インフェーズ/逆位相イメージングとも呼ばれ.現在ますます広く使用されている。 すでにご存知のように.ヒトのMRIの信号は.水と脂肪という2つの主成分に由来する。 水分子の水素プロトンはO-H結合に化学結合しており.脂肪分子の水素プロトンはC-H結合に化学結合している。 この2つの構造の水素プロトンの周りの電子雲の分布の違いにより.水分子の水素プロトンはわずかに高い磁場の強さを感じ.その結果.最終的に水分子の水素プロトンは脂肪分子の水素プロトンよりもわずかに速い速度で進み.その差は3.5ppm.150Hz/Tに相当する。この進む周波数の差は.磁場の強さが増すにつれて大きくなる。1.5Tでは.水分子の水素プロトンは2.5ppm.150Hz/Tに相当する速度で進む。 水素プロトンの入射周波数は225Hz速い。 現在の臨床的なケミカルシフトイメージング技術では.2Dスクランブル位相GRE T1WIシーケンスが主に使用され.正相と逆相の画像を得るために異なるTEが選択される。 正相TE=1000ms÷[150Hz/T×磁場強度] 逆相TE=正相TE÷21.5T.正相TE=1000÷(150×1.5)=4.4ms 逆相TE=2.2ms(2.2msの間に水分子の水素プロトンは1回転し.脂肪分子の水素プロトンは半回転する—–逆相と理解される。 さらに2.2ms後.すなわち4.4ms後.水は2回転し.脂肪は1回転する。) 実際には.選択したTEが近ければ近いほど良い結果が得られる。 ケミカルシフトイメージングでは.比較のために同じシーケンスで同相画像を取得することが望ましい。 同位相画像は実際には通常のスクランブル位相GRE T1WIであり.同位相画像と比較することで.組織や病変に脂質が含まれているかどうか.またそのおおよその割合を事前に判断することができる。 現在.1.5T以上の新しいMRI装置では.スクランブルGRE T1WIシーケンスを使用し.デュアルエコー法を選択することで.同じスキャンで同じ逆位相の画像を同時に得ることができ.得られる画像はより比較可能である。 ケミカルシフトイメージングでは.Balance-SSFPシーケンスなど他のシーケンスを使用することもできる。 1.逆位相画像の特徴:①水と脂肪の混合組織信号は著しく減弱する。 純粋な脂肪組織の信号はあまり減衰しない。 皮下脂肪.腸間膜.卵膜など。 フックエッジ効果。 脂肪組織の多い臓器の周囲の縁に黒い線が現れ.臓器の輪郭を示す。 臓器の信号は主に水分子に由来し.周囲の脂肪組織の信号は主に脂肪に由来するため.逆位相画像上では臓器と周囲の脂肪組織の信号低下は目立たないが.両者の界面にある画素には同時に臓器(水分子)と脂肪が存在するため.逆位相画像上の信号が著しく低下し.効果の輪郭が浮き出て見える。 2.化学シフトイメージング技術の臨床応用。 副腎病変の鑑別診断。 副腎腺腫は脂質を含むことが多いため.逆相像が有意に低下し.感度70~80%.特異度90~95%となる。 脂肪肝の診断と鑑別診断:感度は従来のMRIやCTを上回る。 肝局所病変で脂肪症を発症するのは.ほとんどが肝細胞腺腫か高分化肝細胞癌であるため。 腎血管平滑筋脂肪腫や肝血管平滑筋脂肪腫など.脂質を含む他の病変の診断や鑑別診断に役立つ。 注意すべき点は.ケミカルシフトイメージングだけでは脂質が細胞内か細胞外かを区別できないことである。 したがって.逆相信号の減衰は細胞内の脂質の存在を示すものではない。 IV.ディクソン法 同相画像と逆相画像を用いて.”水 “または “脂肪 “シグナルを分離した画像を作成することも可能である。 W:水シグナル強度 F:脂肪シグナル強度 I:同相シグナル強度 I:逆相:逆シグナル強度 とすると.次のようになる: I with = W + FI reverse = W – F したがって.2つの式はそれぞれ.W – F. W-Fとなるので.2つの式を足し引きした結果:W = (I with + I against)/2 F = (I with – I against)/2 は.単独で水または脂肪イメージングを行うことができ.Dixon法と呼ばれる水-脂肪分離イメージングとしても知られている。 スクランブル位相GRE T1WIシーケンスだけでなく.SEまたはFSEシーケンスを採用することもできる。 SEまたはFSEシーケンスでは.Dixonテクニックにより低磁場強度で脂肪抑制を達成することが容易になる。 SEシーケンスでは.180度集束パルスを用いてエコー信号を取得するが.180度集束パルスはパルス印加前に水プロトンと脂肪プロトンの位相差を逆転させ.パルス印加後のエコー発生の瞬間(TE)にこの位相差を完全に消失させるため.従来のSEシーケンスやFSEシーケンスのエコー取得技術では.TEをどのように選択しても同位相画像が得られ.逆位相画像は得られない。 逆位相画像は得られる。 180度集束パルスで水と脂肪のプロトンの位相差をなくすためには.180度集束パルスの前後の読み出し勾配磁場が.エコーがピークに達したときに打ち消し合うことが前提条件となる。 もし.読み出し勾配磁場の位置を変えずに.SEシーケンスの180度集束パルスをf/2msだけ前にずらすと.元のTEよりもfms早い位置にスピンエコーが発生し.180度集束パルスの前の読み出し勾配磁場は経験するが.180度集束パルスの後の読み出し勾配磁場は経験しないので.180度集束パルスでは水プロトンと脂肪プロトンの位相差を除去できない。 そのため.180度集束パルスは水プロトンと脂肪プロトンの位相差を取り除くことができず.このエコーは同相エコーとなる。そして.元のTEモーメントに到達すると.180度パルス後の読み出し勾配磁場が作用し.180度パルス前の読み出し勾配磁場領域を打ち消すため.別の同相エコーが発生し.これら2つのエコーを用いて同相・同位相画像を再構成することができる。 前述のDixonの式によれば.この2つの画像を加算して2で割れば水の画像が得られ.2つの画像を減算して2で割れば脂肪の画像が得られる。 低磁場装置では.SEやFSEを容易に行うことができ.Dixon法を用いて水と脂肪の分離画像を得ることができるため.骨や関節系への応用が多い。