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大阪赤十字病院 高津 安男 アーチファクト 第16回 関西Gyro Meeting

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大阪赤十字病院 高津 安男

アーチファクト

第16回 関西Gyro Meeting

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<Artifact(偽像)>• 画像処理系

①パーシャルボリューム

OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

• 原理由来

①折り返し

②ケミカルシフト

③クロストーク

④N/2

⑤打ち切り

• 外部・装置由来

①ジッパー

②RF不均一

③磁場不均一

④渦電流

• 生体由来

①動き

②フロー

③磁化率

④マジックアングル

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

H

F12345678910

励起順の変化Default:1,3,5,7,9,2,4,6,8,10Ascending:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10Descending:10,9,8,7,6,5,4,3,2,1Reverse central:1,10,2,9,3,8,4,7,5,6Interleaved:5,6,4,7,3,8,2,9,1,10

S状静脈:アーチファクトの影響が出やすい。

VENC:16cm/sec

となりのスライスがPreーSatの役割

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

Ascending:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

Default:1,3,5,7,9,2,4,6,8,10

Descending:10,9,8,7,6,5,4,3,2,1

Reverse central:1,10,2,9,3,8,4,7,5,6

Interleaved:5,6,4,7,3,8,2,9,1,10

FC+ FC+

FC+

FC+

FC+

FC- FC-

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

• 信号消失現象(Intra-voxel dephasing)渦流・乱流:流体による位相分散による信号消失

層流(血管壁からの距離で速度が異なる)

渦流 乱流

加速度流CSF:モンロー孔、中脳水道から第四脳室

頚ー胸椎の脊髄腔

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

流体の関係式:レイノルズ数:Re=ρ vd/η

層流:Re2100未満

ρ :流体の密度(g/cm2)v:流速(cm/s)d:血管直径(cm)η :粘性率

層流:血管が細く、流速が遅いほうが保ちやすい

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

狭い場所はフローが早い。(頚ー胸椎移行部)

FC-

FC+

FC-

FC+

Longest

Longest

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト

狭い場所はフローが早い。

FC-

FC+

FC-

FC+

Longest

Longest

3D

T2*

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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-80

-60-40

-200

20

4060

80

0 1000 2000 3000 4000 5000

TI (ms)

SN

R

TR=3000ms TR=6000ms TR=12000

FLAIR

OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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◎前橋槽やMonro孔付近など狭い部位はCSFの流速が早く、

IRパルスが照射されていない隣のスライスからCSFが流入してくることにより信号を発生。

OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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Slice1 Slice2 Slice3 Slice4 Slice5 Slice6

Slice1

Slice2

Slice3

Slice4

Slice5

Slice6

180°pulse幅

180°pulse幅

1 package

2 package

OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

フローによるアーチファクト FLAIR

1 package

2 package

3 package

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

金属アーチファクト

R-L 256×256 6mm厚 A-P 256×256 6mm厚静磁場

静磁場R-L 256×256 6mm厚

寒天:0.1%Gd-DTPA+0.2%NaCl

寒天のみ

外科用ステープラー

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

金属アーチファクト

256×256 6mm厚 BW43kHzTE 15ms

256×256 2mm厚 BW43kHz 512×512 6mm厚 BW43kHz

256×256 6mm厚 BW108kHz 256×256 2mm厚 BW108kHz

信号消失範囲の縮小:金属が磁場均一性を乱すことによるボクセル内位相分散の縮小

ボクセルサイズの縮小:サンプリング時間の短縮

256×256 6mm厚 BW43kHzTE 7ms

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

金属アーチファクト

リフォーカスパルスの多用:TEの短縮

TSE factor:18 TSE factor: 36 TSE factor:123256×256 T2* TSE factor: 9

TE 120ms TE 100ms TE 80ms TE 60ms

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

金属アーチファクト

256×256 6mm厚 BW43kHz1.5T

信号消失範囲の縮小:金属が磁場均一性を乱すことによるボクセル内位相分散の縮小

ボクセルサイズの縮小:サンプリング時間の短縮:TEの短縮

Δ Φ =γ ・Gi・Δ r・TEΔ Φ :位相分散

Gi:磁束密度変化率Δ r:ボクセル幅TE:echo time

256×256 6mm厚 BW43kHz0.4T

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

金属アーチファクト

BW:41.2kHz

BW:92.4kHz

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

EPI

連続G(位相方向),blipともに相殺されない。

位相差が積算されていく。

位相の乱れに敏感。

磁化率アーチファクト

RF

Gs

Gp-c

Gp-b

Gr

Signal

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

磁化率アーチファクト

EPI T2* 128 Single Shot

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ●●● ●●● ●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Parallel imagingあり

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位相方向のFOVが減少する。(ライン数が減る)歪の大きさ= 位相シフト量

k空間の充填距離

Parallel imaging ex.R=2位相シフト量が1/2

R-FOV も同様

Parallel imaging

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

磁化率アーチファクト

EPI T2* 128 Multi Shot● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ●●● ●●● ●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ●●● ●●● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ●●● ●●● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●●● ●●● ●●● ●●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Parallel imagingあり

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

磁化率アーチファクト

EPI T2*

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Single Shot

Mtx(EPIfactor):128

● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

Mtx(EPIfactor):64

アーチファクト軽減法位相エンコードラインの減少

・Multi Shot・RFOV

・ Parallel imaging

効果が得られない・Mtx数

・Half Fourie

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

磁化率アーチファクト

EPI T2*

256×256 6mm厚 256×256 3mm厚 512×512 3mm厚

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

磁化率アーチファクト

EPI T2*

256×256 6mm厚 256×256 6mm厚Parallel imaging +

512×512 3mm厚Parallel imaging +

第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング

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アーチファクトの種類の認識

アーチファクトの発生機序の理解

軽減・改善方法の理解

診断に有用な画像の提供

OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012OSAKA RED CROSS HOSPITAL 2012

アーチファクトの理解第16回 関西ジャイロミーティング第16回 関西ジャイロミーティング