ホーム inNavi Suite GEヘルスケア・ジャパン Technical Note3T装置の最新ハードウエアとアプリケーション
2010年9月号
Step up MRI 2010−MRI技術開発の最前線
本稿では,近年の3Tの技術進歩として取り上げられることの多い,体幹部領域での均一性の向上に関してハードウエアの見地で概説する。また,3Tとしてのメリットをより生かすための2つのアプリケーション,3D ASLとFLEX(LAVA-FLEX,VIBRANT-FLEX)について述べる。 |
●3T装置のハードウエアの進歩と“B0+B1”の重要性 頭部領域において圧倒的な存在感を示してきた3T MRIであるが,体幹部領域においては“均一なRF送信を行う”というベーシックな部分で技術的な課題を抱えてきた。体幹部領域の不均一性は,磁化率,誘電率,導電率および浮遊容量と複数の因子が存在し,これらの影響は1.5Tではほとんど問題にならなかったが,3Tでは顕在化している。 |
図1 超伝導シムとEllipTXのコンセプト図 高いB0均一性と高いB1均一性の両方が均一な送信のために必要である。 |
また,新機種「Discovery MR 750」に搭載した4 Point Driveは,送信用ボディコイルへの給電点を従来の2点から4点に増やした技術であり,浮遊容量による影響を低減している(図2)。送信用ボディコイルの各エレメントは,給電点から離れるほど,また,撮像対象に近いほど浮遊容量による電気的結合が起こり,理想的な電流分布との間にズレが生じてしまう。4 Point Driveはこれを是正し,理想的な電流分布をキープするための機構である。上記のとおり,体幹部での均一性を向上させるためには,いかに優れた“B0+B1”をハードウエアレベルで実現できるかがキーとなる。 |
図2 4 Point Driveのコンセプト図 給電点を2点から4点へ増やしたことで,浮遊容量による影響の低減を図り,均一で安定したRF送信を可能としている。 |
図3 体幹部用32チャンネルコイル 上下2ピース構造で,Z軸方向に48cmの感度を有している。 |
図4 体幹部用32チャンネルコイルを用いた画像例 前立腺がん,T2強調FSE,FOV 20cm,4mm,4min22s (画像ご提供:聖隷浜松病院様) |
●3D ASL GEでは,3T装置を中心に非造影での灌流画像撮像手法を国内外の多くの施設と共同研究を行ってきた。そのフィードバックを受けて製品化を進めてきたのが“3D ASL”である。 |
図5 3D ASL(CBFマッピング)による脳膿瘍の画像例 4mm thickness,25slices,5min18s (画像ご提供:徳島大学様) |
図6 3D ASL(CBFカラーマッピング) CubeによるT2強調のボリューム撮像との重ね合わせ。 3D ASLはリードアウトをFSEとしているため,比較的容易に他の画像とのフュージョンが可能である。 |
●FLEX(LAVA-FLEX,VIBRANT-FLEX) 3Tは,静磁場の不均一に対して敏感であり,0.25ppmの高均一マグネットを搭載していても,局所的な静磁場不均一が大きい部位では通常の脂肪抑制だと十分な抑制効果が得られない場合がある。そのような際に有効な手法の1つが,ここ数年GEが力を入れてきた“IDEAL”である。IDEALでは,水と脂肪が非対称となる3つのTEのデータを収集し,得られたデータから局所的な静磁場不均一性をピクセルごとに求める(フィールドマップ)。算出された静磁場不均一性を画像再構成時の位相補正に用いることで,正確な脂肪抑制を可能としている。 |
図7 LAVA-FLEXの画像例 体幹部用32チャンネルコイルによるコロナル撮像。造影後,門脈相のボリュームデータからのボリュームリフォメーションによる門脈の描出。大きなFOVでも均一な脂肪抑制を実現。 (画像ご提供:聖隷浜松病院様) |
図8 VIBBRANT-FLEXの画像例 浸潤性小葉癌のVIBRANT-FLEXによる造影後アキシャル像。 心臓からのアーチファクトも非常に少ない。 (画像ご提供:聖隷浜松病院様) |
3T MRIは,問題点を技術的に克服し,利点を臨床アプリケーションとして形にすることでその活用範囲と有用性は広がっていく。今後も優れた画質を得るためのハード・ソフト開発を行っていく所存である。