MRIノート-頭部MRA（日本語）

SIEMENS Healthineers 磁気共鳴診断装置 MAGNETOM Family MRI ノート - TOF-MRA [ 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 : QR700015239 Page 1 Unrestricted 目次 1 はじめに 4 2 TOF-MRA の撮像原理を教えて下さい 5 - 2.1 TOF の原理 5 2.2 3D TOF の特徴 7 3 TOF-MRA で信号欠損する場合の対策を教えて下さい 8 3.1 血管描出に影響するパラメータ 9 3.2 In flow 効果に関わるパラメータ 10 3.3 位相分散に関わるパラメータ 15 4 TOF-MRA で CS と Segment について教えて下さい 17 4.1 CS TOF の概要 17 4.2 圧縮センシングの利用 17 4.3 Compressed sensing による Routine 高速化(3T) 18 4.4 プロトコルの作成方法 19 4.5 Segmented TOF の概要 20 5 PETRA-MRA とは何ですか？ 23 5.1 PETRA-MRA とは 23 5.2 PETRA 24 5.3 PETRA-MRA 撮像プロトコル 25 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 2 Unrestricted 5.4 PETRA MRA 撮像時のポイント 28 5.5 Subtraction 34 5.6 Motion Correction 36 5.7 血管描出を改善するためには 38 5.8 Subtraction ができない場合の ThinMIP 処理 42 6 変更履歴と問い合わせ先 43 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 3 Unrestricted 1 はじめに 皆様からカスタマーケアセンターへ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。 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 : QR700015239 Page 4 Unrestricted 2 TOF-MRA の撮像原理を教えて下さい TOF-MRA は Time of Flight ( TOF )シーケンスを用いて撮像を行います。 Time of Flight ( TOF )シーケンスは Gradient Echo 法の Inflow 効果を利用した非造影 MRA 撮像シーケンスです。 Inflow 効果：飽和されていない（大きな縦磁化を持つ）血流が 撮像スライスに流入することによって血液信号が高信号化する現象 2.1 TOF の原理 TOF 法では、短い TR の Gradient echo を繰り返し収集します。 1. 撮像面内の静止組織 2. 撮像面内に流入する血液 静止組織と流入する血液は信号に対する影響が異なることを利用した撮像技術です。 Fig.1 静止組織と 流入する血液の描出 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 5 Unrestricted ◼ 撮像面内の静止組織の場合 短い TR で撮像します。 そのため、縦磁化が回復しない短時間の間に次の RF パルスを受けるため、 徐々に静止組織は低信号となります。 →磁場強度が高いほど縦磁化の回復が遅くなり、信号が低下しやすいです。 TR MRES Fig.2 静止組織の縦磁化と MR 信号の時間変化 ◼ 撮像面内に流入する血液の場合 短い TR で、縦磁化が回復しないうちに次の RF パルスを受けます。 ただし、血液は励起されていない（未飽和）血液と入れ替わるため高信号で描出さ れます。 TR Fig.3 血液の縦磁化と MR 信号の時間変化 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 6 Unrestricted ◼ 流速による Inflow 効果の違い 7517 t _ TR t > TR t : 0 Inflow 1973U MEbb. ( Inflow*)5# ) == ILFILE Inflow*) Fig.4 スライス厚通過時間 t と TR の関係と in flow 効果 2.2 3D TOF の特徴 Head MRA や Neck MRA は細かな血管を描出可能な 3D TOF の撮像が一般的です。 3D TOF の場合には励起範囲が広く、全ての血液が入れ替わらない場合があります。 そのケースでは、流出側で血液信号が低下します。 上記を避けるために、In flow 効果を高めるためスラブ厚を薄く設定いたします。 したがって、撮像領域が広範囲の場合、マルチスラブを使用いたします。 また、スラブ間にオーバーラップを設定することで、血管信号の連続性を高めるこ とができます。 - - - - --- ----- Fig.5 シングルスラブとマルチスラブの血液信号の模式図 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 7 Unrestricted 3 TOF-MRA で信号欠損する場合の対策を教えて下さい 血管の信号欠損には様々な原因が考えられます。 例えば、以下の要因が挙げられます。 ◼ Inflow 効果の低下 ◼ 乱流による位相分散 ◼ ステント留置による磁化率アーチファクト 要因に応じて、対策が必要です。 Fig.6 末梢の描出不良 (左図)とステント留置による磁化率アーチファクト (右図) Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 8 Unrestricted 3.1 血管描出に影響するパラメータ ◆ 抹消血管の描出不良 → in flow 効果の向上が改善に有効です。 該当するパラメータを紹介します。 ・Slab ・Slice per Slab ・Distance Factor ・Slice Thickness ・TR ・Flip Angle ・TONE Ramp ◆ 乱流や磁化率アーチファクト → 位相分散の低減が改善に有効です。 該当するパラメータを紹介します。 ・TE ・Base resolution ・Phase Resolution ・Slice Thickness ・Slice resolution Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 9 Unrestricted 3.2 In flow 効果に関わるパラメータ ◼ Slice Thickness Slice Thickness を薄くすることで、in flow 効果が向上します。 また、分解能が向上します。 しかし、Slice Thickness を薄くすることで、撮像範囲が狭くなり、SNR が低下します。 Slice Thickness 0.6 mm Slice Thickness 0.55 mm Slice Thickness 0.5 mm Fig.7 Slices per slab を 40 で固定した場合の スライス厚と in flow 効果 ◼ Slices per slab Slices per slab を小さくすることで、in flow 効果が向上します。 また、撮像時間が短縮します。 しかし、Slices per slab を小さくすることで、 撮像範囲が狭くなり、SNR が低下します。 