True FISPを用いた心臓のシネＭＲＩ

本日は下記の論文を読んでみました。

Carr JC, et al.: Cine MR angiography of the heart with segmented true fast imaging with steady-state precession. Radiology. 2001 Jun;219(3):828-34. 

Radiologyからdownloadできます。

True FISPを用いた心臓のシネＭＲＩ 

FLASHを用いた心臓のＭＲＩが実施されてきたが、血管と心臓壁のコントラストのメカニズムは血液のフロー効果に依存している。 

ゆえに、フロー効果を得るためにTRを長く設定する必要があり、結果的に撮像に時間がかかる。 

True FISPは長いT2を持つ組織の定常状態の磁化を再利用できるので、心臓壁と血液のコントラストを増加させ、かつ短時間撮像が可能 

対象：5人のボランティア、18人の患者 

ＭＲ：1.5T MR scanner (Sonata, Siemens) 

FISP: 収集時間10秒　実効時間分解能48-64 msec 

FLASH: 収集時間15秒　実効時間分解能 40 msec 

定量的評価
血液、心筋、背景ノイズの測定 

SNR(血液)、SNR(心筋)、CNRを計測 

CNRは撮像時間のrootかつ、ボクセルサイズ(VS)をノーマライズして比較 

CNR(n) = CNR / (VS x sqrt(FT)) 

VS = cubic millimeters 

FT = (TR x PES)/1000 PES: Phase encoding step 

定性的評価
2人の観察者で評価：5点満点 

血液－心筋コントラスト、血液信号の不均一性、端の評価、心臓内構造物、心膜水、疾患の描出 

アーチファクトの評価 

結果 

Volunteer study 

SNR(血液)：FISP > FLASH 

SNR(心筋)：FISP < FLASH 

CNR: FISP > FLASH (2.2倍) 

CNR(n)：FISP > FLASH (4.12倍) 

定性的評価 

血液－心筋コントラスト、血液信号の不均一性、端の評価、心臓内構造物、心膜水、疾患の描出、全てにおいてFISP > FLASH 

アーチファクトに関しては若干FLASHの方が少ない。 

その他 心膜水の描出はFISPが良好 

TRが長いとアーチファクトの影響が大きくなる 

TRが3msecよりも小さい場合、信頼性が向上 

心臓の動態解析にTrue FISPは有効

True FISPを用いた心壁機能評価

本日は下記の論文を読んでみました。

Barkhausen J, et al.: MR evaluation of ventricular function: true fast imaging with steady-state precession versus fast low-angle shot cine MR imaging: feasibility study. Radiology. 2001 Apr;219(1):264-9. 

Radiologyからdownloadできます。

True FISPを用いた心壁機能評価：FLASHとの比較 

対象は10人の健常者と10人の患者(冠動脈疾患4名＋心不全6名) 

心臓の撮影：心電図同期Short- / Long axis cine MRI: FLASH vs True FISP 

スライス厚8mm, gapなし 

撮像時間： 

True FISP: 15 k-space lines per frame and 心拍 / 9心拍：実効時間分解能48msec 

FLASH: 7 k-space lines per frame and 心拍 = 77msec / 19心拍：実効時間分解能45msec(echo sharing +) 

CNRの計算：心筋と心室内、アーチファクトの無い空気の信号から計算 

ROIの大きさ：心室内、空気8mm、心筋2mm 撮影された心サイクル全てにおいてROIを計測 

拡張末期、収縮末期の容積測定 

マニュアルおよびセミマニュアルでcontouringし、その比較を実施 

結果 

True FISPのCNRはFLASHよりもShort axisで46％、long axisで100％高い。 

心室内の信号はtrue FISPが2倍高い。 

収縮期のFLASHの心室内と心筋のコントラストは低い。 

（心室内のslow flowが原因） 

True FISPのマニュアルおよびセミマニュアルcontouringの結果は非常に一致。 

EF, 駆出量も一致。 

FLASHにおける収縮末期の容積はかなりの過大評価 （EFと駆出量の過小評価）

自動contouring機能はTrue FISPを使用した場合非常に正確

Steady State Free Precession (SSFP)を使用した整形領域疾患に対する高速MRI

本日は下記の論文を読んでみました。

Vasanawala SS, et al.: Rapid musculoskeletal MRI with phase-sensitive steady-state free precession: comparison with routine knee MRI. AJR Am J Roentgenol. 2005 May;184(5):1450-5.

