現在.Inversion Recovery(IR)とFast Inversion Recovery(FIR)ともにスピンエコーが一般的です。 (Inversion Recovery)
I. Inversion Recoveryの原理:180度励起.すなわち反転パルスで開始する。 (i)縦緩和過程が延長し.T1WIコントラストが上昇する。 180度反転パルスの後.弛緩過程でその縦磁化ベクトルは0に反転し.その後最大になる。 組織の縦磁化ベクトルが0になる瞬間に90度パルスを与えると.巨視的な縦磁化ベクトルは存在しないので.横磁化ベクトルは発生せず.組織は信号を発生しない。 これを利用して.あるT1値を持つ組織の信号を選択的に抑制することができる。 Zhang Chengjun, Department of Radiology, Chaoyang Central Hospital, Liaoning Province
II. Inversion recovery sequence: T1WIシーケンスで.SEの前に180度反転プリパルスを加える。 180度反転プリパルスを最初に与え.適切なタイミングで90度パルスを加えて励起し.その後すぐに180度フォーカスパルスを加えてエコーを取得する。180度反転パルスから90度パルスの中間点までの時間を反転時間TIと呼び.90度から180度の時間をTEと呼び.隣り合う2つの180度反転プリパルスの間隔をTRと呼ぶ。 各180度反転プリパルスの前に各組織の縦方向の磁化ベクトルが実質的に平衡に戻るようにするためには.少なくともSE T2WIまたはFSE T2WIのTR長に相当する十分長いTR(TR-TI>5T1)が必要である。 したがって.IRシーケンスのT1コントラストと重みはTRによって決まるのではなく.TIによって決まる。 より良いT1コントラストを得るために.組織のT1値に近いTIが選択される。
特徴:1)最高のT1コントラスト.SE T1WIよりも有意に高い。2)1回の反転で1つのエコーしか取得されないため.TRが長くなり.TAがT2WIと同等になる。3)臨床における一般的なT1WIで.広く使用されていないが.主に脳の灰白質と白質の間のT1コントラストを増加させるために使用され.小児のミエリン発達研究に高い価値がある。4)IRシーケンスは.脂肪抑制(STIR。 エンハンスメントスキャンには適さない)や水分抑制(Flair)にも使用できるが.時間がかかるため.現在ではほとんどがFast Inversion Recoveryシーケンスで行われている。
III.高速逆回復シーケンス(FIR):180度プリパルス+FSE(T1WI.T2WI.PDWIが可能)
特徴:①ELTがあり.高速である。 ETLあり.T2に汚染.T1コントラスト低下。 ELTがあり.ぼやけがある。 FSE T1WIに比べ.FIR T1WIは180度反転のプリパルスを用いるため.T1コントラストが向上する。 TRが十分に長い場合(TR>5T1).ある組織からの信号を抑制するためのTI値は.その組織のT1値の69%に相当し.一般的には70%と計算される。
用途:1.STIR(short TI inversion recovery)FIRシーケンス 反転時間の短いFIRシーケンス 主にT2WIにおける脂肪抑制に使用される(低磁場MRIでは水と脂肪の周波数差が比較的小さく.周波数飽和法による脂肪抑制の効果がよくないため.低磁場で多く使用される)(高磁場でのSTIRによる脂肪抑制は.両中心部や形態(軟部組織などの凹凸。 (頸部の軟部組織などの凹凸)に用いられる。 脂肪のT1値は1.5Tと非常に短く.200~250msである。 十分に長いTRでは.180度の反転パルスの後.脂肪組織の巨視的な縦磁化ベクトルが反転から0になるのに要する時間はT1値の70%.すなわち140~175msであり.この時点で90度のパルスを印加すると(すなわちTI=140~175ms).巨視的な縦磁化ベクトルが存在しないため.脂肪組織の巨視的な縦磁化ベクトルは0になる。 1.5T.STIR FIR 一般的なTIは約150ms.TRは2000ms以上に選ばれる。脂肪の圧縮のためのSTIR技術は低磁場装置に適している。 実際.STIR法は勾配エコーやEPIなどのグリスアップにも使用できる。
2.FLAIRシーケンス(Fliud attenuated inversion recoveryry)流体阻止反転回復(blackwaterシーケンス)
脳や脊髄のT2WIで.病変が比較的小さく脳脊髄液に近い場合(皮質病変.脳室傍病変など).やや高信号または高信号を示す。 T2WIで脳脊髄液からの信号を抑えることができれば.病変を完全に露出することができる。 最初は病変部のT1値は純水に近いと判断する。
脳脊髄液のT1値は非常に長く.1.5Tでは.脳脊髄液のT1値は3000~4000msであり.TI=(3000~4000)*70%=2100~2800msを選択し.この時.脳脊髄液の巨視的な縦磁化ベクトルは0であり.この時.90度のパルスを与えると.脳脊髄液は励起されず.信号が抑制されます。 臨床的には.1.5Tの一般的なTIは2100~2500ms.TRはTIの3~4倍以上必要で.ELTや実効TEはFSE T2WIと同様である。
3. FIR T1WIは.実際にはFSE T1WIの短いELTに.画像のT1コントラストを強調するために180度の反転プリパルスを加えたもので.T1 FLAIRと呼ばれる。 1.5T一般TR=2000~2500ms TI=750ms ELT=4~8
IV.単回励起fast inversion recoveryシーケンス
180度反転プリパルス+単回励起FSEの組み合わせ。 (IR-SS-FSE)
用途:①STIR加圧脂肪を使用 ②FLAIR加圧水を使用 ③適切なTIを選択し.最短TE(エコーチェーンで最も早いエコーをK-spaceの中心に充填)でIR-SS-FSE超高速T1WIを得る.これらのシーケンスは超高速撮像シーケンスであり.主に検査に協力できない患者に使用される。
V.マルチインバージョンプリパルスシーケンス
前述したシーケンスは1つの180度反転プリパルスですが.ダブルインバージョンまたはトリプルインバージョンパルス法として知られるシーケンスの実行ごとに2~3つの180度反転プリパルスを使用することができ.このテクニックを使用すると.異なるT1値に基づいて2~3組織の信号を選択的に抑制することができます。
1.二重反転FSEで2つの反転プリパルスの反転時間を調整することで.脳灰白質を強調しながら脳脊髄液や脳白質からの信号を選択的に抑制したり.脳白質を強調しながら脳脊髄液や脳灰白質からの信号を抑制したりすることができる。
2.二重反転-心臓の黒色血液(両組織を抑制せず.主に血液の信号を抑制する血流を二番目に使用).脂質圧縮のために三重反転を基礎として使用されます。
1.5T T1値 脂肪225ms 純水3500ms