技術解説(GEヘルスケア・ジャパン)

2024年3月号

腹部領域におけるMRI技術の最前線

腹部MR検査におけるディープラーニング画像再構成の活用

五十嵐太郎[GEヘルスケア・ジャパン(株)イメージング本部MR部Clinical Leader]

画像再構成の領域で活用されるディープラーニングの技術は,画質向上ツールとして活用が広がっている。GEヘルスケアのディープラーニング画像再構成技術である「AIR Recon DL」は,高解像度かつ低ノイズの画像を提供するために設計された画像再構成パイプラインが採用されている。AIR Recon DLの対応シーケンスは2Dのスピンエコーならびにグラディエントエコーシーケンスから適用が開始され,現バージョンでは各種3Dシーケンスやエコープラナーイメージング,「PROPELLER」などに拡張されており,腹部領域の検査における多くのアプリケーションに使用できるようになっている。

■3Dシーケンスへの対応

上腹部領域のMR検査は呼吸制御を念頭に撮像条件の構築を行う必要があり,撮像パラメータ設定の制約が多い領域である。AIR Recon DL 3Dは,「LAVA」などの3Dシーケンスに適用され,SNRの改善と併せて画像尖鋭度を向上させる効果を得ることができる。acceleration factorを上げても十分なSNRが確保され,位相エンコードのアンダーサンプリングに伴う空間分解能の低下を最小限にとどめることができるため,撮像時間を短縮させても診断に有用な画質を提供可能である。LAVAの撮像時間を短縮させることにより,十分に画質が担保されたdynamic studyにおけるmulti arterial phaseを取得することができる(図1)。LAVAによるmulti arterial phase dynamic studyは,各時相が独立しているため,従来のview sharing dynamic撮像で発生する時相のコンタミネーションの影響を受けずに,腫瘍のvascularityの評価を容易にする。一方,従来と同じ撮像時間であれば,呼吸停止下によるiso-voxel撮像など,より高い空間分解能での撮像が可能となり,疾患や病態に応じた撮像を実現することができる。

図1 Dual Arterial Phase Dynamic LAVA with AIR Recon DL 3D(9s/phase) 短い撮像時間でも画質を損なわずに,多相動脈相を実現。

図1 Dual Arterial Phase Dynamic LAVA with AIR Recon DL 3D(9s/phase)
短い撮像時間でも画質を損なわずに,多相動脈相を実現。

 

■拡散強調画像における肝左葉のシェーディングの軽減

肝臓検査における拡散強調画像では,心拍動の影響により左葉のシェーディングが大きな問題となる。GEヘルスケアにおける拡散強調画像の拡張機能である「DWI enhancement」は,上腹部用に最適化された画像再構成で,肝左葉のシェーディングを軽減させるアルゴリズムが採用されている(図2)。DWI enhancementの機能は上腹部撮像の際に自動で適用され,撮像時間を延長させることなく効果を取得することができる。さらに,拡散強調画像においてもAIR Recon DLの適用が可能であり,SNRの改善だけでなく,ADC mapの精度向上やsynthetic DWIの画質改善など,複数の恩恵を同時に得ることができる。

図2 上腹部の拡散強調画像 DWI enhancementにより肝左葉のシェーディングが軽減されている。

図2 上腹部の拡散強調画像
DWI enhancementにより肝左葉のシェーディングが軽減されている。

 

■PROPELLERによるモーションアーチファクトの抑制

PROPELLERは,ラジアルサンプリングにより撮像面内の体動によるアーチファクトを抑制するアプリケーションである。軀幹部では呼吸の影響を受けやすくなるため,通常のCartesianサンプリングでは呼吸同期が必須となるが,PROPELLERは呼吸同期を併用しなくても腹壁のモーションアーチファクトが抑制された画像を提供することができる。さらに,消化管からの蠕動運動などの生理的な動きも抑制されるため,より堅牢な画像を提供する。AIR Recon DLを併用することで,加算回数の低減やパラレルイメージングの併用により撮像時間の短縮を図っても,SNRが保たれた画像が出力される(図3)。AIR Recon DLによる撮像時間の短縮により体動のリスクを低減させることと併せて,PROPELLERによる体動補正の技術によって検査の堅牢性を向上させて再撮像のリスクを低減させることが可能となる。

図3 Free Breathing T2強調画像with AIR Recon DL PROPELLER PROPELLERにより,自由呼吸下での撮像でも動きの抑制がされた画像が提供されている。

図3 Free Breathing T2強調画像with AIR Recon DL PROPELLER
PROPELLERにより,自由呼吸下での撮像でも動きの抑制がされた画像が提供されている。

 

製造販売 GEヘルスケア・ジャパン株式会社
SIGNA Pioneer
販売名:シグナ Pioneer
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SIGNA Architectはディスカバリー MR750w類型SIGNA Architectです。
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【問い合わせ先】
イメージング本部MR部
TEL 0120-202-021(コールセンター)
www.gehealthcare.co.jp

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