AJRからdownloadできます。

Steady State Free Precession (SSFP)を使用した整形領域疾患に対する高速MRI 

通常関節軟骨は2D-脂肪抑制T2W, Proton強調画像、3D-SPGRにて評価される。

シーケンスの高速化は待望されており、SSFPが有望視 

最近ではTRを短縮化することによって、磁場不均一が原因のアーチファクトを減少させることができるようになってきた。 

脂肪抑制SSFPの一種として、phase-sensitive SSFPを開発 

撮像原理は理解できず（？）。 

通常のフーリエ変換後、虚数と実数のデータ（散布図）を取得 

得られる散布図において、データが極力虚数軸に沿うように軸を回転 

実数軸との交差点より上（positive）を水画像、下(negative)を脂肪画像として計算 

ボランティアの膝×６、症状を有する14の膝を1.5T MRI(Signa)で撮像 

Phase-sensitive SSFP(90秒)を脂肪抑制T2W(3分13秒)、プロトン強調画像(4分18秒)と比較 

結果 

Short TEのため、半月板や靭帯の信号を得ることができる。 

脂肪抑制効果は脂肪抑制T2WとPhase-sensitive SSFPとほぼ同一 

(Phase-sensitive SSFPはハードウェアによって引き起こされる不均一の影響もみられない) 

関節軟骨の描出は脂肪抑制T2WよりもPhase-sensitive SSFPの方が良い。 

骨挫傷等のedematous lesionにおいても有効と予想されるが、本論文では手術結果や病理等と比較してシーケンスの有効性は議論していない。

膝の関節軟骨描出にIDEAL-SSFPは有効か？

本日は下記の論文を読んでみました。

Gold GE, et al.: Articular cartilage of the knee: rapid three-dimensional MR imaging at 3.0 T with IDEAL balanced steady-state free precession--initial experience. Radiology. 2006 Aug;240(2):546-51. Epub 2006 Jun 26. 

Radiologyからdownloadできます。

膝の関節軟骨にIDEAL-SSFPが有効かを調べた論文 

5人のボランティアに対し、3T-MRI（Signa）を用いて3種類のシーケンスの評価を実施 

１． IDEAL bSSFP: Echo 1.3, 1.7, 2.0 msec, 撮像時間3分40秒 

２． 脂肪抑制bSSFP: 撮像時間2分13秒, 脂肪抑制はCHESS 

３． 3D脂肪抑制GRE: 撮像時間9分40秒 

全てのシーケンスにおいて、マトリクスは256x256, スライス厚は1.5mm 

比較対象 軟骨、漿液、空気の信号計測：SNR, CNR, 撮像時間を加味したSNRe, CNReを計算 

アーチファクト、画像ノイズ、脂肪抑制効果を4点スケールにて比較 

結果 SNR(関節軟骨)：IDEAL = GRE > bSSFP 

SNR(水)：IDEAL > bSSFP, IDEAL, bSSFP > GRE 

CNR(関節軟骨-水)：IDEAL > bSSPF, IDEAL, bSSFP > GRE 

SNRe(関節軟骨)：IDEAL = bSSFP > GRE 

SNRe(水)：IDEAL > bSSFP > GRE 

CNRe(関節軟骨-水)：IDEAL > bSSFP, GRE 

画質、脂肪抑制においてIDEALが最良点 

IDEAL, bSSFPは水を高信号として描出でき、軟骨との分離に有益 

Chemical shift artifactの補正が効果的なので、IDEALの技術を利用したIDEAL bSSFPは膝の関節軟骨やその周囲の水を高いSNR, CNRで描出できる 

MDCTの特徴および腹部撮影におけるポイント

本日は下記の論文を読んでみました。

Saini S. et al.: Multi-detector row CT: principles and practice for abdominal applications. Radiology. 2004 Nov;233(2):323-7. Epub 2004 Sep 30.

Radiologyからdownloadできます。

MDCTの特徴および腹部撮影におけるポイントを記した文献 

本論文ではMDCTのデータチャンネル、実効検出器幅、検出器の組み合わせ、ビーム幅、ピッチ、テーブル速度の重要性について記述

SDCTがMDCTと進化し、検出器列の理解の必要性が向上

 Z軸方向の列数が1回転中に収集できる検出器数と誤解されやすいが、 Z軸方向のチャンネル数と考えるべき

（Z軸方向に多数の検出器が配置されていたとしても、同時に収集可能なチャンネル数が4チャンネルの場合、1回転中に収集できるスライス数は４） 

疾患を観察するために最低必要なスライス厚で撮影する必要があるが、呼吸停止との関係も考慮する必要がある。 

胸腹部－骨盤（700mm）まで撮影が必須と仮定 

息止め時間が20秒が限界とする。 

その場合、テーブル速度は35mm/sec。 

ｚ方向に利用可能なチャンネル数を考慮の上、ピッチとガントリー回転速度を変更。 

ガントリー回転速度は基本的に高速が望ましいが、出力低下には注意が必要 

造影タイミングや濃度、到達時間やそのdelayについての考察も含まれている。