心臓MRI（cardiac MR：CMR）の基本的な撮像方法は確立されてきており，幅広いMRI装置で対応可能な検査で，心臓の形態，心機能解析など幅広い情報が得られている。
一方で，多くの撮像において，複数回の息止め，さまざまな断面を要するため，検査時間の延長が余儀なくされており，CMRに対する高速化技術は必要不可欠な要素である。
また，近年においては，4D flowを用いた流れの定量化やベクトルの可視化，T1，T2マッピング，extra cellular volume fraction（以下，ECV）を用いた心筋組織性状の定量評価が注目されている。
本稿では，高速化および定量化を目的とした技術を中心に紹介する。

‌●心臓検査の高速化

1．HyperKat法
HyperKat法は，parallel imagingとview sharingを融合させた技術で（図1），MRIデータの空間および時間の相関を利用して時間分解能を向上させた。具体的には，スパースサンプリングモデルに基づいた画像再構成技術を使用しており，ky-kz平面内のみではなく，各心時相のデータを間引き，ならびに補間を行っており，より高いacceleration factorに対応することが可能となった。

図1　HyperKat法の概念図

2．Vios3D
“Vios3D”は，前述したHyperKat法を使用したレトロスペクティブゲーティング3D fast imaging employing steady-state acquisition（以下，FIESTA）cine撮像である。
時間分解能が向上したことにより，従来のcine撮像のような多くの呼吸停止をする必要がなくなった。このことから位置ズレのリスクを減らし，解析の精度を向上させるとともに，患者の呼吸停止による負担を軽減させている。
さらに，補間する際には，より動きの少ない時相データで補間することで，心拍変動や呼吸による位置ズレを低減できる。
また，三次元収集のため，スライス厚を薄くし1断面撮像後，ほかの断面を再構成させることも可能である（図2）。

図2　Vios3D

3．Single Shot Myocardial Delayed Enhancement
“Single Shot Myocardial Delayed Enhancement（以下，SS MDE）”は，FIESTAまたはfast GREシーケンスにIR Pulseを追加したsingle shotでの遅延造影のアプリケーションである。従来，遅延造影を撮像する場合には，1スライスあたり15秒程度の息止めを必要としていた。このため，左室心筋全域の短軸像を撮像しようとすると，その範囲を覆うためには10スライス程度必要となり，患者は多くの呼吸停止を繰り返すことになる。これは，特に高齢者や小児の患者の遅延造影撮像の際に，大変な労力を強いられることとなる。
SS MDEは，1心拍あたりに1スライスずつ撮像できるようになっている。これにより，1回の呼吸停止時間を短縮，または呼吸停止なしでの撮像を可能とし，今まで撮像が困難だった患者の遅延造影を撮像することができるようになる。また，single shotの撮像法のため，動きの影響が少ない心筋遅延造影撮像が可能となった。
さらに，本来の縦磁化のコントラストを反映させたphase sensitive imageの併用が可能で，TI値の相違に依存しない遅延造影画像を取得することで，心筋がnullに達せず再撮像するリスクを減らすことができる（図3）。

図3　SS MDE

‌●心臓検査の定量化

1．Vios4D
“Vios4D”は，cardiac gatingを併用した3D phase contrastイメージング法で，自由呼吸下での4D flow高速シーケンスである。ベクトル方向の三次元に加えて，cardiac gatingを併用することで心時相を分割してデータを収集することができるため，時間軸の情報を有する。四次元のデータは情報量が多く，心臓の機能，形態のみならず，流速測定およびMRAの結果を得ることが可能となった。
また，Vios3Dと同様に，HyperKat法を用いることで時間分解能を向上させデータを収集することが可能で，3Dボリュームで心臓ならびに大血管をすべてカバーするため，通常行われているcine撮像のように，煩雑な撮像断面の設定をする必要がない。前述のとおり自由呼吸下のため，比較的非侵襲的な検査で行うことができ，先天性心疾患や後天性心疾患の構造的心臓検査に非常に有用であると考えられる。

2．T1マッピング
T1マッピングは組織特性の客観的，定量的測定値を算出することにより，梗塞，肥大型心筋症，心筋炎，アミロイドーシスなどの検出に有効であると言われている。
GEでは，modified look-locker inversion recovery（以下，MOLLI）とSaturation Method using Adaptive Recovery times for T1 mapping of the heart（以下，SMART1Map）の2種類があり，パルスシーケンスはそれぞれFIESTAとspoiled gradient echo（以下，SPGR）を選択することが可能で，SNRを重視したい場合はFIESTAを，B0不均一による影響を考慮したい場合はSPGRをといった，用途に合わせた使用ができる。
MOLLIは，inversion pulseを用いて，複数のポイントを収集する方法である（図4）。MOLLIはダイナミックレンジが良く，カーブフィッティングが良好で，従来からよく使われている手法である。一方で，心拍変動の影響を受けやすいといった特徴がある。SMART1Mapは，saturation pulseを用い，異なるprep timeで心臓の画像を取得する方法である（図5）。心拍数などによる系統誤差の影響が少なく，MOLLIのようにinversion pulseを用いていないためmagnetization transfer（MT）効果の影響が少なく，より正確なT1値計測が可能である。CMRでは，心拍動や呼吸による動きの影響を可能なかぎり抑える必要がある。MOLLIおよびSMART1Mapには，自動化されている非剛体レジストレーションを搭載し，動きによる補正を行っている。
また，T1マッピングのほかに，ECVの測定が可能である。造影剤投与前後の心筋組織および心室内腔血液のT1値とヘマトクリット値で補正することにより定量的に計測が可能であり，別途外部ワークステーションなどで解析処理を行う。

図4　MOLLIの収集法

図5　SMART1Mapの収集法

3．T2マッピング
T2マッピングは，double IRによるfast spin echoとなる。呼吸停止可能な時間分解能を保つために，echo train length（以下，ETL）をおのおのTEの数に分割して画像を収集する（図6）。T2減衰のフィッティングは，2-parameter fittingが採用されている。
T1，T2マッピングは撮像後，装置に搭載されている“T1Mapping”“READYView”のアプリケーションにデータを読み込むことで，カラーマップを生成することが可能である。
T1マッピングは撮像中の心拍変動も考慮し，prep timeを正しく調整して解析を行っている。

図6　T2マッピング収集方法

◎

GEでは，新しいアプリケーションにより，高速化技術による心臓検査のスループット向上および患者への負担軽減，また，期待の大きい定量化への取り組みの発展に貢献できればと考える。そして，さまざまな情報を有したアプリケーションを提供するに当たって，患者への有益な情報を提供する一助になるよう努めていく。