MRIノート-iPAT(日本語)

SIEMENS Healthineers 磁気共鳴診断装置 MAGNETOM Family MRI ノート - iPAT [ 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_220006 Page 1 Unrestricted 目次 1 はじめに 3 2 iPAT 撮像について教えてください - 4 2.1 iPAT とは 4 2.2 iPAT の画像再構成アルゴリズム 5 2.3 iPAT の適用上の注意点 6 2.4 iPAT のパラメータ設定 8 2.5 CAIPIRINHA について 13 2.5.1 CAIPIRINHA のパラメータと注意点 15 3 変更履歴と問い合わせ先 18 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Division, Application Group 文書番号 : CS-APG-MR_220006 Page 2 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。 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 Division, Application Group 文書番号 : CS-APG-MR_220006 Page 3 Unrestricted 2 iPAT 撮像について教えてください 2.1 iPAT とは iPAT &l& ? SIEMENS. Healthineers .. OS-USSUREYOULIKE (HASTETPEPI) HOEC / iPAT を使用すると、複数のアレイコイルから得られた MR 信号を k-space 上に埋め る際に、データを間引いて収集することができます。データを間引いてサンプリン グすると折り返しが生じるため、コイル感度マップを用いて折り返しのない画像に 展開します。この手法をパラレルイメージング(弊社名称 iPAT, 一般名 Parallel Imaging)と言います。結果として①撮像時間の短縮、②ブラーリングや歪みの画 質改善（HASTE, EPI）、その他では高空間分解能化、SAR 低減などが期待できま す。 *iPAT は Integrated Parallel Acquisition Technique の略です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 4 Unrestricted 2.2 iPAT の画像再構成アルゴリズム iPATODISFRUTA SIEMENS Healthineers ... ¡PATCHB ]TESOROHAR&D. Acceleration mode CS None GRAPPA 1 mSENSE(modified SENSitivitiesoding) Total Factor Reference Scans CS CAIPIRINHA 2 GRAPPA (Generalized Autocalibrating Partial Parallel Acquisition) k-space " >(-500 8 2 175 CAIPIRINHA (Controlled Aliasing In Parallel Imaging Results IN Higher Acceleration) W k-space "><><-900 2 2 175 PAT mode には mSENSE, GRAPPA, CAIPIRINHA の３種類の異なる画像再構成アルゴリ ズムがあります。それぞれ、各コイルの MR 信号の合成方法が異なります。 mSENSE は各コイルの MR 信号をフーリエ変換し、あらかじめ作成したコイル感度 マップを使用して折り返しを生じた画像を展開します。GRAPPA, CAIPIRINHA は各コ イルの MR 信号を k-space ドメインで合成し、k-space にデータを充填後、フーリエ 変換して画像を作成します。*VE11C 以降では、PAT mode は Accel. mode に名称変 更されています。 SIEMENS Healthineers scan == FFT mSENSE k-space GRAPPA FFT Unrestricted D Siemens Healthcare K.K ., 2016 Page 5 分かり易く図にまとめます。GRAPPA は k-space ドメイン(k-space 上で各コイルのデータ を合成)で展開、mSENSE は画像ドメインで折り返し画像を展開します。弊社では展開エ ラーが少ない GRAPPA の使用を推奨しています。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 5 Unrestricted 2.3 iPAT の適用上の注意点 LAE51 (NI > ]- SHORE SIEMENS Healthineers 1 SENSEICH SEE PE m Unrestricted @ siemens Healthcare K.K ., 2016 PLTITUL Page7 iPAT を併用する際には、コイル配列と位相エンコード方向に注意する必要がありま す。mSENSE は、アレイコイルは対抗して並ぶようにセッティングする必要があり ます。更に、位相エンコード方向にコイルが複数配列している必要があります。左 図は位相エンコード方向にアレイコイルが対応しているため、展開エラーを抑えて 画像再構成ができます。右図は位相エンコード方向にコイルが対向していないため 画像の展開精度が左図のケースよりも悪くなります。例 Body コイルと Spine コイ ルを併用する腹部検査では、位相エンコード方向を A>>P に設定すると展開エラー が軽減されます。