考えられる．B1 shim モード間では，Table 1 に示す Patient

Specific による CVI の変化が，semi-LASER 法よりもCSI-SE 法で大きくなった．これは Patient Specific による RF の均一性向上を反映したものと考えられ，

CSI-SE 法での B1 shim 調整の有用性が示唆された．磁場中心とオフセンタの比較では，磁場中心で

Patient Specific の CVI が低下し，オフセンタでは両B1 shim モードともに CVI が上昇した．これはPatient Specific の使用が磁場中心で有効であることを示す．しかしオフセンタにおいては，両 B1 shimモードともに B1 均一性向上の程度が低下することを示唆するものであり，磁場中心での使用が望まれる．このとき，B0 均一性に悪化があれば自由誘導減衰信号は早く減衰し FWHMの増加につながるが2)，本研究における MAP shim 後の FWHM は，磁場中心で3.90±0.34 Hz，オフセンタで 5.15±0.93 Hz であり両者に大きな変化は認めなかった．また，Table 1 よりsemi-LASER 法における磁場中心とオフセンタ間のCVI の差がわずかであったことより，B0 の均一性による影響は小さいと考えられる．一方，CSI-SE 法では磁場中心とオフセンタ間の CVI の差が大きくなっており，B0 の均一性による影響は semi-LASER 法と変わらない点を考慮すると，semi-LASER 法では磁場中心より±60 mmのオフセンタでも均一な RF照射が可能であったが，CSI-SE 法では RF照射の均一性が位置に依存しやすく，オフセンタでの RF照射が不均一であったと考えられる．特に CSI-SE 法のオフセンタにおける axial では RF均一性低下が顕著であり，MRimaging と同様に z軸方向のスライスプロファイルの劣化を示唆する．一方軸間の比較では，semi-LASER法で CVI の差が小さく，これは adiabatic pulse の軸依存性が低いことを示唆する．Lange ら10)は，3 T 装置を用いた SE 法による lac-

tate 測定では，TE 135 ms において過小評価されている可能性を報告しており，本研究でも TE 135 ms における CSI-SE 法で，lactate のピーク下面積の低下を認めた．しかし semi-LASER 法では acetate と近いピーク下面積が確認された．Lactate は嫌気性解糖の亢進を反映する代謝物で，分子構造にメチル基(CH3)とメチレン基(CH)を含み，CH3と CH に存在するプロトン原子のスピン結合の影響により，1.32 ppmに 2峰性のピークが観察される．スピン結合による分裂の大きさは結合定数 Jで表され，lactate の J 値は約 7.35Hz であり 1 周期 135 ms となる．そのため lactate はJ カップリングをしない acetate からみると，135 msで 1/2 周期遅れるために逆位相となる11)．RF 不均一によるケミカルシフトによって，逆位相でカップリングするプロトン原子とカップリングしないプロトン原子が存在するようになるため，TE 135 ms では過小評価されるが，adiabatic pulse によってケミカルシフト

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が低下することで過小評価が解消され，ピーク下面積の信頼性も改善したものと思われる．Table 2 では，水信号を対象としたときと同様に，

semi-LASER 法において CSI-SE 法よりも CVI の低下を確認した．また TE 135 ms における両 shim モードでの semi-LASER 法や CSI-SE 法における PatientSpecific では acetate/lactate 値が理論値へ近似する傾向があり，adiabatic pulse と B1 shim の有用性が示唆される．TE 40 ms の semi-LASER 法における理論値からの乖離は，上述の lactate のカップリングによる影響と，TE 40 ms では完全な正位相ではない (位相が揃っていない)影響と，この二つが関与していると考える．semi-LASER 法による均一な RF 照射は，VOI 内の lactate を均一にカップリングさせるため，TE 40 ms の影響をそのまま反映し，lactate のピーク下面積が低下したことで，acetate/lactate 値の理論値からの乖離(過大評価)につながったと考えられる．一方 CSI-SE 法ではケミカルシフトによる励起の不均一から，lactate を均一にカップリングできないことにより，TE 40 ms の影響が小さかったと考える．CP送信の送信部は 0° と 90° の位置関係にあり，こ

の送信方法は RFを効率よく励起に用いることが可能で，均一なB1分布が期待できる．EP送信の送信部は0° と 130° の位置関係にあり，3 T MRI の体幹部における RF不均一を改善するために開発された技術である . 本研究で使用したファントムでは，CP送信と EP送信間で各代謝物の CVI に差を認めなかったが，体幹部を想定した大きいサイズのファントムを測定の対象とした場合は，CP 送信よりも EP 送信におけるCVI の低下を予想する．またCSI-SE 法では，EP送信時において Patient Specific 選択による各代謝物のCVI の低下が認められ，EP 送信時における B1 shimの追加の有用性が示唆された．臨床では頭部MRS において Head コイルを用いる CP 送信が一般的であるが，体幹部や四肢のMRS では現在のところ EP 送信を主に用いること，更に頭部よりも B1 不均一の影響を受けやすいことにより，B1 shim の有用性が頭部よりも十分に期待できる．RF 均一性を左右する要因として FOV サイズも挙

