臨床診断総論 画像診断(3) 磁気共鳴画像 Magnetic Resonance Imaging: MRI その4

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臨床診断総論 画像診断(3) 磁気共鳴画像 Magnetic Resonance Imaging: MRI その4 放射線科井田正博

MR信号の観測 スピンエコー(SE)法 静磁場内部に入る(外部磁場をかける) プロトンの磁化を静磁場方向に揃える 90°RFパルス(電磁波)をかける 磁化をxy平面に倒す(励起) 緩和:xy平面に倒れた磁化がz軸に回復 T2緩和(横緩和):横磁化の減衰 T1緩和(縦緩和):縦磁化の回復 180°RFパルス(電磁波)をかける MR信号(SE信号)を検出 静磁場 1.5-T

緩和 縦緩和(T1緩和)と横緩和(T2緩和) 90°RFパルス遮断直後から 90°RFパルス 縦磁化回復→M0 z z z z M0 縦磁化Mz y y y y M0 横磁化Mxy x 90°RFパルス 励起パルス 縦磁化はxy平面に倒れる(横磁化生成) 90°RFパルス遮断直後から 縦磁化回復→M0 T2強調画像のコントラストに寄与 横磁化減衰M0→0 T1強調画像のコントラストに寄与

緩和 縦緩和(T1緩和)と横緩和(T2緩和) 90°RFパルス 縦磁化はxy平面に倒れる(横磁化生成) M0 横磁化Mxy 励起パルス z

緩和 縦緩和(T1緩和)と横緩和(T2緩和) 90°RFパルス遮断直後から 90°RFパルス 縦磁化回復→M0 z z y y M0 横磁化Mxy 90°RFパルス 励起パルス 縦磁化はxy平面に倒れる(横磁化生成) 90°RFパルス遮断直後から 縦磁化回復→M0 T2強調画像のコントラストに寄与 横磁化減衰M0→0 T1強調画像のコントラストに寄与

緩和 縦緩和(T1緩和)と横緩和(T2緩和) 90°RFパルス遮断直後から 90°RFパルス 縦磁化回復→M0 z z z y y M0 横磁化Mxy 90°RFパルス 励起パルス 縦磁化はxy平面に倒れる(横磁化生成) 90°RFパルス遮断直後から 縦磁化回復→M0 T2強調画像のコントラストに寄与 横磁化減衰M0→0 T1強調画像のコントラストに寄与

緩和 縦緩和(T1緩和)と横緩和(T2緩和) 90°RFパルス遮断直後から 90°RFパルス 縦磁化回復→縦緩和、T1緩和 z z z z M0 縦磁化Mz y y y y M0 横磁化Mxy x 90°RFパルス 励起パルス 縦磁化はxy平面に倒れる(横磁化生成) 90°RFパルス遮断直後から 縦磁化回復→縦緩和、T1緩和 T2強調画像のコントラストに寄与 横磁化減衰→横緩和、T2緩和 T1強調画像のコントラストに寄与

縦磁化の回復(縦緩和、T1緩和) 縦磁化Mz M0 M0 縦磁化Mz T1回復曲線Mz(t) = M0(1-e-t/T1) z z z z y y y y M0 x 縦磁化Mz z T1回復曲線Mz(t) = M0(1-e-t/T1) M0 y x

横磁化の減衰(横緩和、T2緩和) 縦磁化Mz M0 M0 横磁化Mxy 横磁化Mxy T2減衰曲線Mxy(t) = M0 e-t/T2 時間

組織A 縦磁化回復が速い(T1が短い) 縦磁化回復 (T1緩和) 横磁化回復が速い(T2が短い) 横磁化減衰(T2緩和) 横磁化Mxy z 組織A 縦磁化回復が速い(T1が短い) 横磁化回復が速い(T2が短い) 縦磁化回復  (T1緩和) y z x y 横磁化減衰(T2緩和) 横磁化Mxy x z 縦磁化回復(T1緩和) 組織B 縦磁化回復が遅い(T1が長い) 横磁化回復が遅い(T2が長い) x 横磁化減衰(T2緩和)

T1回復曲線Mz(t) = M0(1-e-t/T1) 組織A 縦磁化回復が速い(T1が短い) 横磁化回復が速い(T2が短い) 縦磁化回復 y z x y T1強調画像の コントラスト 横磁化Mxy x z T1回復曲線Mz(t) = M0(1-e-t/T1) 組織B 縦磁化回復が遅い(T1が長い) 横磁化回復が遅い(T2が長い) x 横磁化減衰

組織A 縦磁化回復が速い(T1が短い) 縦磁化回復 横磁化回復が速い(T2が短い) 横磁化Mxy 横磁化Mxy z 組織A 縦磁化回復が速い(T1が短い) 横磁化回復が速い(T2が短い) 縦磁化回復 y z x y 横磁化Mxy 横磁化Mxy x T2減衰曲線Mxy(t) = M0 e-t/T2 z T2強調画像の コントラスト 組織B 縦磁化回復が遅い(T1が長い) 横磁化回復が遅い(T2が長い) x 横磁化減衰

Ω xy平面に倒れた横磁化からMR信号 xy平面に受信コイル(受信アンテナ)をおくと電磁波が観測される→MR信号 縦磁化Mz M0 M0 横磁化Mxy x xy平面に受信コイル(受信アンテナ)をおくと電磁波が観測される→MR信号