位相エンコード方向を R>>L に設定すると展開エラーは A>>P 設定 時よりも目立ちます。＊使用コイル、Matrix Coil Mode（一部の装置は自動設定され るためありません。）等により結果は異なります。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 6 Unrestricted Y LAE51 (BI>]-SHORE SIEMENS .. : Healthineers .. 2 GRAPPAICH SEER GRAPPA( Z PE ] LAJOL CLUS METAL - PEOU - BJ Spine col Ut O PEO + JU - 5BJ O Spine coil Rt PE O Unrestricted @ Siemens Healthcare K.K ., 2016 PUTITIL OO Pages GRAPPA の場合も位相エンコード方向にコイルが配列されている必要があります。 しかし、位相エンコード方向にコイルが対向している必要はありません。左図のよ うなケースでも位相エンコード方向にオブリーク（角度）をつけることができま す。右図の Spine コイルのみを使用する脊椎検査では位相エンコード方向を R>>L または H>>F に設定して iPAT を使用することができます。 4ch Flex col ZIEH JE SIEMENS Healthineers ... 4ch Flex coil ZUVOR O XJHUTUS PE 4ch Flex coil 4ch Flex coil Unrestricted @ Siemens Healthcare K.K ., 2016 Page 9 4ch フレックスコイルを使用する際の注意点を説明します。例として、4ch フレッ クスコイルを用いた肩関節検査について考えます。4ch フレックスコイルは横１列 に４エレメント、コイルが配列されています。左図のように位相エンコード方向を A>>P(前後方向)に設定する場合は、位相エンコード方向にコイルが対向、配列して おり、iPAT 併用による展開エラーは問題になりません。一方、右図のように位相エ ンコード方向を H>F(頭尾方向)に設定する場合は位相エンコード方向にコイルが対 向、配列されていないため、展開エラーによるアーチファクトが目立ちます。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 7 Unrestricted 2.4 iPAT のパラメータ設定 Accel. factor & SNR SIEMENS. Healthineers Resolution > Acceleration Accel. factorla-SASKIA. Hay Acceleration mode GRAPPA Accel. factor ((*) *** Xg-factor(&Accel. factor . 10/50/5-93 Accel. factor とはデータを間引く割合いわゆる倍速数に相当するパラメータです。Accel. factor を設定すると上記式に従って SNR が低下します。Accel. factor を設定する場合は、SNR の低下 にも注意する必要があります。Accel. factor 以外に SNR が低下する要因として g-factor の影響 も考えられます。*g-factor は geometry factor の略で、様々なパラメータに依存します。 Accel. factor & SNR SIEMENS Healthineers Accel. factor: off Accel. factor: 2 Accel. factor: 3 Accel. factor: 4 TA : 84 s TA : 44 s TA : 32 s TA : 24 s Rel. SNR : 1.00 Rel. SNR : 0.71 Rel. SNR : 0.58 Rel. SNR : 0.50 CXX> Accel. factor の設定を Off,2,3,4 まで変化させた腰椎の T2 強調画像 Turbo Spin Echo 法 Sagittal 画像例を提示します。Accel. factor を高く設定すると撮像時間は短縮します が、SNR は低下します。例 Accel. factor =2 では 1/√2, Accel. factor=3 では 1/√3, Accel factor=4 では 1/2 に低下します。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 8 Unrestricted SIEMENS . Ref. lines PE Healthineers Resolution > Acceleration Ref. line C ## #L\ ReferenceT- Reference Scans Integrated Ref. line $ 3. PATATE Acceleration Factor PE 2 + Reference Lines PE 24 - Accel. factor PE:2 FOVphase: 100% ref.PE:24 Accel. factor PE:2 Accel. factor PE:2 FOVphase:70% FOVphase:70% ref.PE:24 ref.PE:60 iPAT ではリファレンスデータ（k-space 中心部分のデータ）を用いて画像再構成し ます。Ref. lines PE (Reference lines PE)で k-space のリファレンスデータのライン数 を設定します。Ref. lines PE を高く設定すると、展開エラーによる画像中心部分の ざらつきを軽減できます。また、FOV phase(%)を高く設定することでも展開エラー を軽減できます。