Slices per slab:48 Slices per slab:32 Fig.8 Slice Thickness を 0.6mm で固定した場合の Slices per slab と in flow 効果 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 10 Unrestricted ◼ Slab 数 Slab 数を増やすことで、1Slab の厚さが薄くなり、in flow 効果が向上します。 しかし、撮像範囲が同じ場合、 slab 数を増やすことで撮像時間は延長、SNR は低下します。 5 slab 3 slab 1 slab Fig.9 撮像範囲を固定した場合の slab 数と in flow 効果 中大脳動脈を中心に撮像する場合、 スラブのつなぎ目での信号低下の可能性があります。（Fig.10） そのため奇数 Slab の設定を推奨しています。 Fig.10 中大脳動脈を中心にして 2slab で撮像した MRA の描出不良例 ◼ TR TR を延長することで、in flow 効果が向上します。また、SNR も向上します。 しかし、撮像時間は延長、背景信号は増大し背景抑制効果が悪くなります。 S TR 22 ms TR 26 ms TR 30 ms Fig.11 FA25°かつ TONE Ramp 70%で固定した場合の TR の延長と in flow 効果 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 11 Unrestricted ◼ Flip Angle FA を高く設定すると背景抑制効果が高く、流入血液信号が高くなります。 しかし、スラブ間の血液信号差が増大してしまうことに注意が必要です。 → 3D TOF では末梢血液で信号が低下します。 そのため低い Flip Angle の設定（ 20 deg 程度）が推奨です。 Flip Angle 20 deg MEEL FA TR TR Fig.12 FA と血液信号のスラブ間の信号差の関係及び パラメータカード上での Flip Angle の設定イメージ FA を低くすることで、抹消血管の描出やスラブに流入する血液とスラブから流出 する血液の信号差も改善します。 しかし、流入する血液の信号強度は低下し、背景信号と血液の信号差が少なくなり ます。 FA 15 deg FA 18 deg FA 24 deg Fig.13 TR 21 ms かつ TONE Ramp 70%で固定した場合の FA と血液信号 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 12 Unrestricted ◼ TONE Ramp 流出側の FA を高くして、流出側の信号を持ち上げる機能です。 TONE Ramp は流入側 FA / 流出側 FA の割合を定義します。 設定する Flip Angle はスラブ中心の値です。 Flow Direction で流入側と流出側を指定してご使用ください。 flow flow FA - FA TONE Ramp = 100% TONE Ramp = 50% Fig.14 TONE Ramp 100 %と 50 %での Flip Angle の設定の概念図 Flow Direction F >> H TONE Ramp 70 % Flip Angle = 16.5º - 23.5º Flip Angle 20 - deg Fig.15 Flow Direction, TONE Ramp と Flip Angle の設定例 TONE Ramp を低く設定すると、 末梢血液の描出は向上し、スラブから流出する血液の信号強度も高くなります。 しかし、スラブに流入する血液信号強度が下がり、背景信号と血液信号のコントラ ストが低下します。 TONE Ramp 50% TONE Ramp 70% TONE Ramp 100% Fig.16 TONE Ramp と流入血液信号の違い Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 13 Unrestricted ◼ 末梢血管の描出を向上するための調節例 一例を提示します。(Fig.17) 末梢血管は流速が遅いため、 In flow 効果を高めるよう、スラブ厚を薄く、TR は延長し、 FA を下げています。 1 TR 23 ms, FA 20 deg, 2 TR 28 ms, FA 18 deg, TONE Ramp 70 %, TONE Ramp 70 %, Slice Thickness:0.6 mm Slice Thickness:0.55 mm Fig.17 末梢血管の描出を改善させた調節例 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 14 Unrestricted 3.3 位相分散に関わるパラメータ 位相分散の影響により、 乱流の変化による信号欠損、ステント留置部で生じる磁化率アーチファクト などを生じます。 Fig.18 位相分散の影響の例 左：乱流の変化による信号欠損、右：ステント留置部の磁化率アーチファクト 改善するパラメータ例を紹介します。 ◼ TE 短い TE を使用して位相が乱れる前にデータを収集することで、位相分散の影響を 低減することが可能です。 ただし、In / Opp などの設定 TE によって、信号が変化することに注意が必要です。 ◼ 受信 Band 幅 高い Band width を使用してデータ収集時間を短くすることで、位相分散を低減可能 です。 ただし、SNR が低下することに注意が必要です。 ◼ FOV read/Base Resolution/Phase Resolution/ Slice thickness/Slice Resolution 高空間分解能で Voxel 内の複雑な磁場勾配の影響を軽減することで、位相分散を低 減可能です。 ただし、SNR が低下することに注意が必要です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 15 Unrestricted ◼ 位相分散の影響を改善するための調節例 一例を提示します。 TE を 3.69 ms から 2.52 ms に短縮し、受信バンド幅 BW を 180 Hz/Px から 250Hz/Px に高くしています。 San AF 1.69 1:1801 PM 5009 IMA 7/1 RPF MF 1.68 5cm ZU BEHJ:TE 3.69 ms BW180 Hz/Px 244:TE 2.52 ms BW250 Hz/Px Fig.19 TE 3.69 ms と BW 180 Hz/Px で撮像した MRA(左図) と TE 2.52 ms かつ BW 250Hz/Px (右図)で撮像した MRA (右図)の比較画像 通常は、設定 TE を opposed phase に合わせて撮像（1.5T:TE 7.15 ms、3T:3.69 ms） することで脂肪が低信号に描出され、MIP 処理が容易になりますが、 TE を短く設定することで、背景信号が減衰せず、背景組織と流入する血液のコン トラストが低下することがあります。 Opposed-phase In-phase Fig.20 異なる TE の比較画像 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 16 Unrestricted 4 TOF-MRA で CS と Segment について教えて下さい 4.1 CS TOF の概要 CS：Compressed Sensing（圧縮センシング）は k-空間を不規則に撮影、データを間 引くことで撮像時間を短縮する技術です。 