MRIノート-アーチファクト編(日本語)

SIEMENS Healthineers 磁気共鳴診断装置 MAGNETOM Family MRI ノート - アーチファクト編 [ 対象装置 ] MAGNETOM Family [ バージョン ] 全バージョン このマニュアルには一般的な操作手順を記載しています。装置をご使用になる際の参考資料としてお使いください。 詳細は、装置付属のマニュアルをご確認ください。 PEPconnect ドイツ本社が提供する医療従事者のためのオンライン教育プラットフォームです。どなたでも無料で 学習コンテンツなどをご利用いただくことができ、院内でのスタッフ教育などにもご活用いただけます。 下記 URLまたは QRコードより各モダリティの PEPconnect 学習コンテンツをまとめた便利な QR コード集 にアクセスいただけます。 https://pep.siemens-info.com/ja-jp/pepconnect teamplay Fleet システムを総合的に管理するウェブベースのサービス専用ポータルサイトです。 ご施設で稼働している Siemens Healthineers 装置のパフォーマンスやさまざまなサービス情報に、 24 時間 365 日、場所を選ばずにアクセスできます。 fleet.siemens-healthineers.com/ Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 1 Unrestricted 目次 1 はじめに 3 2 FID アーチファクトの原因、対策を教えてください 4 2.1 FID アーチファクトの原因 4 2.2 FID アーチファクトの対策 4 3 傾斜磁場の直線性低下によるアーチファクト 6 3.1 傾斜磁場の直線性低下の原因 6 3.2 信号欠損、歪みアーチファクトの対策 7 3.3 サードアームアーチファクトの対策 9 4 DIXON 展開エラーの原因、対策を教えてください 11 4.1 DIXON について 11 4.2 DIXON 展開エラーによるアーチファクトの原因 11 4.3 DIXON 展開エラーによるアーチファクトの対策 13 5 変更履歴と問い合わせ先 15 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 2 Unrestricted 1 はじめに 皆様からカスタマーケアセンターお問い合わせいただいた内容の中から、特にご質 問の多い項目をご紹介します。皆様のお役に立ちますと幸いです。 なお、本稿内に示す画像例は対象者に掲載をご承諾いただいた画像を使用していま す。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 3 Unrestricted 2 FID アーチファクトの原因、対策を教えてください 2.1 FID アーチファクトの原因 FID signal & Echo signal OF#22 0843 HAR Echo space//NtMe. FID signal & # Ltb) <3 Flip angle/HEEL( 2. FID signal) 5#17 Ltb ) < 23 Echo space// <. HUXFlip AngletHEEL ) SPACE ( Z , FID J - J J J J + D E E L + J ( ) AFL From: Mugler, JMRI (2014), 39.745-767 RF Gss 10cm GPE GRO FID signal echo signal NORM FID アーチファクトは、頭頂部などに黒い帯状のアーチファクトとして発生しま す。 FID アーチファクトは Echo 取得時、FID 信号が Echo と干渉してしまうことが 原因で生じるとされています。 特に、Echo space が小さい（FID 信号と干渉しやすくなるため）、 Flip Angle が低い （FID 信号が残存しやすくなるため）ほど、FID アーチファクトが発生しやすくな ります。SPACE は Echo space が小さく、Flip angle も低く設定することが多いため、 FID アーチファクトが発生しやすいシーケンスといえます。 2.2 FID アーチファクトの対策 Echo space を大きく設定する、または再収束 Flip Angle を高く設定することで FID ア ーチファクトを低減できます。しかし、 Echo space を大きく設定した場合にはブラ ーリングの影響により画像がぼけるデメリットがあります。また、再収束 Flip Angle を高く設定した場合には、SAR の制限にかかりやすくなるデメリットがある ほか、SPACE の Variable Flip Angle mode では任意の Flip Angle を設定できないた め、対策ができません。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 4 Unrestricted Ave 109 Ave 20E FID Signa Spin echo Spin echo + SPACE シーケンスでは、Average を 2 へ変更することで FID アーチファクトを改善 することが可能です。 Average=2 とすることで、RF の phase cycling が異なる信号を 取得し、FID 信号を相殺させることが可能です。これにより、FID アーチファクト を改善することができます。 Head_FID Anonymous Head_FID MR 611 Acomymous HES 5 IMA 99 /176 310A 99 /176 AFL AFL 10cm 10cm MF 1.00 MF 1.00 TI 1800.0 TR 6000 0 TI 1800 0 RTR TPOTE BW 780.0 SPL13 NOR BWV 780 0 0 92 M/ND NORM on-0 41 AMARIPEP sper_284 / var HIUJOL Soge Tra-2.8-Co 'spci 284 Average 1.4 Average 2.0 TA 4:25 TA 6:25 Average を 1.4 から 2 へ変更することで撮像時間は延長します。分解能や Turbo factor を調整いただき、撮像時間を調整してください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 5 Unrestricted 3 傾斜磁場の直線性低下によるアーチファクト 3.1 傾斜磁場の直線性低下の原因 + BO distortion ideal field ambiguity real p(() X Spin density p(x) A B C X 上図は磁場中心からの距離に応じた傾斜磁場強度を表わしたグラフです。 