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（５）撮像法の種類と特徴
• プロトン密度のイメージング（Ｍo）
• 緩和時間のイメージン（T1,T2,T2*)• 高速イメージング（T1,T2,T2*)• 血流イメージング（T1)• 拡散イメージング（D)
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ＭＲＩ
組織形状 【１Ｈ＊echo＊T1（T2）＊２次元＊FT＊通常】血流 【１Ｈ＊FID＊T１＊２次元＊FT＊高速】灌流・拡散 【１Ｈ＊echo＊D＊２次元＊FT＊高速】経時的動作 【１Ｈ＊FID＊T１(T2)＊２次元＊FT＊超高速】刺激応答 【１Ｈ＊FID＊T2＊＊２次元＊FT＊超高速】ｴﾈﾙｷﾞｰ代謝 【３１P＊FID＊PD＊１次元】
元素 信号 測定量 次元 時間
1H13C19F23Na31P
・
＊＊ ＊ ＊ ＊FIDecho
PDT1T2T2*Dδ
撮像時間通常高速
フ｜リェ変換
=
２次元３次元４次元
MRS０次元１次元
再構成
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プロトン密度のイメージング（Ｍo）
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プロトン密度に近い画像
画像濃度
TE = 8msec
理想的な測定点
現実：TEを最小にして撮像（TE=0での撮像は不可能）
TE０ ８
5
緩和時間のイメージン（T1,T2,T2*)
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IR法（反転回復法） T1強調イメージング
１８０゜ﾊﾟﾙｽ ９０゜ﾊﾟﾙｽ １８０゜ﾊﾟﾙｽ
位相ｴﾝｺｰﾄﾞ
周波数ｴﾝｺｰﾄﾞ
ｴｺｰ信号TI TE/2 TE/2TE
TR
信号
Gr
Gｐ
Gｓ
RF
磁気モーメントの挙動は？
TI:反転時間TE:エコー時間TR:繰り返し時間
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縦緩和時間（T1）と画像のコントラスト
-100
-50
0
50
100
0 500 1000 1500 2000 2500
反転時間 ＴＩ
画像
濃度
0
10
20
30
40
50
60
70
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
反転時間 TI
｜画
像濃
度差
｜
組織A（T1=300msec,含水率=50）組織B（T1=1000msec,含水率=100）
A B
A B
脂肪領域を描出しない（脂肪抑制）
FLAIR（fluid attenuated inversion recovery）：ＩＲ法で信号のnull pointで撮像することにより当該成分を描出させない手法
STIR（Short TI Inversion Recovery）：ＩＲ法を使用してT１が短い脂肪組織の信号を抑制する方法
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信号の観測Signal
ｽﾗｲｽ選択
励起RF
Gs
Gr
位相ｴﾝｺｰﾄﾞ
180゜ ﾊﾟﾙｽ90゜ﾊﾟﾙｽ
ＴＥ
ＴＲ
(TE/2) (TE/2)
ｽﾋﾟﾝｴｺｰ
Gp
周波数ｴﾝｺｰﾄﾞ
SE（スピンエコー）法 T２強調イメージング
180゜ﾊﾟﾙｽ
磁気モーメントの挙動は？
TE:エコー時間TR:繰り返し時間
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TR = 2748msec
T2 Weighted MRI of a Rat Head(Spin Echo)
TE = 8msec TE = 34msec TE = 59msec TE = 84msec
TE
T2：短い
T2：長い
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横緩和（T2)とコントラスト
画像濃度
横緩和（T2)
時間
エコー時間 TE
A B
AB
ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ
A B A B 反転
TE可変=>T2強調
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静注後約６０分
GRE TR/TE/FA=243/9.2/30FOV=400×300TH=6.0 NEX=1 256×230
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高速イメージング（T1,T2,T2*,D)
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高速化の方策
TEの短縮 繰返し数の減少TRの短縮 同時並列ﾃﾞｰﾀ収集
基本形：SE法、IR法
ﾊﾟﾗﾚﾙｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ
複数の検出ｺｲﾙによる同時計測
ＥＰＩSpiral ScanSingleshot-SE
１回のRFﾊﾟﾙｽによる励起で２次元撮像
ＴＲ間隔で多数のｴｺｰ信号を観測
ＦＳＥＲＡＲＥBURST GRASE
ＧＲＥ, ＦＬＡＳＨＦＩＳＰ, ＳＳＦＰFFE, FASTCE-FASTsnapshot-FLASHMP-RAGE
１８０゜パルスを用いずにｸﾞﾗｼﾞｴﾝﾄｴｺｰを観測
with/withoutハーフフーリェ（Half Fourier） データ収集：１／２キーホールイメージング（Keyhole Imaging）ゼロフィリング（Zero Filling）ｋ空間分割（Segmented Imaging）
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RF
G s
G p
G r
ＴＥ
ＴＲ
α
信号
信号の観測
選択励起
スライス選択
位相エンコード
周波数エンコード
ｸﾞﾗｼﾞｴﾝﾄｴｺｰ
GRE法（グラジエントエコー法）
TE,TRの短縮
