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

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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３
放射線科井田正博

2 MRI 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 任意の方向
水素原子 プロトン （磁化） z 静磁場方向 任意の方向 各々のプロトンの磁場（双極子モーメント）は相互に打ち消しあって、磁場の総和は０ 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

3 MRI 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 任意の方向
水素原子 プロトン （磁化） z 静磁場方向 任意の方向 各々のプロトンの磁場（双極子モーメント）は相互に打ち消しあって、磁場の総和は０ 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

4 MRI 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 任意の方向
x 水素原子 プロトン （磁化） z 静磁場方向 任意の方向 各々のプロトンの磁場（双極子モーメント）は相互に打ち消しあって、磁場の総和は０ 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

5 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 90°パルス

6 静磁場（外部磁場）がかかると 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 任意の方向
水素原子 プロトン （磁化） z 静磁場方向 任意の方向 各々のプロトンの磁場（双極子モーメント）は相互に打ち消しあって、磁場の総和は０ 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

7 静磁場（外部磁場）がかかると 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる
水素原子 プロトン （磁化） z 静磁場方向 z 静磁場方向 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

8 90°RFパルス（電磁波）　→　励起 z M0 縦磁化Mz y x 静磁場内部ではｚ軸方向に縦磁化成分

9 90°RFパルス（電磁波） → 励起 M0 縦磁化Mz M0 静磁場内部ではｚ軸方向に縦磁化成分
y x 90°RFパルス（電磁波） 静磁場内部ではｚ軸方向に縦磁化成分 90°ＲＦパルスにより縦磁化がxy平面に倒れる

10 90°RFパルス（電磁波） → 励起 励起状態 M0 縦磁化Mz M0 M0 横磁化Mxy 静磁場内部ではｚ軸方向に縦磁化成分

11 MRI 静磁場（外部磁場）がかかると 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる
水素原子 プロトン （磁化） 静磁場方向 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

12 MRI 静磁場（外部磁場）がかかると 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる
y 水素原子 プロトン （磁化） x z 静磁場方向 静磁場内ではプロトンの磁場は静磁場の方向に整列 各々のプロトンの磁場の総和→静磁場の方向に磁化を生じる

13 90°RFパルス（電磁波） → 励起 90°RFパルス（電磁波）照射 静磁場方向 y 90°RFパルス（電磁波） x z 水素原子 プロトン
（磁化） 90°RFパルス（電磁波） x z 静磁場方向 90°RFパルス（電磁波）照射

14 90°RFパルス（電磁波） → 励起 静磁場方向に揃っていた縦磁化がxy平面に90°倒れる 励起状態 静磁場方向 静磁場方向 y y x x
水素原子 プロトン （磁化） x x z z 静磁場方向 静磁場方向 静磁場方向に揃っていた縦磁化がxy平面に90°倒れる 励起状態

15 横磁化成分と誘導起電流 Ω ｘｙ平面に受診コイルをおくとＭＲ信号が観測される。 M0 横磁化Mxy
z z M0 y Ω x 360 横磁化Mxy 90°RFパルス（電磁波） 90°パルスにより、M0はｘｙ平面に倒れる(横磁化生成） 90°パルス遮断直後から歳差運動を開始すする。 ｘｙ平面に受診コイルをおくとＭＲ信号が観測される。

16 MRＩ ｘｙ平面に倒れた横磁化からＭＲ信号
y y 水素原子 プロトン （磁化） x x 受信コイル z z 静磁場方向 静磁場方向 ｘｙ平面に受診コイルをおくとＭＲ信号が観測される。