間引いたデータは画像再構成時に計算します。 CS TOF は従来のパラレルイメージングよりも高い倍速(6～12 倍速)でも撮影するこ とが可能です。 Slice Direction (M) Phase Direction (N) RO TA = TR x N x M / CS Factor TA = TR x N x M Fig.21 従来法の撮像時間(左図)と CS を使用した撮像時間(右図) 4.2 圧縮センシングの利用 圧縮センシングを使用すると、高速化と高画質化を実現できます。 Fig.22 CS TOF の応用例の概念図 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 17 Unrestricted 4.3 Compressed sensing による Routine 高速化(3T) CS TOF は 3D 撮像、Sparsity の高い撮像との親和性が高く、 高倍速での撮像を実現可能で短時間で従来法とほぼ同等の撮像結果を取得できます。 RTP Corr Conventional ToF Compressed Sensing ToF Acceleration 1.7, TA 5:48 min Acceleration 7.2, TA 2:57 min Voxel meas: 0.5 X 0.5 X 1.0 mm3 Voxel meas: 0.6 X 0.6 X 0.6 mm3 Voxel interp: 0.3 X 0.3 X 0.5 mm3 Voxel interp: 0.4 X 0.4 × 0.4 mm3 Fig.23 従来法の ToF と CS を使用した ToF の比較画像 An on ymous MAGNETOM VAN ID: ANON Anon ymous MAGNETOM VAIS 2013/10/01. 0 ID: ANON 2019/10/08 2019/10/08. 21:49:50 2019/10/08 1 IMA 21:49:56 1 IMA Slice/9 50.5 mm->0.4 mm & Utz RHA SL 05 SPF142 FoV 164-180 TE 3 6 TR 20 TOF GRAPPA21 4:30 min 204*320 TOF MIP Anon ymous MAGNETOM Vide MAGNETOM 4; ID: ANON + 2013/10/03. 0 HFS 2019/10/08 21:49:56 1 IMA CSTOF CS61 1[]3:00 min .. CS TOF MIP Fig.24 従来法の ToF と CS を使用した ToF の比較画像例 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 18 Unrestricted 4.4 プロトコルの作成方法 シーメンスプロトコルを使用して調整します。 SIEMENS >> head >> angiography >> TOF SIEMENS SIEMENS > head > angiography >> TOF tof_f13d_tra 05:33 _TOF with large z-coverage y head Brain Dot Engine tof_f13d_tra_large 05:27 clinical libraries › advanced applications libraries 2D TOF_ >GOBrain tof_f12d_sag_obl 02:52 library angiography tof f12d_paracor 02:09 Vessel Scout TOF _TOF CS PC-arterial tof_cs_acc4.4 05:03 PC-venous-sinuses Vessel-wall tof_cs acc7.2 03:25 angiography ce >c-spine tof_cs_acc10.3 02:40 >t-spine tof_cs_acc12.0_large 03:51 > I-spine Fig.25 Siemens プロトコルの所在例 PAT =2, 5:33min CS Acc. = 4.4, 4:59min 3.59:31 PM 16 MA 1 FRM 1/1 1 IMA 1 FRM 1/1 RF Sem 8 MAI FRM 1M 154:44 PM 2 MA 1 FRM 10 RF Sem CS Acc. = 7.2, 3:15min CS Acc. = 10.3, 2:25min Fig.26 Siemens プロトコルでの画像取得画像例 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 19 Unrestricted 4.5 Segmented TOF の概要 Segmented TOF とは、静脈信号抑制を目的に印加している Pre Saturation パルスの印 加回数を低減することで撮像時間を短縮する技術です。 TORZUTO _13d_tra_large_MIP_SAG 1.113d_tra_large_fast_MIP_SAG JUDY ID 0c2d9601-6521-4 5 ºc209601. 6 521.4c 41:32 PM IMA 1 FRM 1/1 SIMA 1 FRM 1 Anterior cerebral artery Middle cerebral artery Posterior communicating artery Posteris Cerebral TP O 26.0 SP LO.2 Basilar artery 137.2 E 72 01:06 6 47.93E SL 180.01 FoV 180 103 111 Conventional TOF 18% time Segmented TOF 6 slab reduction Segments 4, 6 slab Fig.27 従来 TOF と Segmented TOF の画像例 . TOF C/&Presaturation PulseZEDO CHIM=)#] Segments)EDTHE : XA12M, XA20ALX Pre saturation/ WLZ 5DEJULZ Conventional TOF $ TODE / ULZIEL (Pre saturation Pulse ZE000 Gradient Echo CUTREEL RHA ELY Segmented TOF Pre Saturation / OULU ( 0) 2 5 (=Segment) Fig.28 従来 TOF と Segmented TOF の概念図 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 20 Unrestricted ◼ 使用シーケンス BEAT シーケンスを用いた以下シーケンスを使用します。 Siemens > Head > angiography > TOF Sequence > Part > Segments の値を変更します。 