Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
「今からでも大丈夫シリーズ」
聖マリアンナ医科大学付属研究所
ブレスト&イメージング先端医療センター付属クリニック
馬野 清次
第43回神奈川MRI技術研究会 令和元年11月8日
MR画像のコントラストを理解するT1W T2W IR…
コントラストの基本的な考え方
臨床における画像コントラスト
コントラストに影響を与える要因
外因的
磁場強度
磁場均一性
装置特性( ハード・ソフト )
撮像手法
撮像パラメータ( TR・TE・TI・FA )
etc…
内因的
プロトン密度
緩和時間( T1・T2 )
プロトンの動き( 血流・灌流・拡散 )
化学シフト
交差緩和
etc…
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
PD T1 T2
PDWI T1WI T2WI
Spin Echo
(1- 2e-TI/T1 )
〔sinα / (1- cosα e-TR/T1)〕
*T2 → T2*
GRE
IR
(FAの要素)
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
(IRの要素)
T2*WI
FLAIR
TR
T2W
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
TE
long TR ・ long TE
TR
PDWTE
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
long TR ・ short TE
TR
T1WTE
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
short TR ・ short TE
TR
?TE
S ∝ N(H)(1- e-TR/T1)(e-TE/T2)
short TR ・ long TE
90 180 -90
echo
TE 100(ms)
TR(ms) 500 1000 2000 3000
T1W
T2W
PDW
TR l o n g
TEl o
n g
L o n
g
L o n g
T1:277T2:33
T1:2033T2:111
T1:779T2:75
T1:1348T2:64
T1:4092T2:2047
水
油
A
B C
TR(ms)
マルチエコー法にて撮像
500 1000 1500 2000 3000
25
50
75
100TE(ms)
0
400
800
1200
1600
25 50 75 100
油 水 A B C
0
400
800
1200
1600
25 50 75 100
油 水 A B C
Intensity
T1W PDW T2W
TR:3000msTR:500ms
TE(ms)
180
90
180echo
TI
Inversion Recovery
Fat
Water
STIR FLAIR
Fat
Water
Inversion Recovery
TR:3000msTE:50msTI:180ms
TR:10000msTE:120msTI:2700ms
TR:4000msTE:100ms
Inversion Recovery
T1T2
23441
40802047
TRTETI (ms)
300050
180
10000120
2700
(ms)
4000100
472462
SE GRE
フリップアングル 90° <90°
再収束パルス 有 無
磁化率効果 小 大
TR・TE 長 短
血管内信号 低 高
S / N 高 低
Gradient Echo
Gradient EchoT2*W T1W
TR 大 小
TE 大 小
FA 小 大
T2*WI逆位相同位相
3DT1W FS SSFP
TR 500 110 4.8 4.0
TE 18 2.3、4.6 2.4 2.0
FA 20 60 10 70
MS TR FID・SE・STE
コントラストの基本的な考え方
臨床における画像コントラスト
頸管上皮
頸部間質
外層筋層
Junctional zone子宮内膜
T2WI
0.1
0.060.07
0.09
0.08
0.05
water
oil
T1 T2
○ 3962 501
○ 1429 78
○ 1216 54
SPIO 0.1mmol/l 1046 58
SPIO 0.09mmol/l 1185 68
SPIO 0.08mmol/l 1323 78
SPIO 0.07mmol/l 1484 91
SPIO 0.06mmol/l 1552 101
SPIO 0.05mmol/l 1637 111
Water 4090 2046
oil 239 39
TR:3000-5000ms TE:80-120ms TSE factor:7-19
TE:100ms TSE factor:15
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0
100
200
300
400
500
600
700
Intensity CR0.1 0.08 CR
3000 50004000
TR
ms
TR
TE:100ms TSE factor:15
3000 4000 5000
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Intensity CR0.1 0.08 CR
