技術解説(シーメンスヘルスケア)

2022年3月号

腹部画像診断におけるMRIの技術の到達点

Siemens Healthineers:腹部領域のinnovation

齋木秀太郎[シーメンスヘルスケア(株)MR事業部]

Siemens HealthineersのMRIにおいては,precision medicineに向けた開発の取り組みとして,さまざまなソリューションをMRI装置に組み込んできた。本稿では,これらの技術を紹介する。

■Abdomen Dot Engine

“Dot Engine”は,AIを用いて開発したソフトウエアにより,撮像断面や主要なパラメータの自動的な調整をすることで,バラツキがなく,再現性の高い撮像ができる。Abdomen Dot Engineは,至適タイミングのバラツキが多い造影ダイナミック撮像で,造影剤の到達を検知し,各時相のスキャンとオートボイスが自動的に連動することで,再現性の高い検査を行うことができる。

■Turbo Suite

Turbo Suiteは単体のアプリケーションでなく,高速撮像法の総称である。高速撮像法の一つであるGRAPPA1)は,k-spaceにデータを充填後,フーリエ変換し画像作成する。リファレンスデータをスキャン中に収集し画像データとしても用いており,アーチファクト低減やSNR向上に寄与する。
CAIPIRINHA2)は,GRAPPAを改良し,3D撮像に最適化した手法である。リダクションファクターに合わせてサンプリングポイントをシフトさせ,折り返しを制御することで,高い倍速数においてもg-factorを抑えることができ,SNRを保つことができる。腹部や乳房の造影ダイナミックで用いられる“VIBE”や3D MRCPで用いられる“SPACE”で使用可能である。

■GRASP

GRASP3)は,Compressed Sensing4)(以下,CS)を造影ダイナミックシーケンスへ応用して,ラジアルサンプリングと組み合わせた技術である。GRASPでは,ラジアルサンプリングのスポーク数に関係なく,同じマトリックスでアーチファクトの少ない画像が得られる。ラジアルサンプリングでは,k-spaceの高周波領域のデータ収集タイミングが分散する一方,画像コントラストに影響するk-space中心の低周波領域を重点的にデータ収集することで,モーションアーチファクトの影響を受けにくくなる。スポーク同士の間隔をGolden-angleと呼ばれる111.25°で収集することにより,データの重なりを防ぎ,収集量に応じて密度を増やすことができる。また,撮像時の任意の時間(タイムポイント)から,任意の数のスポーク数を選んで再構成可能であり,レトロスペクティブにタイムポイントと時間分解能の設定ができる(図1)。
スポーク数を減らすとラジアルサンプリング特有のストリークアーチファクトが発生するが,CSによってストリークアーチファクトの排除を行う。画像再構成中にストリークアーチファクトがなくなるまでiterative reconstruction(繰り返し処理)を行い,データを十分得た画像と同等の画像を再現可能である。
臨床での使用例として,腹部造影ダイナミック検査で複数息止めの撮像を行う従来法に対し,GRASPでは,高空間分解能かつ高時間分解能を維持しつつ,安静呼吸下でダイナミック検査の最初から最後までデータを取り続けるcontinuous radial scanが挙げられる(図2)。

図1 GRASPの概要

図1 GRASPの概要

 

図2 自由呼吸下での腹部造影ダイナミック検査

図2 自由呼吸下での腹部造影ダイナミック検査

 

本稿では,腹部領域のMRI検査を支える技術として,再現性を向上するための技術であるAbdomen Dot Engineと,検査時間を短縮し,動きの影響を抑制することが可能となるTurbo Suiteを紹介した。これらの技術が普及することで,被検者や医療従事者の負担が軽減されることを期待したい。

●参考文献
1)Griswold, M.A., et al. : GeneRalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisitions(GRAPPA). Magn. Reson. Med., 47(6): 1202-1210, 2002.
2)Felix, B., et al. : Controlled Aliasing in Parallel Imaging Results in Higher Acceleration (CAIPIRINHA). MAGNETOM Flash, 49 : 135-142, 2012.
3)Feng, L., Grimm, R., Block, K.T., et al. : Golden-angle radial sparse parallel MRI : Combination of compressed sensing, parallel imaging, and golden-angle radial sampling for fast and flexible dynamic volumetric MRI. Magn. Reson. Med., 72(3): 707-717, 2014.
4)Lustig, M., et al. : Sparse MRI : The Application of Compressed Sensing for Rapid MR Imaging. Magn. Reson. Med., 58(6): 1182-1195, 2007.

 

【問い合わせ先】
コミュニケーション部
TEL 0120-041-387
URL https://www.siemens-healthineers.com/jp/

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