MRIノート-ASL(Arterial Spin Labeling) Part.2(日本語)

SIEMENS Healthineers 磁気共鳴診断装置 MAGNETOM Family MRI ノート - ASL (Arterial Spin Labeling) Part.2 [ 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_220048 Page 1 Unrestricted 目次 1 はじめに 4 2 ASL の注意点を教えてください 5 - 2.1 Transit time の違い 6 2.2 磁化率の影響 7 2.3 動きの影響 7 2.4 造影剤による影響 8 2.5 iPAT による影響 8 3 2D と 3D はどちらを使用すれば良いですか？ 9 4 パラメータ調整のポイントを教えてください 11 4.1 measurement 数を変化させた際の画質変化 11 4.2 TR 短縮による画質変化 12 5 ISMRM で推奨されている撮像条件を教えてください 13 6 window 調整方法を教えてください 15 7 BAT 画像について教えてください (XA31 バージョン以降) 16 8 3D-pCASL の Background Suppression について教えてください (XA31 バージョン以降) 18 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 2 Unrestricted 9 rel.CBF に単位はありますか？ 19 10 参考文献 20 11 変更履歴と問い合わせ先 21 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 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。 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_220048 Page 4 Unrestricted 2 ASL の注意点を教えてください ASL では原理上いくつかの注意点が報告されていますので紹介します。 ◼ Transit time の違い ◼ 磁化率の影響 ◼ 動きの影響 ◼ 造影剤による影響 ◼ iPAT による影響 尚、各注意点の詳細に関しては参考文献【1】等をご参考ください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 5 Unrestricted 2.1 Transit time の違い ASL では、ラベルされた血液が撮像領域に到達する時間、すなわち Transit Time の 影響を考慮する必要があります。 例えば、梗塞部位が存在するような場合、脳組織の還流は側副路を通ります。この 時、正常の還流と比較して、側副路を介した血流が脳組織内に到達するまでに時間 が掛かり、ラベルされた血液が流入せずに目的とする部位の還流を過小評価してし まう場合があります。また、血流が遅く撮像領域内にラベル血液が残留する事によ り、還流を過大評価する場合もあるため注意が必要です。そのため、複数の TI で 撮像を行うことを推奨します。過去の検討から 3 つの TI での撮像を行っている施 設が多く、その場合、TI は 1500ms, 2000ms, 2500ms と設定されることが多いです。 0002512741 AH *10/10/1939, F, 69Y # 2009071601816001 STUDY 27364 7/17/2009 5:38:54 PMQ 35 IMA 1941 RHP 10cm Fig.1 ASL 画像 流速が低下している左側が ASL で高信号 TI=1600ms TI=1800ms TI=2000ms TI=2200ms TI=2400ms Fig.2 ASL 画像 TI の設定による違い Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 6 Unrestricted 2.2 磁化率の影響 ASL では RF Pulse によって血液のスピンをラベリングして観察するため、磁化率の 影響を考慮する必要があります。 撮像領域に磁化率の影響が無くてもラベルする領域で金属等により磁化率の影響を 受けると信号低下を示す場合があります。 2.3 動きの影響 ASL ではサブトラクションにより Perfusion 画像を得ているため、撮像中は患者が動 かないようにしっかりと固定して撮像します。動きの影響によって周囲のノイズが 多くなります。 Fig.3 動きによる影響 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 7 Unrestricted 2.4 造影剤による影響 ASL では Perfusion 画像を得る計算に血液の T1 値を使用しています。造影剤の使用 後に ASL を撮像した場合、造影剤によって血液の T1 値が短縮し、式中の血液の T1 値と変わってしまいます。したがって、造影検査前に ASL を撮像します。 2.5 iPAT による影響 ASL では iPAT の使用が可能ですが、定量性を考慮する場合は iPAT を off として撮像 します。これは、ASL ではより定量的な評価を行うため M0 画像を計算に用いてい ますが、iPAT を使用すると M0 画像の前に Reference Scan が行われ、M0 画像はそ の影響を受けてしまい計算に影響を及ぼしてしまうためです。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 8 Unrestricted 3 2D と 3D はどちらを使用すれば良いですか？ 撮像範囲、撮像時間、SNR の点から 3D で撮像されることが多いです。 