ただし、これらのパラメータ変更は取得データ量を増やすことと 同義であるため、撮像時間は延長します。 SIEMENS Reference scan mode Healthineers Resolution > Acceleration Reference scan mode (Ref. line5-STEVIE Integrated : 47++ > < [j][ HASTE シーケンスにおける Reference scan mode の比較例を提示します。Integrated ではブラーリングの影響が目立ちます。一方、Separate ではブラーリングの影響が 低減されています。しかし、リファレンスデータと本スキャン取得時の動きの違い による展開アーチファクトを生じることがあります。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 10 Unrestricted SIEMENS. Matrix coil mode Healthineers System> Miscellaneous Matrix coil mode COLOchh Hhh3 Save uncombined XVB. VC. VD14) ( == >COMED Matrix Coil Mode Auto (CP) Coil Combine Mode Sum of Square . CP : 1 Cluster21ch & 0 7€™ Cluster Dual : 1 Cluster22ch & UM . Triple : 1 Cluster23ch & # HULIL X SF CP Dual Triple Unrestricted @ Siemens Healthcare K.K ., 2016 Page 16 一部のソフトウエアバージョン(VB, VC, VD14)では、System>>Miscellaneous に Matrix Coil Mode が あります。Matrix Coil Mode は左右方向のコイルエレメントをコイルクラスタとし て使用するパラメータで、下記３つのモードがあります。左右方向に３つのコイル エレメントが配列している場合、CP Mode は 3 つのコイルエレメントを１つのクラ スタとして 1ch 受信します。Dual Mode は 2ch 受信、Triple mode は 3ch 受信として 使用します。*Auto の場合は、括弧内のモードが選択されています。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 11 Unrestricted Matrix coil mode SIEMENS Healthineers CPE-CHBR>>L &L CiPATH $32. ¡PATH081415-003 Unrestricted @ Siemens Healthcare K.K ., 2016. CP Dual 位相エンコード方向を R>>L に設定し、CP Mode で iPAT を併用すると展開エラーが 生じて画像全体にノイズが現れます。特に、最大同時受信チャンネル数を超過した 場合、自動的に CP Mode に切り替わりますのでコイル選択数やポジショニングに 留意する必要があります。＊最大同時受信チャンネル数は Tim[32*8]の例では、8ch になります。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 12 Unrestricted 2.5 CAIPIRINHA について CAIPIRINHA 3D-Imaging ( PULJUZ Av Accel. Factor CR Cl Ack Acceleration mode CS None GRAPPA Total Factor CS Reference Scans CAIPIRINHA CAIPIRINHA は 3D イメージングにおいて、位相エンコードとスライスエンコード (ky-kz)方向のサンプリングデータラインを任意にシフトさせ、各コイルの折り返し 部分を画像の端に移動させることができます。本法により、よりアーチファクトが 少ない画像再構成ができます。VIBE シーケンスのみで使用することができ、PAT mode から CAIPIRINHA を選択して設定します。CAIPIRINHA は高い Accel. factor を設 定する際に有効な方法です。例 腹部ダイナミック撮像で息止め時間を短縮し、か つ展開エラーが少ない画像を得ることができます。 SIEMENS CAIPIRINHAOS -4X Healthineers .... KZ O : Sampling data ky[ GRAPPA FF KZ ky CAIPIRINHA FF kz j mk y > JUSJS - BR > Jr Unrestricted @ Siemens Healthcare K.K ., 2016 Page 20 Acceleration Reordering Shift 3D : CAIPIRINHAICH JUSTTRYY FOSSE Acceleration Factor PE 1 = 0 4 = 1 4 = 2 / = 3 Reference Lines PE 24 + PATp 4 Acceleration Factor 3D 2 - PATS 1 Reference Lines 3D 24 Reordering Shift 3D 1 = PATP 2 PATS 2 PATp 1 PATS : 51ZI>]-POR 2D CAIPIRINHA atomar- at, x at.º Reordering Shift 3D で CAIPIRINHA のサンプリングシフト量を設定することができま す。例えば、上図の PATp(位相エンコード方向の Accel. factor)=4, PATs(スライスエン コード方向の Accel. Factor)=1 のとき、スライス方向のシフトさせる程度を設定する と、パラメータによりデータ収集ラインが変化します。