理想的には青線の ideal で示されたように直線的な傾斜磁場が印加されます。しか し実際には磁場中心から離れるに従い、傾斜磁場強度の直線性が崩れます。例え ば、B 点では歪みや異常信号が発生し、C 点では傾斜磁場がアンダーシュートする ことで、撮像範囲外である A 点からの信号が混入するサードアームアーチファクト が発生します。 -FP-AP-7775r Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 6 Unrestricted 3.2 信号欠損、歪みアーチファクトの対策 信号欠損・歪みは、非常に大きな FOV での撮像や、四肢撮像のように off center で の撮像など、静磁場や傾斜磁場が不均一な状態で撮像した際に生じます。 REF ISO Positioning model3. FIX Graphic Segment C. RUTHSUL ZER Phyt 5-k<3+52 T-ILZBOUTRA Positioning mode FIX Positioning mode |REF Positioning mode ISO Table position H mm Table position H 0 mm Table position H 0 : mm Iso center FIX mode ISO mode Positioning mode SIEMENS Healthineers Heelthiseers . 4/13/1990 F 2020.04.13-08:06:34-DST-1.3. test X Head ISO O 11 X 12star_112d_tra 02:25 LOCK . . . 03517)-(2Local Range)Beipy ciBIR FIXE-K. .. $70515)-laFixed Position(Bat5->> 対策として、傾斜磁場の線形性の高い磁場中心での撮像を行います。磁場中心で撮 像を行う際には、Positioning mode を ISO へ設定します。ISO モードでは、撮像範囲 の中心が磁場中心となるように自動でテーブルを移動した撮像が可能です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 7 Unrestricted また XA version では、LOC モードであっても、Routine カード内の Position>…ボタン で Go to ISOcenter にチェックを入れるとそのプロトコルだけ ISO モードで撮影する ことが可能です。 60 Slices 40 slices TA3:20 * 2steps TA 2:13 + 2steps MAGNETOM Amira ep2d_diff_tra 5mm gapless b=1000 3 scan trace bipolar echo space 0.72 ms また、Transverse の撮像において 1step の撮像枚数が多い場合、端のスライスで信 号欠損や歪みが生じる場合があります。この場合には、1step での撮像枚数を減ら し、 step を増やして撮像を行うことで改善します。 FOV450* 2steps FOV450 with VAT + 2steps MAGNETOM Amira TA 4:40 TA 5:02 MAGNETOM Amira t2 tse_sag t2_tse_sag 4mm / 0.4 mm gap 4mm / 0.4 mm gap VAT off VAT 100% BW 185 Hz/pixel BW 650 Hz/pixel TF15 TF23 その他、VAT を使用することで、FOV 面内の周波数補正を行い、歪みや異常信号の 発生を軽減することができます。 VAT については、FAQ Vo.24 をご参照ください。 ＊ VAT は TSE のみ使用可能です。VB, VD バージョンでは Option が必要です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 8 Unrestricted 3.3 サードアームアーチファクトの対策 1 つ目の対策として、撮像範囲外になるべく信号源が無いようにポジショニングを 行います。例えば手関節撮像時は腕を挙上したポジショニング、 膝関節撮像時は 検側と非検側の膝の高さに変化をつける、非検側を撮像範囲から遠ざけるポジショ ニングを行います。 2 つ目の対策として、撮像パラメータを変更します。 下記パラメータを変更することで、撮像範囲外からの信号混入を防ぐことが可能で す。 ・FOV を大きくする デメリット：面内分解能の低下 ・Phase encode 方向をスワップする デメリット：場合により、折り返しアーチファクトやフローアーチファクトの発 生 Phase oversampling を増やす ・ デメリット：撮像時間の延長 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 9 Unrestricted Routine Contrast Resolution Geometry System Physio Angio Sequence Coils Miscellaneous Adjustments Adjust Volume TX/RX Virtual Coils. HEZ HE4 NE2 SPI SP2 SPA SPA SPS SPS SPT SPS Body 3 つ目の対策として、撮像に必要のないコイルは off に設定し、撮像範囲外の信号 をなるべく受信しないように設定することも効果的です。 Exam card の Graphic segment 上で選択されているコイルの確認を行うか、パラメータカード内の System>Coils より撮像に使用されるコイルの確認を行うことが可能です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 10 Unrestricted 4 DIXON 展開エラーの原因、対策を教えてください 4.1 DIXON について in phase= water+ fat water = (in phase+ opposed phase)/2 fat = (in phase- opposed phase)/2 opposedphase- water- fat はじめに、DIXON について說明します。 DIXON では、撮像された in phase、opposed phase 画像から、water image（脂肪抑制 画像）、fat image（水抑制画像）を計算することで、一度の撮像で最大 4 種類の画 像を得ることが可能です。in phase は脂肪抑制なし画像、water image は脂肪抑制画 像として使用できるので、脂肪抑制ありなしの画像が一度の撮像で得られる点がメ リットです。 