バイエル画像検査室

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MR室

コヒーレント型GRE Sequence(SSFP)

コヒーレント型のGREシーケンスはT2*とは違うのですか?同様にT2値の長いものは白く描出されています。

そうだね。良く似たコントラストが得られることがあるよね。SSFPシーケンスの変遷から確認してみようか。

コヒーレント型GREシーケンス GRE Sequence(SSFP)

今回はコヒーレント型GREシーケンスについて考えてみます。コヒーレント型GREシーケンスはいわゆるbalanced(True FISP, Balanced FFE, FIESTA等)と呼ばれ、傾斜磁場の3軸において時間積分がゼロになるように設計されています(図1)。これにより、横磁化の位相が保持された状態(定常状態)で信号として取り出すことができます。

図1
図1

画像コントラストは一般的にT2*/T1に依存するといわれ、T2*強調画像に似て異なるものであり、造影剤を用いるとT1の増強効果が得られることもあります。

Balancedシーケンスの生い立ちはEPIと似ているところがあります。基本概念の提案は古くからあるにもかかわらず、実装するにはハードウエアの進歩を待っていたところがソックリといえます。完全にbalancedされるまで代替えシーケンスとして、順次発展して来ており、これらはrewinderを用いたインコヒーレント型シーケンスとして分類できます。

当初はFISP, GRASSとして位相方向のみリワインドされていました。より強い水強調(長い横磁化成分の反映。主に水成分)としてTRの倍のTEとするPSIF, CE-FASTが開発されました。FISP信号とPSIF信号を画像上で足し合わせるDESSや、位相操作によるCISSなど多くの手法がその時代のハードウエアに合わせて提案されてきました。

いずれの手法であってもSSFP(Steady-state Free Precession)の状態を作り、横磁化の保持により(減衰させない)信号を得ようとしています。その時の撮像条件として、撮像対象のT2値より極端に短いTR・短いTEそして大きなFA(degree)を設定する必要があります。

この条件下において、シーケンスの設計目的を果たしたコントラストが得られます。T2値の長い脳脊髄液などの水成分が高信号に描出されています(図2)。

図2
図2

一方、十分長いTRを設定すると、残留横磁化が減衰しSSFPのコントラストは得られず、両シーケンス共にいわゆるT2*強調のコントラストとなります。

図3
図3

T1強調、SSFPの各々を有効に撮像できるように設計されているシーケンスでも、その条件下から外れると普通のGREシーケンスとなり、同じコントラストを得ることができます。
MRIには多くのシーケンスが様々な特徴を持って準備されています。その特徴を生かすためにも、使用するシーケンスの設計思想に思いを馳せてみてはいかがでしょうか。

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