⊿=0,1,2,3 を参照してくだ さい。＊Accel. factor は使用コイル等により適宜します。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 14 Unrestricted GRAPPA&CAIPIRINHADEL& SIEMENS Healthineers 1) 2 GRAPPA PAT=3 in PE GRAPPA PAT=3 in 3D 3 4 CAIPIRINHA PAT=3 (1x3, 4=1) CAIPIRINHA PAT=3 (1×3, 4=2) Unrestricted D Siemens Healthcare K.K ., 2016. CAPG/CS/SHKK_160039> 腹部における GRAPPA と CAIPIRINHA の比較画像を提示します。 ①は位相エンコード方向に３倍速、GRAPPA 併用例 ②はスライスエンコード方向に 3 倍速、GRAPPA 併用例 ③はスライスエンコード方向に３倍速、Reordering Shift 3D=1, CAIPIRINHA 併用例 ④はスライスエンコード方向に３倍速、Reordering Shift 3D=2, CAIPIRINHA 併用 ①、②では画像中心に展開エラーによるノイズ上昇を認めます。③、④では GRAPPA 併用時よりも展開エラーが少ない画像が得られています。 2.5.1 CAIPIRINHA のパラメータと注意点 SIEMENS CAIPIRINHAO)(5X-5 Healthineers Resolution > Acceleration Total PAT factor : Acceleration mode CAIPIR ... Free THE. TZIS]-DOAHOME CAIPIRINHA Mode Body Tra Body Tra Breast CAIPIRINHA mode : Total Factor Body Tra, Body Cor, BreastlaTotal PAT factor(= D. Accel. factor PE / 3Db DE and Freeld CAccel. factor++Reordering Shift 3D*83 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 15 Unrestricted CAIPIRINHA における特有のパラメータを記載します。Total PAT factor では位相エン コード、スライスエンコード方向の合計の倍速数を設定します。CAIPIRINHA mode には Body Tra, Body Cor, Breast の３つのモードがあります。各部位および撮像断面 に最適化された CAIPIRINHA mode を選択でき、Total PAT factor も設定することが できます。Free mode では、任意の Accel. factor や Reordering Shift 3D を設定するこ とができます。 SIEMENS CAIPIRINHA modeOF Healthineers ... Sequence> Part 2 CAIPIRINHA mode CBody CorsiEtR $ 3 Excitation=Slab-sel. PELEZ23 Excitation=Slab-sel. PE : (0>> ]-pk R][ CAIPIRINHA mode で Body Cor を選択した場合は Sequence>Part2 の Excitation = Slab- sel. PE に変更される点に注意してください。Slab-sel. PE は位相エンコード方向に選 択的スライブ励起を行います。コロナル断面の両腕の折り返しアーチファクトを軽 減するメリットがあります。しかし、スライスエンコード方向には選択的スラブ励 起が行われていませんので、スライス方向への折り返しに留意ください。スライス 方向に被写体がすべて含まれるように設定する、Slice oversampling を併用する等の 対策を行ってください。*Excitation の Slab-sel 方向の変更可能です。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 16 Unrestricted SIEMENS CAIPIRINHAOES DIREINGRIFFS Healthineers System>Miscellaneous CAIPIRINHA(& # # #6 5 5 3 Matrix Optimization = Performance(CREU. HILFT > ZULE- BASS Matrix Optimization Performance Off Performance CAIPIRINHA は画像再構成に負荷が大きい技術です。所要時間はパラメータや使用装 置に依存しますが、数十秒から数分要します。画像再構成時間が長い場合は、 System> Miscellaneous で Matrix Optimization=Performace に設定するとコイルチャン ネルを一部合成し、信号量を減らして再構成時間を短縮することができます。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220006 Page 17 Unrestricted 3 変更履歴と問い合わせ先 日付 変更内容 2016/10/24 第一版作成 2021/11/08 XA バージョン追記 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. 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