ASL は、2D と 3D でそれぞれ以下のようなメリットがあります。 3D-ASL ➢ SNR が高い ➢ 撮像時間が短い ➢ 分解能が良い ➢ 背景抑制効果が高い ➢ 2D と比較してスライス間の Transit time の影響がない 2D-ASL ➢ Motion Correction が使用できる ➢ relative CBF map が得られるため、異なる患者・検査日でも比較ができる（XA30 以前のバージョン） Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 9 Unrestricted Fig.4 2D rel.CBF Fig.5 3D rel.CBF Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 10 Unrestricted 4 パラメータ調整のポイントを教えてください 各パラメータ調整時のポイントについて説明します。 ◼ measurement 数を変化させた際の画質変化 ◼ TR を変化させた際の画質変化 4.1 measurement 数を変化させた際の画質変化 Measurements は撮像回数を指定するパラメータです。 measurements 数が上がるに従い、撮像時間が延長しますが、ノイズ成分が減って SNR が上昇します。 RPF RPF RPF 10cm 10cm 10cm RPF RPF RPF 10cm 10cm Fig.6 3D PASL 画像 measurements = 2（左） vs 4（中央） vs 6（右） Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 11 Unrestricted 4.2 TR 短縮による画質変化 TR=3000ms, 4000ms, 6000ms に変更した画像を示します。 TR が長いほど Back ground suppression の効果が弱くなり、脳実質に分布した血液信 号の信号値が相対的に下がったものと考えます。 RPH RPH RPH 10cm 10 cm 10cm Fig.7 3D PASL 画像 TR = 3000ms（左） vs 4000ms（中央） vs 6000ms（右） Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 12 Unrestricted 5 ISMRM で推奨されている撮像条件を教えてください PCASL が、信頼性の高い CBF 画像を得る上で標準的な臨床プロトコルとして推奨さ れています。 臨床成人では、撮像前に不明なことも多い多様な病態の可能性を考慮し、年齢に関 係なく 2000ms の PLD が推奨されています。 表 1 に症例ごとの TI の推奨値を示します。 尚、詳細に関しては参考文献【2】をご参考ください。 Parameter Value PCASL Labeling Duration 1800ms PCASL PLD - Neonates 2000 ms PCASL PLD - Children 1500 ms PCASL PLD - Healthy subjects < 70 yrs 1800 ms PCASL PLD - Healthy subjects > 70 yrs 2000 ms PCASL PLD - Adult clinical patients 2000 ms PCASL - Average Labeling Gradient 1mT/m PCASL - Slice Selective Labeling Gradient 10mT/m PCASL - Average B1 1.5uT PASL TI1 800ms PASL TI Use PCASL PLD (from above) PASL Labeling Slab Thickness 15-20cm 表 1 Recommended Labeling Parameters 参考文献【2】より引用 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 13 Unrestricted PASL も pCASL 同様、CBF を定量化することができます。 しかし PASL の SNR は著しく低いため、pCASL が利用できない場合にのみ推奨され ます。 なお、QUIPSS II を用いた PASL では、TI1(Bolus Duration)は 800ms、TI は pCASL と同 じ値で設定します。 pCASL の PLD の推奨値は、PASL の TI と同じであるため、PASL の PLD は pCASL の PLD より 800ms 短くなることと なります。（Fig.8） PASL においてラベリングされた血液が脳組織に十分に分布しない可能性が高くな りますが、PASL の欠点である SNR が向上するため、必要なトレードオフであると 考えられています。空間分解能を下げるなどして SNR を回復させる別のアプローチ も有効である可能性はありますが、臨床では十分に検証されていません。 CASL/ Image CASL/PCASL Labeling Acquisition PCASL ‹ Labeling Duration -><- PLD -> Tag/Control QUIPSS II Pulse Sat Pulse Image PASL Acquisition -TI, TI Fig.8 Timing diagram for CASL/pCASL and PASL Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 14 Unrestricted 6 window 調整方法を教えてください Perfusion 画像や rel. CBF map 画像のウィンドウ調整方法について、特に規定はあり ません。 