SIEMENS >> head >> angiography >> TOF tof_f13d_tra 05:33 Routine Contrast Resolution Geometry System Physio Inline Sequence Part 1 Part 2 Assistant Sequence Name fl_ Bandwidth 186 - Hz/Px Dimension 3D Echo Spacing 9.32 - ms Sequence Type Gre Asymmetric Echo Weak Excitation TONE Optimization None RF Pulse Type Normal Define Segments Gradient Mode Fast Flow Compensation Slice/Read Segments Reordering Linear Fig.29 Segmented TOF のシーケンスタイプ及び Segments の所在 Segment の値を高くすると、実行 TR が短縮することで撮像時間が短縮します。 背景信号が低下するため、背景組織と血液間のコントラストが良くなります。 しかし、in flow 効果が低減するため、抹消血管の描出能が低下します。 Conventional Segment 3 Segment 9 Fig.30 Segment の数と画質への影響 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 21 Unrestricted Segment を増やすことで in flow 効果の低減から、抹消血管の描出能が低下しますが、 Flip Angle を下げることで改善可能です。 Segment 2 Segment 3 FA19 deg FA13 deg FA 11 deg Fig.31 Segment と、FA を変化させた場合の TOF の画像例 Segemnt TOF は CS と併用することも可能です。 一例を提示します。 CS 3 倍、Segment 2、最短 TR として撮像時間を短縮した例です。 GRAPPA 34H CS 31 + Segment 2 + Short TR 4:50 min 2:20 min Fig.32 従来法の TOF と、CS TOF に Segment を併用した TOF の比較画像例 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 22 Unrestricted 5 PETRA-MRA とは何ですか？ 5.1 PETRA-MRA とは PETRA( Pointwise Encoding Time reduction with Radial Acquisition )を使用した MRA 撮像法です。 PETRA は ultra short TE 技術を使用した静音シーケンスです。 金属、磁化率の影響を受けにくいため、TOF-MRA で血管信号が欠損してしまう場合 でも、PETRA-MRA では描出できる可能性があります。 PETRA MRA TOF MRA Fig.33 PETRA MRA (上段)と TOF MRA (下段)の比較画像例 Pre Saturation pulse を使用せずに撮像した PETRA 画像(以降 Without preSAT)と 血液の流入側に Pre Saturation pulse を印加した PETRA 画像(以降 With preSAT)を サブトラクションすることで MRA 画像を得る手法です。 PETRA PETRA Without preSAT. With preSAT Fig.34 PETRA MRA Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 23 Unrestricted 5.2 PETRA PETRA は ultra short TE 技術を使用した静音シーケンスです。 プリパルスとして IR パルスを使用し、3D の T1 強調画像を取得可能な撮像シーケン スです。 k-space の中心を pointwise（1point/TR）でエンコーディングすることが特長です。 外側をラジアルサンプリング、TR ごとに磁場勾配を段階的に変更することで、静 音性の高い撮像を実現します。 MPRAGE PETRA Fig.35 MPRAGE (左図)と PETRA (右図)の比較画像例 k-space の中心を pointwise（1point/TR）でエンコーディングします。 外側をラジアルサンプリングで収集します。 TR ごとに磁場勾配を段階的に変更することで、静音性の高い撮像を実現していま す。 a TE TE2 ACQ ACQ, Tx/Rx .::::::::::::::::::::::::::::::::: ................. ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: ........................................................... :::::::::::::::::::::::::::::::::::::: Gradients b Tx Tx Tx Tx C MACQ ACQ ACQ ACQ TX/RX ....... Gradient G, Gradient Gy,z Fig.36 PETRA のシーケンスデザイン Grodzki, D.M., et al.: Ultrashort Echo Time Imaging Using Pointwise Encoding TimeReduction With Radial Acquisition（PETRA）. Magn. Reson. Med., 67, 510-518, 2012. Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 24 Unrestricted 5.3 PETRA-MRA 撮像プロトコル SIEMENS > head > library > QUIET > t1_petra_tra の条件を修正して使用します。 T1 コントラストをつける必要がないため、IR pulse は外します。 血液流入部に Pre saturation pulse を印加の有無を切り替えて同じ位置で 二回撮像します。 後処理で Pre saturation pulse 有りの画像から無しの画像をサブトラクションします。 ◼ 撮像プロトコル例 ( 3T ) PETRA-MRA with SAT RESTO 5(3T) Slabs FoV Read 210 mm Routine Orientation Transversal FoV Phase 100 % Slices per Slab 384 Slice Thickness 0.6 mm TR1 6.0 ms TE 0.08 ms Contrast Flip angle 6 deg Magn.Preparation None Base resolution 384 Radial Views 47000 Resolution Prescan Normalize * ~VEver: Image Filter On PreScanNormalizeOFIzOn Geometry Saturation Region 1 Thickness 50.00 mm Sequence Bandwidth 228 Hz/Px Segments 20 PETRA-MRA without SAT (507(3T) Slabs 1 FoV Read 210 mm Orientation Transversal FoV Phase 100 % Routine Slices per Slab 384 Slice Thickness 0.6 mm TR1 6.0 ms TE 0.08 ms Contrast Flip angle 6 deg Magn. Preparation None Base