ホーム inNavi Suite 日立メディコ Technical Note 高磁場オープンMRI「OASIS」におけるパラレルイメージング技術の開発
2009年9月号
特集−Step up MRI 2009−X 各社技術開発の最前線
日立の最新オープンMRIシステム「OASIS」(図1)は,超電導コイルをガントリの上下に配置し,垂直磁場方式によりオープンデザインを実現したユニークな高磁場MRI装置である。 |
図1 OASIS外観 |
◆RAPID(パラレルイメージング)の概要 日立ではパラレルイメージングを“RAPID(Rapid Acquisition through a Parallel Imaging Design)”と呼ぶ。以下に,RAPIDの利点と欠点を示す。 ●RAPIDの利点 ●RAPIDの欠点 撮像時間短縮と引き換えに,それ相応の画像SNRの低下が生じる。したがって,RAPIDは先に述べたように,基本的には画像SNRに余裕のある高磁場MRI装置特有の技術であると言える。 |
◆RAPIDの原理 RAPIDの原理を簡単に解説する。図2に示すように,すべての位相エンコードを計測する場合と比較して,50%の信号採取とすると撮像時間は半減する。撮像視野と空間分解能が同じであれば,画像は位相エンコード情報が不足するために,この方向に折り返しが発生する。そこで,感度分布の異なった受信コイルを複数用いて同時に計測し,複数の画像を取得して,あらかじめ計測しておいたそれぞれの受信コイルの感度分布情報からこの折り返しを展開するというものである。ここで重要な点は,位相エンコード方向に十分な感度分布差が要求されるということである。図3は受信コイルの感度分布の例であるが,図3 aの悪い例では2つのコイルに十分な感度分布差がないために,折り返しを正確に展開できない。 |
図2 RAPIDの原理 |
図3 受信コイル感度分布の必要性 |
◆水平磁場方式のRAPIDコイル 昨今の水平磁場MRI装置の受信コイルは,マルチアレイコイルが一般的となっている。これは複数の小径コイル(エレメントコイル)から構成され,個々のコイルの感度を高め,この出力を束ねることで受信感度の向上を図るものである。しかしながら,感度の均一性という観点からは問題があり,感度均一補正処理が必須となっている。 |
図4 水平磁場装置のRAPIDコイル構成例 |
◆OASISのRAPIDコイル 上記の水平磁場方式のRAPIDコイルに対して,OASISでは垂直磁場方式であるため,同様な構成の受信コイルは使用していない。OASISのRAPIDコイルは,図5に示すように高感度のソレノイドコイル(エレメントNo. 1,2)をベースとして,これに感度分布差を付与する補助コイル(エレメントNo. 3〜6)を設けている。図5のように,撮像方向に応じて補助コイルの使用方法を変えることで,ソレノイドコイルの高感度と高い均一性を最大限に活用している。この場合,エレメントNo. 5とNo. 6の2コイルは上下に配置して受信する必要があり,垂直磁場方式では困難な受信方向であるが,これは図6に示すバタフライコイルで実現している。 |
図5 OASISのRAPIDコイル構成例 |
図6 バタフライコイルの原理 |
図7 受信コイルの外観比較 |
オープンMRIは,その高い有用性からますます活躍の場を広げている。高磁場オープンMRI「OASIS」の登場により,今後,パラレルイメージングをはじめとして高磁場MRIならではの新機能,新技術を搭載し,その効果を臨床の場に提供していきたいと考えている。 |