PDWI Proton Density Weighted Image プロトン密度強調画像千葉大学医学部附属病院小島正歳どこで使うの？？最適条件って？？ PDWI 何を見てるの？？そもそも必要？？ TE TR short short long long short short T1WI T1WI long long PDWI T2WI PDWI T2WI 当院での使用部位・頭部・膝関節以上まずは、原理から．．． MRIにおける信号強度 SI = N(H) PD ? -TR/T1 (1-e ) -TE/T2 (e ) T1 T2 プロトン密度強調画像を作るには SI = N(H) -TR/T1 (1-e 1 ) -TE/T2 (e 1 ) TRを長く TEを短くプロトン量のみを反映した信号強度となる PDWI PDI ププロロトトンン密密度度画画像像水分含有量に注目！！水分含有量(%) T1値(ms) T2値(ms) 脂肪 20 260 84 肝臓 70 490 43 脾臓 80 780 62 筋肉 76 870 47 白質 71 790 92 灰白質 83 920 101 CSF 100 >4000 >2000 プロトン密度画像（PDI）水分含有量(%) 脂肪 20 肝臓 70 脾臓 80 筋肉 76 白質 71 灰白質 83 CSF 100 水分含有量(%) 脂肪 20 肝臓 70 脾臓 80 筋肉 76 白質 71 灰白質 83 CSF 100 プロトン密度のみを表すことは困難そうである SI = N(H) (1-e-TR/T1) (e-TE/T2) T1とT2の項を１にできていないから T1の影響をなくすにはTRを！ TE TR TR 1 SNRを担保しつつTRを短くし縦緩和の差を強調する 0.8 0.6 TEを短くし、コントラストをつける 0.4 0.2 0 20 100 200 300 400 500 600 プロトン密度画像を得るにはすべての組織のT1回復が完全に行なわれている必要がある T2の影響をなくすにはTEを！ TE long TE 1 TE をある程度長くし、コントラストをつける 0.8 TRを長くし縦緩和の差をなくす 0.6 TR TE を長くし過ぎると水しかコントラストがつかない 0.4 0.2 0 100 200 300 400 500 プロトン密度画像を得るにはTE０msが理想実際には不可能なので可能な限りshortにする 600 プロトン密度強調するには！ 1 0.8 TRを5000ms以上にしてT1の差をなくす 0.6 0.4 0.2 0 0.4 1 1 2 3 4 5 6 3 4 5 6 TEを可能な限り短くしT2の差をなくす 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 1 2 PDWIを作るには．．． TE = できるだけ短く TR = できるだけ長く TE：10ms (ETL4) TR：2000ms FR(Fast Recovery) RESTORE DRIVE FR 180 180 180 180 180 90 90 実効TE10ms 2000ms 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 90 FRなし FRありプロトン密度画像（PDI）水分含有量(%) 脂肪 20 肝臓 70 脾臓 80 筋肉 76 白質 71 灰白質 83 CSF 100 脂肪のプロトン含有率は20%にもかかわらず高信号となるそもそも脂肪と一言で言っても様々な種類が存在する Jカップリングの影響を受ける 1.5E+07 7.715 8% 0 0.000 999% 0 6.047 77% 0 18.293 14% 0 33.425 8% 1 8.163 47% 0 0.304 265% 1.1 3.717 84% 0 9.861 24% 0 3.649 77% 0 7.715 8% 0 41.587 7% 1 61.460 13% 2 8.044 0.000 0.713 34.079 0.962 67.898 11.053 14.611 32.202 8.044 33.708 34.792 68.860 DIAG 1 info MY 3 info’s RF 2 info’s RF Doing Water-Sca 0 4.0 165% 0 999% 0 642% 2.5 18% 1 297% 3.4 17% 2 40% 0 54% 0 18% 1 165% 0 34% 1 13% 1 16% 2 3.8 3.6 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 2.0 1.8 Chemical Shift (ppm) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.80 0.60 0.40 MISCELLAN FWHM = 0.057 ppm Data shift = 0.0 Ph: -5 deg 脂肪分子の種類により含まれる周波数成分が異なるメチル基(-CH3),メチレン基(-CH2-),メチン基(-CH-) 12 15Hz H H 分子構造により幅はあるが、脂肪の J-カップリング定数は0 20Hz C 1 周期＝周期＝ H 1 20Hz ＝ 50msec つまりT2WIのTE(100ms)では逆位相なっている 1Hz C 5Hz ＝ 200msec C C H 脂肪の信号低下 FSE法で収集を行なうと Jカップリングの影響がなくなる 180 180 180 180 180 180 180 180 90 Jカップリングの影響が出る50 200msよりも速く再収束パルス(ETL)をうつため信号低下が起こらない臨床編 ∼最適条件は∼ 頭部 FOV TE ms TR ms 22 min ful 2000 ETL BW kHz MAX Freq Phase slices 4 42 320 256 33 ETL 3 5 7 9 TE 9 15 20 25 500 1000 1500 2500 3000 3500 TR FR 2000 500 1000 1500 2500 3000 3500 TR none FR 2000 PDWI SpinEcho法 TE：10ms TR：6000ms 膝 FOV TE ms TR ms 160 20 2200 ETL BW kHz MAX Freq Phase slices 8 42 416 256 28 手関節 T2 fat,sat PD fat,sat まとめ・T1、T2の影響をなくすことは不可能・PDWIの条件に絶対はない・見たいものによりFRをon，oﬀすることで水励起、水抑制することができる