resolution 384 Radial Views 47000 Resolution Normalize Prescan Image Filter On Sequence Bandwidth 228 Hz/Px Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 25 Unrestricted ◼ 撮像プロトコル例 ( 1.5T ) PETRA-MRA with SAT R4 0 9](1.5) Slabs 1 FoV. Read 225 mm Orientation Transversal FoV Phase 100 % Routine Slices per Slab 320 Slice Thickness 0.7 mm TR1 6.0ms TE 0.08 ms Contrast Flip angle 6 deg Magn. Preparation None Base resolution 320 Radial Views 42000 Resolution Normalize Prescan Image Filter On Geometry Saturation Region 1 Thickness 50.00 mm Sequence Bandwidth 225 Hz/Px Segments 20 PETRA-MRA without SAT R4 0 9](1.5) Slabs 1 FoV Read 225 mm Orientation Transversal FoV Phase 100 % Routine Slices per Slab 320 Slice Thickness 0.7 mm TR1 6.0 ms TE 0.08 ms Contrast Flip angle 6 deg Magn.Preparation |None Base resolution 320 Radial Views 42000 Resolution Normalize Prescan Image Filter On Sequence Bandwidth 225 Hz/Px Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 26 Unrestricted ◼ 撮像パラメータ ・Radial views： k-space の外側 radial sampling のスキャン回数 ・Slices per slab： Base resolution と連動（直接指定不可） ・Slice thickness： isovoxel となるよう FoV read, Base resolution と連動 （直接指定不可） ◼ パラメータ変更手順 FOV が小さくならない場合や、分解能が上がらない場合は以下操作によって FOV と分解能の変更幅が広がります。 ① Routine > TR1 を変更可能最大値まで延長 ② Routine > TE を変更可能最大値まで延長 ③ Sequence > Part 1 > Bandwidth を 225 程度まで下げる ④ 目的のパラメータ変更が達成されたら TE, TR を設定したい値まで下げる Routine Contrast Resolution Geometry System Inline Seq Slab Group FoV Read 280 - mm Slabs 1 4 FoV Phase 100.0 % Slices per Slab 288 Slice Thickness 1.0 4 mm 1 TR 1 10.0 ms Position Isocenter ... TE 0.10 + ms 2 Orientation Transversal Routine Contrast Resolution Geometry System Inline Sequence Part 1 Part 2 Assistant Sequence Name Petra Bandwidth 225 Hz/PX W Dimension 3D Fig.37 パラメータカード Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 27 Unrestricted 5.4 PETRA MRA 撮像時のポイント ◼ 撮像時の FOV と Pre Saturation pulse の設定位置 それぞれ以下に注意して FOV の位置、Pre Saturation pulse の位置を設定します。 Without preSAT ： ・ inlfow 効果が重要なので FOV の下縁を目的血管の直下に設定します。 With preSAT ： ・ 血管信号抑制が重要なので、Pre Saturation pulse を目的血管の直下に設定します。 〇 良い例 O : FOV, Saturation pulseOBTEVE FOVO FAZ BOMBOLFICHE O : Inflow*) Fig.38 撮像時の FOV と Pre Saturation pulse の設定位置 × 悪い例 X : FOV. Saturation pulseOBTEVE SATZ FOVOU FICBE X : Inflow )₽ Fig.39 撮像時の FOV と Pre Saturation pulse の設定位置 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 28 Unrestricted 注意点： FOV の中心位置を頭頂部側に大きくずらした場合、 中心周波数を取得できず撮像が出来ない可能性があります。 12_ hoste tin JOV200 (1_et_tra FOV200 12sthe_rai tre JOV200 ditution ep2d_bra_fait 0 441 min & Aum @ 06-06-0.6mm + 1.00 FRM 215 Routine FoV Bad 210 100 0 Sice Thickness 0.6 mm TR 6.0 0.08 - Working for user to continue. TP F 34 Fig.40 FOV の中心位置を頭頂部側に大きくずらした場合 この場合、MR Scanner and Acquisition に黄色い感嘆符が表示され、 クリックすると以下メッセージが表示されます。 ・警告メッセージの例 ● Adjustment did not converge. Received MR signal was too low. ● Frequency adjustment did not converge. ● The resonance has not been determined. 対策： 撮像位置を足側に移動、もしくは Adjust Volume を調整してください。 Adjust Volume を調整する場合は、空気を含まないように調整してください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 29 Unrestricted ◼ FA（Flip Angle） Contrast > Flip angle を高く設定した場合、 Without preSAT では SNR と CNR が向上します。 しかし、流速が遅い抹消血液信号が低下する可能性があります。 With preSAT では SNR と CNR が向上します。 また、血液信号抑制効果が向上します。 Fig.41 は TR 6.0 ms 固定、TE 0.08 ms 固定、Flip Angle のみを変えた MIP 比較です。 