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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1 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

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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）

11 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

12 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

13 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