80 100 120
TE
TR:4000ms TSE factor:15
ms
80 100 120
TE
TR:4000ms TSE factor:15
TR:4000ms TE:100ms
Intensity CR0.1 0.08 CR
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0
100
200
300
400
500
600
700
7 9 11 13 15 17 19
TSE factor
7(ES:25ms) 11(ES:16ms) 15(ES:13ms) 19(ES:11ms)
TSE factor
TR:4000ms TE:100ms
Intensity CR0.1 0.08 CR
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0
100
200
300
400
500
600
700
Linear(ES:12.5) Asymmetric(ES:12.5)Asymmetric(ES:7)
TR:4000ms TE:100ms TSE factor:15
K-order
Linear(ES:12.5) Asymmetric(ES:12.5) Asymmetric(ES:7)
TR:4000ms TE:100ms TSE factor:15
K-order
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Intensity CR0.1 0.08 CR
160 100
Refocusing angle
TR:4000ms TE:100ms TSE factor:15
160 100
Refocusing angle
TR:4000ms TE:100ms TSE factor:15
T1WI
ダイナミックMRIにおいては造影剤静注後1-2分後の早期相の撮像が推奨される。乳がんは比較的血流に富む腫瘍で、造影剤静注後1-2分後にもっとも強い増強効果を示す。一方、乳腺組織は漸増性の増強効果を示す。このため、静注後1-2分後の早期相で腫瘍と乳腺組織間のコントラストは最大となり、腫瘍はもっとも良好に描出される。さらに遅い時相 (静注後2-3分後以降)でも描出されるが、腫瘍の増強効果が減弱したり、乳腺組織の増強効果が強くなってきたりするためコントラストは低下することが多く、腫瘍の辺縁や内部構造の評価が困難になったり、腫瘍を見逃したりする危険性が高くなる〔1-3〕。
ダイナミックMRIの空間分解能については、大きさ5 mmの病変の検出が必要であり、撮像画像のvoxel の大きさはxyz方向全てで2.5mm以下が望ましいとされている〔1〕。スライス面内分解能については1X1mm以下が推奨される〔1,2〕。スライス厚については、ACRは 3 mm以下、EUSOBIは2.5 mm以下を推奨している〔1,2〕。3D-GREでは1-2mmのスライス厚の画像の撮像が可能であり、推奨される。3D-GREは撮像に時間がかかるのが難点であったが、TRの短い高速型の開発により撮像時間を大幅に短縮することが可能になり、パラレルイメージングを併用することで、両側乳房に対して高い空間分解能を保ちながら、撮像時間1-2分の時間分解能の撮像ができるようになっている。コントラストの向上のため脂肪抑制法の併用が勧められる。
高速型3D-GRE TR 5-10 / TE minimum-in phase / フリップ角 10-20°脂肪抑制ありslice厚 1-2 mm 撮像時間1-3分目的に合わせてFOV、断面を設定(例:病変を疑う部位の詳細画像)
乳がん発症ハイリスクグループに対する乳房MRIスクリーニングに関するガイドライン ver.1.2
日本乳癌検診学会
撮像時間
空間分解能
撮像条件
T1W FS Gd T1W FS Gd
2015.08 2018.04
DWI T2WI
Dy
2015.08
T2WI
DWI
Dy
2015.08 2018.04
〔 T1値:1.5T 〕
White matter : 780
Breast : 500
Fat : 252
1313
238(oil)810
593 471
380
281207
〔 3D TFE 〕
TR : 5.2ms
TE : 2.4ms
TA : 10°
撮像条件
TR・TE・FA
TR TE FA
TR TE FA
T1コントラスト :
SNR :
撮像条件
10
5
0
0.2
0.1
0
0.2
0.1
0
10
5
0
FA(TR/TE:5.2/2.4)TR/TE (FA10)
○:SNR○:CR○:CNR
4.2/1.8 5.2/2.4 6.3/2.9 7.5/3.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
TR・TE・FA
*BW変化有
TE
1.2 2.3 3.5
4.6 5.8 6.9
5.0 7.5 10.0
12.5 15.0 17.5
TR/TE:5.0/2.3ms
FA
TR/TE:5.0/2.3ms FA:10°
10 15 20
25 30 35
TFE factor
0:56 0:48 0:44
0:42 0:40 0:39
まとめ
コントラストの基本的な考え方
・ SE:シミュレーション・ファントムスキャン
・ IR、GRE
臨床における画像コントラスト
・ T2WI:子宮
・ T1WI:乳腺造影