血流に合わせて適切な設定が必要ですが Flip Angle 6°で良好に描出されています。 FA 1 deg FA 3 deg FA 6 deg Fig.41 Flip Angle 比較 ◼ Radial Views Resolution > Radial Views を下げると、 撮像時間は短縮しますが、アーチファクトが増え、分解能は低下します。 Fig.42 は TR 6.0 ms 固定、TE 0.08 ms 固定、Radial Views のみを変えた MIP 比較です。 Radial Views 20000 Radial Views 45000 Radial Views 60000 TA 2:06 TA 4:36 TA 6:06 Fig.42 Radial Views 比較 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 30 Unrestricted ◼ TR Routine > TR1 を延長すると、 Without preSAT では inflow 効果が向上し、血液が高信号となる傾向となります。 With preSAT では Saturation pulse によって抑制された血液信号の回復が促され、 血液信号の抑制効果が不十分となる傾向となります。 MT 効果の影響は軽減するため、差分処理後に背景信号が低信号となります。 Fig.43 は TE 0.08 ms 固定で同じ TR 同士の差分 MIP 比較です。 R TR 6.0 ms TR 3.7 ms TA 4:30 TA 2:43 Fig.43 TR 比較 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 31 Unrestricted ◼ Segments Pre Saturation pulse が設定されたプロトコルで使用可能なパラメータです。 Pre Saturation pulse に対して複数回の励起(=Segments)を行います。 Segments を増やした場合、撮像時間が短縮します。 VE バージョン以前：Sequence > Part 2 > Segments XA バージョン：Sequence > Part 1 > Segments Fig.44 は Segment 以外の撮像条件は共通で Segments のみを変更した MIP 比較です。 Segments 20 Segments 10 Fig.44 Segments 比較 血流が遅い場合、Segments を下げることで改善する可能性があります。 短い間隔で Saturation Pulse が印加されるため血液信号抑制効果が向上しますが、 MT 効果の影響が増大し背景信号値が低下するため差分処理後に背景信号が残る 傾向となります。 Segments 20 Segments 10 Fig.45 Segments 比較 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 32 Unrestricted ◼ Pre Saturation pulse の厚さ (Thickness) Geometry > Saturation > Thickness を狭くすると、 一回の Pre Saturation pulse 印加によって抑制される血液信号が減少しますが、 Pre Saturation pulse の印加精度は向上します。 TR 6ms, Segment が 20 の場合、Saturation pulse の印加間隔は 120ms となり、 Pre Saturation pulse Thickness が 50mm の場合でも十分高い血液抑制効果を得られる と考えられます。 Thickness Thickness 50mm 150mm Fig.46 Pre Saturation pulse Thickness Fig.47 は Pre Saturation pulse Thickness 以外の撮像条件は共通で Pre Saturation pulse Thickness のみを変更した MIP 比較です。 Thickness 50.00mm Thickness 150.00mm Fig.47 Pre Saturation pulse Thickness 比較 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 33 Unrestricted 5.5 Subtraction ◼ Subtraction 操作手順（VE バージョン以前） ① Viewing カードに Subtraction 処理を行う 2 つの画像シリーズを読み込む ② ctrl キーを押しながら 2 つの画像シリーズを選択 ③ 画面右下 Eval メニューより Subtraction アイコンをクリック ④ Without preSAT – With preSAT の順番になっていることを確認して OK を選択 （上段に Without preSAT が表示される） 逆になっている場合は Exchange をクリック Subtract Series 8 from Series 7 x Operands: Series Description Image Ran ... Increment _ 1.2 3 8 11 O constant 0.0 4 Exchange Patient Eval Exam O across series O within series X Test Image: 7ima1 - 8ima1 Test + ADC T1 T22 3013 calculated pixel value 1024 2148 result pixel intensity Auto Scale Scaling Result Series Description: SUB_Various_1 OK Cancel Help Ready Fig.48 Subtraction 操作 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 34 Unrestricted ◼ Subtraction 操作手順（XA バージョン） ① View&Go に Subtraction 処理を行う 2 つの画像シリーズを読み込む ② ctrl キーを押しながら 2 つの画像シリーズを選択 ③ 画面左下 Favorite Tools 内の+ボタンを選択し、 MR Calculation 内の Subtraction を選択 ④ Without preSAT – With preSAT の順番になっていることを確認して OK を選択 （上段の Minuend に Without preSAT が表示される） 逆になっている場合は Swap をクリック Create Subtraction Datagroup ? X Favorite Tools X Settings MR Subtraction Settings 3D Minuend NATIVE-SPACE_min_flow latest Show in TimeCurve ADC & b- Composer Image 3D value Combine Sorting 4 Subtrahend NATIVE-SPACE peak flow la 3D Ref . Distance Position Displa. Snapshot Print Stack Point Line Use Constant RIA all MR Calculation Flip Save as Mosaic Subtracti ... Horizontal Series 3 + X Subtracti ... Result Series Name Results Sub_NATIVE SPACE_min_low Addition Multiplic ... Division OK Cancel + Fig.49 Subtraction 操作 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 35 Unrestricted 5.6 Motion Correction PETRA-MRA は差分処理で得られるため画像間で動きの影響がある場合に 描出が悪くなりますが Motion Correction 処理をすることで改善可能です。 