げられるが，今回は頭部MRS を想定したファントムサイズと FOVサイズを用いた．本研究で用いた磁場中心から±60 mm の範囲内であれば，adiabatic pulseによる RF均一性は保証されていると考える．本研究により，各シーケンスとB1 shim の位置依存

性や軸依存性を含めた RF 照射の特徴を捉え，またadiabatic pulse によって，TE 135 ms における lac-

tate の過小評価の問題が改善された．しかし limita-tion として，以下の四つが挙げられる．第 1に，水信号に温度依存性があるにもかかわらず12, 13)，ファントム内温度と体温とが異なることによる水信号のケミカルシフトの変化は考慮できていない．第 2 に，頭部MRS で確認できる NAA，choline-containing com-pounds，creatine/phosphocreatine といった各代謝物は，年齢や部位によって分布差が存在する14, 15)．その分布が基礎的検討には不向きであるため，ファントムによる検証しか行っていない．第 3 に，acetate/lac-tate の理論値は 1.0 として評価を行ったが，異なる代謝物における T2 の違いは考慮しておらず，TE の長さによって acetate/lactate に影響を与えている可能性について考察ができていない．第 4に，specific ab-sorption rate(SAR)の検討である．semi-LASER 法のAFPは，低い送信出力で，正確な 180° の flip angle にて励起することができる技術であると報告されている8, 16)．また B1 の均一性向上は RFのホットスポットを減少させ，それらにより SARの低下が期待できる．一方，semi-LASER 法のパルスシーケンスに注目すると，単位時間内の pulse 数増加と広い励起バンド幅による SAR 上昇が懸念される17, 18)．これらの作用に対して，ホットスポットの計算や，semi-LASER 法のSAR がどのような変化をするのか，検討を行っていない．今後は，B1 の均一化が SARにどのように影響を与えるか検証していく必要がある．semi-LASER 法で利用する adiabatic pulse に軸依存

性はほぼなく，磁場中心から±60 mm の範囲であれば，オフセンタでも磁場中心と遜色ない均一な RFを照射可能である．また CSI-SE 法と比べても理論的な信号強度が変わらず，撮像時間の延長もない．以上のことから，semi-LASER 法の選択が望ましいといえる．ただし，CSI-SE 法と semi-LASER 法では，設定可能な最短 TE が異なる．CSI-SE 法では選択領域外のスピンの位相を相殺，および不要な自由誘導減衰信号を打ち消す目的で，二つの 180° pulse 前後それぞれにスポイリング傾斜磁場が用いられ，semi-LASER 法も四つのAFP の前後にスポイリング傾斜磁場が用いられる4)．semi-LASER 法のパルスシーケンスでは，エコー収集までの RF Pulse の印加数と傾斜磁場数がCSI-SE 法よりも多くなり，最短 TE の設定に限界がある．設定可能な最短 TE が CSI-SE 法では 30 msに対し，semi-LASER 法では 40 ms とやや長くなり，完全な正位相ではない (位相が揃っていない)影響が，30 ms よりも大きくなると予想する．

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日本放射線技術学会雑誌

問合先〒241-0014 横浜市旭区市沢町 574-1東京石心会新緑脳神経外科放射線科 菊池千絵

参考文献

4．結 語CSI 法の B1 均一性に対する adiabatic pulse と B1

shim モードの有用性を検証するために，semi-LASER法と CSI-SE 法のシーケンス間と，True Form とPatient Specific の B1 shim モード間において，水信号のピーク下面積と代謝物(acetate と lactate)のピーク下面積および acetate/lactate 値を評価した．Adiabatic pulse を用いる semi-LASER 法では，RFの均一性の向上と，ケミカルシフトアーチファクト低減が観察され，局在性の向上とピーク下面積の信頼性の改善につながった．B1 shim モードにおいて，PatientSpecific の選択により有意差を認めたのは CSI-SE 法だけであったが，両シーケンスで RFの均一性の向上

を認めた．MRS は微量な代謝物を測定ターゲットとしており，RF照射をより均一なものにする adiabaticpulse と B1 shimの選択は十分に有用であるといえる．

謝 辞本研究に際し，御協力を賜りました新緑脳神経外科

の太田誠志院長，横浜サイバーナイフセンターの稲田耕作技師，シーメンスヘルスケア株式会社の鍛冶翼様，市場義人様に深く感謝申し上げます．

なお，本研究の要旨は第 71 回日本放射線技術学会総会学術大会(2015 年，横浜)にて発表した．

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Vol. 72 No. 4 Apr 2016

問合先〒241-0014 横浜市旭区市沢町 574-1東京石心会新緑脳神経外科放射線科 菊池千絵

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参考文献