et1 et1 et2 et2 信号 T2減衰曲線 Mｘｙ(t) = M0 e-t/T2 T2*減衰曲線 90°励起パルス 180°収束パルス 180°収束パルス 時間t T2減衰曲線 Mｘｙ(t) = M0 e-t/T2 信号 T2*減衰曲線 Mｘｙ(t) = M0 e-t/T2* 自由減衰(FID)曲線 cos wt ・ M0 e-t/T2* T2*減衰 ←外部磁場の不均一性 e-t/T2* 180°反転（収束）パルスで補正 T2減衰←スピン‐スピン相互作用（隣接するスピン間の微小な局所磁場） e-t/T2 180°反転パルスで補正されない 1stTE/2 1stTE 2ndTE (= et1 + et2 ) 1
T2とT2* T2 (Spin echo) T2* (Gradient echo) スピン‐スピン相互作用 スピン‐スピン相互作用 組織に固有 真のT2 周囲の磁化率変化をある程度補正できる T2* (Gradient echo) スピン‐スピン相互作用 外部磁場の不均一性 1/T2* = 1/T2 + g DB 計測上のT2 磁化率の影響を受けやすい スピン‐スピン相互作用 外部磁場の不均一性 外部磁場の不均一性は一定ではない。 緩和速度(1/秒) 1/T2* = 1/T2 + gDB DB=0のとき T2* = T2
磁化率とは B = m0 H B = m0 H +M B = m0 H - M m0 真空の透磁率 真空中では 磁束密度(B) = 磁場強度(H) ある物質中では磁力線の集束や分散 内部磁化Mが生じる→磁場強度が変化 内部磁化M 観測磁場から真空中の磁場の差分 真空中では B = m0 H m0 真空の透磁率 CGS m0 = 1 MKS 4p x 10-7 常磁性 (c>0) B = m0 H +M 磁力線を集束 正の磁化率 局所磁場増幅 Gd造影剤 反磁性 (c<0) B = m0 H - M 磁力線を分散 負の磁化率 実際は非磁性 生体組織の大部分 3
磁化率とは H M B = m0H B = mm0H B = m0H + M m0 真空の透磁率 m 透磁率 磁化率 k, c 真空中では 磁束密度(B) = 磁場強度(H) ある物質中では 外部磁場におかれたある物質中では電磁気学的干渉により，磁場強度変化が生じる。 物質内部に2次的に磁化Mが誘導される 常磁性物質では正の磁化率を有し磁力線を集束させ局所の磁場強度を増幅させる。 H M B = m0H B = mm0H B = m0H + M 真空中では m0 真空の透磁率 MKS 4p x 10-7 (CGS m0 = 1) 真空以外のある物質中では m 透磁率 物質が磁化される 磁化率 k, c MKS: k = M / m0H CGS: c = M / H m = 1 + k = 1 + 4pc 4
磁化率とは H M B = m0H B = mm0H B = m0H + M m0 真空の透磁率 m 透磁率 磁化率 k, c 真空中では 磁束密度(B) = 磁場強度(H) ある物質中では内部磁化Mが生じる MKS単位 B = m0mH = m0 (1+k)H = m0H + km0H = m0H + M CGS単位 B = mH = (1 +4pc)H = H + 4pcH = H + 4pM k = 4pc H M B = m0H B = mm0H B = m0H + M 真空中では m0 真空の透磁率 MKS 4p x 10-7 (CGS m0 = 1) 真空以外のある物質中では m 透磁率 物質が磁化される 磁化率 k, c MKS: k = M / m0H CGS: c = M / H m = 1 + k = 1 + 4pc 5
磁化率による磁場の不均一と位相差 Lorenz磁場 DB = 4p・ (c0 - cA)・ B0 ・1/3 静磁場方向と平行な血管では DB = 4p・cdo・B0・(1-Y)・Hct・1/3 cdo: oxyHbとdeoxyHbの磁化率差 Y : 酸素飽和度 Hct:ヘマトクリット 位相差 j = - g・DB・TE 局所の位相変化は局所磁場変化とTEに比例 磁化率cAの物質の中にc0の空間があると空間内に生ずる磁場は cA c0 cA δφ Ｚ Ｚ X 山田直明 日磁医誌 9:127-134 Yamada N. Radiology 175:561-565, 1990 滝沢修 SWI. Siemens 2006 (personal communication)