full full Motion Correction ## Motion Correction Fig.50 Motion Correction 有無の画像比較 ◼ Motion Correction 操作手順（VE バージョン以前） ※ 解析には Tissue motion correction オプションが必要です。 ① PatientBrowser 上で Motion Correction 処理を行う 2 つの画像シリーズを選択 ② メインメニュー＞Applications＞Breast(MR)を選択 ③ Breast(MR)を起動し Motion Correction(BRACE)のチェックボックスを入れる ④ Reference Volume に Without preSAT を設定、Mode は High Quality を選択 ⑤ Evaluate をクリック Soft Tissue Evaluation (MR) Patient Applications | Transfer Edit View Filter Ev Series No Type Description No of Images Usable Images Report Open anatomical 11_13d_cor_dyn_512 58 anatomical 11_113d_cor_dyn_512 56 Report Tools anatomical 11_113d_cor_dyn_512 anatomical t1_113d_cor_dyn_512 56 anatomical t1_flad_cor_dyn_512 56 Mosaic anatomical t1_113d_cor_dyn_512 56 888888 2 3D Arous Breast (MR) DEMO-Manu Motion corr. (BRACE) 3 S Compooing Mode |High Quality Mean Curve Fast Referen High Quality Study Split Wash - In TTP DICOM Tools Color table |GreenRed Color table |RedGreen Desktop First measurement Last measurement 3 Study description Color table |GreenRed Highest value MIP - time . . Wash - Out Color table |GreenRed Color table |RedGreen A107.4 A105.4 A103.4 A101.4 First measurement 3 Last measurement 6 5 Breast Save Save As Delgre 9 10 11 12 Evaluate Help Fig.51 Motion Correction 操作 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 36 Unrestricted ◼ Motion Correction 操作手順（XA バージョン） ① View&Go に Motion Correction 処理を行う 2 つの画像シリーズを読み込む ② ctrl キーを押しながら 2 つの画像シリーズを選択 ③ Favorite Tools 内の+ボタンを選択、MR Calculation 内の Motion Correction を選択 ④ Input volumes と Reference Volume を確認し OK をクリック （Reference Volume に Without preSAT を設定） Reference Volume を変更する場合はプルダウンから変更 Motion Correction Favorite Tools X Settings MR Motion Correction Sett ... 3D Input Volumes PETRA_MRA_Mask Jatest Show in TimeCurve ADC& b- Composer Image 30 value Combine Sorting MR Calculation W + × Subtracti ... Addition Multiplic ... Division Arithmeti Motion Mean 3D Ref. Distance Position Snapshot Print Stack Point Line Displa ... Reference volume PETRA MRA latest R : A Result Series Name Results MOCOHiQ_PETRA_MRA_Mask Flip Save as Mossic Subtracti .... Horizontal Series 4 OK Cancel + Fig.52 Motion Correction 操作 注意点： Orientation が Transversal でない場合、 Motion Correction 処理ができない場合があります。 Motion Correction 処理を行う場合は Orientation: Transverse で撮像を行ってください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 37 Unrestricted 5.7 血管描出を改善するためには Pre Saturation pulse 有/無 のプロトコル間で TR を変更して撮像することで 血管描出能向上の可能性があります。 ※ Subtraction 処理ができないため、Matrix size は同一とする必要があります。 変更の一例 Without preSAT：inflow 効果を重視して TR を延長 With preSAT ：動脈信号抑制効果を重視して TR を短縮(最短 TR) 上記の場合、TR の違いや MT 効果の影響の違いから背景組織の信号差が生じます。 Subtraction した際に、背景組織の消え残りが発生し、コントラストが低下します。 必要に応じて後処理で画素値を調整します。 Without preSAT, With preSAT の背景信号がおよそ同じ値になるよう調整してから Subtraction 処理を行うことでコントラストが改善します。 血液信号も信号が変化するため、血液信号値は低下します。 Fig.53 信号値調整有無の画像比較 ※ 信号値調整の際には画素値の最大値(4095)を超えない係数に設定してください Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 38 Unrestricted ◼ 撮像時に信号値調整を行う方法 撮像時にプロトコルパラメータより信号値調整を行うことも可能です。 