DIXON では、In phase と opposed phase を取得後、phase map を作成し位相補正を行 います。 その後、in phase と opposed phase を足しあわせることで、脂肪信号が打 ち消された水画像、in phase と opposed phase を差分することで水信号が打ち消さ れた脂肪画像をそれぞれ再構成することが可能です。適用可能シーケンスは VIBE と TSE の 2 種類で、装置やバージョンにより適用可能シークエンスが異なります。 4.2 DIXON 展開エラーによるアーチファクトの原因 11886014 .LPR 19 MA 29 /30 20 MA 29 /30 MF 1.00 MF 1.00 TE 300.0 TE 500.0 TA 01-12-5 TA 01:12'5 BWV 520 0 P2 MFATINOFSLOTS2DIHAL BWV 620.0 P2 MANCATERUNORMESJOSHFL A2009 Fat image AZCOON Water image tor201 23/150 11421: 237150 Fat-Water image swap shown in the DIXON calculation results Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 11 Unrestricted DIXON の展開エラーは、画像再構成時の位相補正がうまく行われず、 脂肪画像と 水画像の信号が反転してしまうことを指します。 この展開エラーでは、画像の一 部もしくは全部が、入れ替わってしまうことがあります。 Phase wrap TT Phase unwrap -TT TT Phase map DIXON の位相補正を行うことで、opposed phase 取得時の B0 不均一による位相ずれ を補正しています。具体的には Phase map を作成し、Phase map に対して Phase unwrapping 処理を行い、opposed phase の位相補正を行います。 上図のように、位相は-π～+π で表現され、360 度ごとに Phase wrap するため、連 続的な位相変化を示しません。この非連続性を補正する処理が Phase unwrapping 処 理と呼ばれます。 Start point DE @ @ Spixel * 11ª Phase unwrap Start point { {= \ \ \Pixel Phase map 上で位相の変動値を算出し、位相の変動が少ない場所を start point とし て、Region growing により phase unwrapping 処理を行っています。Start point と比 較して、位相差が少ないと連結処理され、位相差が大きいと、phase unwrapping 処 理が行われます。Phase unwrapping を行う際、画像の SNR が低い場合や、信号の連 続性がない場合、磁場の不均一な領域では、Phase unwrapping が失敗してしまい、 DIXON 画像上での反転エラーが生じます。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 12 Unrestricted R 4551 9 JE 100 0 TR 4551 5 TA 01 1245 TE 950 0 DO MENA TER NOPOLOOSSOSHOFE A3000 114001 207160 Fat image Water image Water Ti fft Fat Ty fst Fat-Water image swap shown in the DIXON calculation results 両下肢や腹部などのように、信号源に連続性が無い場合に、部分的に水と脂肪信号 が反転することがあります。 4.3 DIXON 展開エラーによるアーチファクトの対策 1 つ目の対策として、可能な限り磁場中心で撮像ができるようポジショニングを行 います。例えば、四肢撮像ではクッションを使用し身体を斜めするなど、撮像対象 を磁場中心に近付けるようなポジショニングの工夫をおこないます。Positioning mode=ISO へ設定する、transverse 撮像では、1step の撮像枚数を減らし、Step を分 けて撮像することも効果的です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 13 Unrestricted o Position Toolbar Fol read 330 2 つ目の対策として、Adjustment volume を絞り、空気や肺野領域をシミング範囲か ら除外します。シミングの範囲に、空気や関心領域外の信号源が含まれることでシ ミングの正確性が低下します。Adjustment volume を撮像範囲に絞ることで、撮像 範囲内の磁場均一性が高まり、DIXON の展開エラーのリスクを低減することができ ます。 また、Adjustment Volume は Copy parameter>>Adjustment Volume にてその後の撮像 プロトコルへ引き継ぐことが可能です。 3 つ目の対策として、SNR を上げるパラメータ調整を行います。パラメータ変更例 として、下記のようなものがあります。 Average Zimt Slice ZE< 3 Phase or Slice oversampling 212 Phase/Slice resolution Flf3 BWE Flt 3 FOVEXE < 3 FxUy r : Chemical shift, blurring1)I その他、Water 画像に加えて Fat 画像を出力するように設定し、展開エラーが起き た場合は Fat 画像を確認する ことも重要です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 14 Unrestricted 5 変更履歴と問い合わせ先 日付 変更内容 2019/04/14 第一版作成 2021/11/05 フォーマット変更 2023/02/10 タイトル変更 ご使用法にご不明な点などございましたら、弊社アプリケーションスタッフまでお 問い合わせ下さいますよう、お願い申し上げます。 フリーコール：0120-041-387 メールアドレス：mr-appli.jp.func@siemens-healthineers.com この文書の内容を無断で複写及び転載することを禁じます。 シーメンスヘルスケア株式会社 ※「QR コード」は、株式会社デンソーウェーブの商標または登録商標です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_190004 Page 15 Unrestricted