なお、造影 Perfusion に関するガイドライン：ASIST-Japan （ http://plaza.umin.ac.jp/~asist/ ）では、《CT/MRI 灌流画像表示法の標準化》とし て、カラー画像のウィンドウ幅、ウィンドウ値の設定方法が提案されています。 方法は下記の通りです。 脳灌流パラメータ画像の健側半球の ROI 平均値を A とするとき、 そのパラメータ画像のウインドウ幅 ＝ 2A そのパラメータ画像のウインドウ値 ＝ A Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 15 Unrestricted 7 BAT 画像について教えてください (XA31 バージョン 以降) BAT 画像とは、ラベリングされた血液信号が撮像面に到達した時間を画像化したも のです。 XA31 バージョン以降で Multi TI ASL にて出力することが可能な画像です。 梗塞、狭窄などにより TTP の延長が認められる部分において、ラベル血液の到達時 間の遅れから BAT 画像で高信号となる画像所見が得られます。 流入が全く無い部位については、rel. CBF、BAT、ともに低信号となります。 BAT 画像は現状では十分なエビデンスが無いため、研究用途に使用は限られます。 Fig.9 症例画像（BAT） Fig.10 症例画像（BAT，rel. CBF map） Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 16 Unrestricted Fig.11 BAT Fig.12 rel.CBF Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 17 Unrestricted 8 3D-pCASL の Background Suppression について教えて ください (XA31 バージョン以降) XA31 バージョン以降では 3D pCASL において抑制効果の高い Background suppression が使用可能となりました。 Gray-White-Strong を使用することで、 より背景信号を抑制することができます。 なお SAR はわずかに上昇します。 推奨設定は下記です。 pCASL：Gray-White-Strong PASL（FAIR Q2T）：Gray-White SAR が上昇しポップアップが表示された場合には、TR を延長するか、Suppression： Gray-White に変更ください。 ドット抜けのようなアーチファクトが改善される可能性があります。 Fig.13 XA31A 以前の Perfusion 画像（左）vs XA31A の Perfusion 画像（右） Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 18 Unrestricted 9 rel.CBF に単位はありますか？ 画像上に ROI をとって得られた Pixel 値に 0.1 を掛けた値が rel. CBF になり、毎分 100g の脳組織に灌流する血 流量を表します。 Fig.14 の画像においての計算例を記載します。 rel. CBF = ROI 内 Mean 値 × 0.1 [ml of blood / ml of tissue / min ] = 861.74 × 0.1 86.174 [ ml / 100ml / min ] = Min / Max: 680.57 /956.61 Mean/SD: 861.74 /71.83 Area: 0.40 cm2 Fig.14 rel.CBF map ※ この式に Transit Time の影響は考慮されていませんので、注意してください。 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 19 Unrestricted 10参考文献 [1] A.R. Deibler,J.M. Pollock,R.A. Kraft,H. Tan,J.H. Burdette,J.A. Maldjian: Arterial Spin- • Labeling in Routine Clinical Practice, Part 1: Technique and Artifacts. AJNR 10.3174(2008) [2] Alsop DC, Detre JA, Golay X, et al. : Recommended implementation of arterial spin- • labeled perfusion MRI for clinical applications : a consensus of the ISMRM perfusion study group and the european consortium for ASL in dementia. Magn Reson Med 2015 ; 73 : 102- 116 Copyright © Siemens Healthcare K.K. Siemens Healthcare K.K. All rights reserved Customer Service Div., Application Dept. 文書番号 : CS-APP-MR_220048 Page 20 Unrestricted 11 変更履歴と問い合わせ先 日付 変更内容 2023/1/19 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。 電話番号：0120-041-387 メールアドレス：mr-appli.jp.func@siemens-healthineers.com 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 : CS-APP-MR_220048 Page 21 Unrestricted