設定した係数で乗算され画像化されます。 VE バージョン以前 ・System > TxRx > Img. Scale Cor. XA バージョン System > TxRx > Image Scaling ・ ◼ 撮像後に画素値を調整する方法（VE バージョン） ① Patient Browser で画素値調整をするシリーズを選択 (ここでは With preSAT 画像を選択) ② Patient Browser 上部メニュー Evaluation > Dynamic Analysis > Multiply を選択 ③ Multiplication 画面の Constant に係数を入力して OK を選択 Evaluation Sort Options Help Help Multiplication X Dynamic Analysis Add. Offline Tensor Calculation Subtract Operands Series Description 8 12 tse tra fast Image Ran ... Increment 1.19 2D Distortion Correction Arithmetic Mean 3D Distortion Correction Differentiate Undo 2D Distortion Correction ADC TTO Divide Constant 1.33333 3 R/co [9] Integrate Logarithm Scaling R/co O automatic Head Routine_ (8] Multiply none Deviation ... [4] Slope T2 .. Result Series Description: MULT_S8_C1.33333_1 R/co [3] T1 R/co Time To Peak. OK Cancel Help [2] TTest. Ready Rico Image Filter Fig.54 画素値調整操作 例）背景信号がそれぞれ With preSAT 411、Without preSAT 511 の場合、 With preSAT 画像の信号値を 1.34 倍にすることで、 Subtraction 後の背景信号が 0 に近づきます。 551 – ( 411 × 1.34 ) = 551 – 550.74 ≒ 0 この場合、上記操作③において、Constant に 1.34 と入力します。 Without preSAT 画像から画素値調整後の With preSAT 画像を Subtraction します。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 39 Unrestricted ◼ 撮像後に画素値を調整する方法（XA バージョン） ① View&Go に画素値調整を行う画像シリーズを読み込む (ここでは With preSAT 画像を選択) ② 画像シリーズを選択 ③ Favorite Tools 内の+ボタンを選択し、MR Calculation 内の Multiplication、 もしくは Division を選択 ④ Create Multiplication 画面もしくは Create Division 画面の Use Constant に係数を入力して OK を選択 Create Multiplication ? X Favorite Tools X Create Division Settings MR Multiplication Settings 3D Settings MR Division S Factors Results MoCoHiQ_sat_TR31.7,_seg10_thick150.late Show in TimeCurve ADC & b- Composer Image 3D value Combine Sorting 3 Dividend Results MUL MR Calculation Use Constant 4 3D Ret X Point Distance Position Snapshot Print Stack + 4 sult Series Name Results MUL_Results MoCoHiQ_sat_TR3.7_seg10_thic - Line Displs Subtracti ... Addition Multiplk Division Use Constant V 34 Flip Save as Mosaic Subtracti ... Horizontal Series OK Cancel OK Cancel + Fig.55 画素値調整操作 ※ Multiplication の際は画素値の最大値(4095)を超えない係数に設定してください Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 40 Unrestricted Multiplication 操作後に Division 操作を行うことも可能です。 Multiplication の係数は整数のみ設定可能のため数値の微調整を行う場合は、 Multiplication と Division を組み合わせて行います。 例）背景信号がそれぞれ With preSAT 411、Without preSAT 511 の場合、 With preSAT 画像の信号値を 1.34 倍にすることで、 Subtraction 後の背景信号が 0 に近づきます。 551 – ( 411 × 4 ÷3 ) = 551 – 548 = 3 この場合、操作③において、 まず Multiplication Use Constant 4 で画像出力します。 その後、 Division Use Constant 3 で画像出力します。 Without preSAT 画像から画素値調整後の With preSAT 画像を Subtraction します。 注意点： バージョンによっては画素値調整画像同士でないと Subtraction 処理が出来ません。 Without PreSAT の画素値調整は不要ですが、Multiplication Use Constant 1 で出力した 画像を使用してください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 41 Unrestricted 5.8 Subtraction ができない場合の ThinMIP 処理 動きの影響が大きい場合など、Subtraction によって良好な PETRA-MRA 画像が 得られない場合は、Without preSAT 画像を Thin MIP 処理することで血管を良好に 観察可能です。 Fig.56 Thin MIP 画像例 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : QR700015239 Page 42 Unrestricted 6 変更履歴と問い合わせ先 日付 変更内容 2024/10/31 第一版 作成 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。 teamplay Fleet：https://fleet.siemens-healthineers.com ※ teamplay Fleet のご利用には会員登録が必要です。 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 : QR700015239 Page 43 Unrestricted