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TE,TRの短縮
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ＥＰＩ（ｴｺｰﾌﾟﾚｰﾅ）法
信号Signal
ｽﾗｲｽ選択
励起RF
Gp
Gs
Gr
位相ｴﾝｺｰﾄﾞ
90゜ﾊﾟﾙｽ
ＴＲ
周波数ｴﾝｺｰﾄﾞ
N個のエコー
N回の傾斜磁場の変化
（ｋ空間におけるﾃﾞｰﾀ収集軌跡）繰返し数の減少
17スパイラルイメージング
信号の観測
エンコード２
Signal
スライス選択
励起RF
G1
Gs
G2
エンコード１
90゜ﾊﾟﾙｽ
ＴＲ
0
-255
255
-255 0 255
繰返し数の減少ｋ空間におけるデータ収集奇跡
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胸部(健常者）
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血流イメージング（T1)
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MRA (MR Angiography)
信号の強度あるいは位相変化を観測
緩和による信号減衰乱流によるスピンのdephasing
V =l / TmV =l / Tm
飛行時間法（Time of Flight）
l
選択励起面 撮像面
血流（速度Ｖ）
信号を観測するまでの時間Tm
ＳＥ観測系：信号強度=ｌ・（1－V・TR/ｌ-V・TE/2L）
ＳＥ観測系：信号強度=ｌ・（1－V・TR/ｌ-V・TE/2L）
流入出法（In/out of flow）
血流（速度Ｖ）
L
Gb
tb
-Gb
位相法(Phase Contrast)
血流（速度Ｖ）
スピンの位相ΔΦ=-γＧｂ・Ｖ・ｔｂ２スピンの位相ΔΦ=-γＧｂ・Ｖ・ｔｂ
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VENC（傾斜磁場）
速度エンコーディング（VENC :Velocity Encoding）
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血流イメージングのためのパルスシーケンス (PC法)
Signal
Slice Selection
RF
Gs
Gr
Phase Encoding
180゜ RF pulse90゜RF pulse
ＴＥ
ＴＲ
(TE/2) (TE/2)
Spin Echo
Gp
MPG MPG
Frequency Encoding
Signal Acquisition
位相コントラスト法
velocity encoding流速エンコーディング
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Flow Imaging層流：高精度計測可能（流量、流）
乱流：不可能（磁気モーメントが不整）
ラット心内血流
心臓
パイプ管内の層流
血流ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ：MRA［Magnetic Resonalce Angiography］血流ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ：MRA［Magnetic Resonalce Angiography］
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拡散イメージング（D)
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Δ
MPG MPG180゜pulseGM GM
δ δ
time
Motion Probing Gradient (MPG) に対するスピンの位相変化
）δ（Δδ（Ｇγ ２２Ｍ
２ 3/),,
)exp(0
−=
−•=
••• zyxb
DbII
phase D=0D＞0
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MPG(Motion Probing Gradient)による信号の変化
time
DA
B
MPG applied
A
BImag
e In
tens
ity
T2 Relaxation Diffusion & T2 Relaxation
T2 Weighted Image
Diffusion Weighted Image
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拡散イメージングのためのパルスシーケンス (SE-DWI)
Signal
Slice Selection
RF
Gs
Gr
Phase Encoding
180゜ RF pulse90゜RF pulse
ＴＥ
ＴＲ
(TE/2) (TE/2)
Spin Echo
Gp
MPG MPG
Δ
Frequency Encoding
Signal Acquisition
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A Pulse Sequence for Two-Dimensional Echo Planar Diffusion Weighted MR Imaging (EPI-DWI)
t
Gs
Gp
Gr
RFSlice Selection
Frequency Encoding
TE/2
TR
９０゜RF pulse１８０゜RF pulse
Δ
Phase Encoding
Signal
MPG MPG
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流れの可視化（MR Angiography）拡散・灌流の可視化（Diffusion & Perfusion Imaging）
流れ 非等方拡散 等方拡散
層流 灌流拡散（熱・濃度、ほか）分子・イオンの運動 自己拡散
生体系に多い高い拡散速度は多岐
D11 D12 D13D21 D22 D23D31 D32 D33
GMXGMyGMz
MxMyMz
= k･γ
ＭＲＡ
ＷＤＩ