MRI シミュレータを用いた独習パルスシーケンス〔先端編〕
CONTENTS

第1章

Digital brain phantom の作成法— —————— 1

1.1

使用する MR 画像… ……………………………………………………………… 1

1.2

プロトン密度マップの作成… …………………………………………………… 2

1.3

感度補正… ………………………………………………………………………… 3

1.4

T1 マップと T2 マップの作成… ………………………………………………… 5

1.5

プロトン密度マップの補正… …………………………………………………… 6

1.6

MRI シミュレータによる検証…………………………………………………… 7

1.7

本手法の特長と問題点… ……………………………………………………… 12

第2章

SLR パルスの設計法—————————————— 132.1

はじめに… ……………………………………………………………………… 132.2

Shinnar-Le Roux アルゴリズム…………………………………………… 132.2.1

Bloch 方程式と核磁化の回転… ……………………………………… 13

2.2.2

ユニタリ行列とスピノルによる三次元空間の回転の表現… ……… 15

2.2.3

ハードパルス近似による SLR 変換…………………………………… 162.2.4

逆 SLR 変換……………………………………………………………… 18

2.2.5

FIR フィルタ… ………………………………………………………… 19

2.3

SLR パルスの設計例…………………………………………………………… 20

2.3.1

Linear-phase 90°パルス… ……………………………………… 20

2.3.2

Minimum-phase 90°パルス……………………………………… 30

2.3.3

180°反転パルス… …………………………………………………… 32

2.3.4

180°収束パルス… …………………………………………………… 34

2.4

マルチスライス・スピンエコー法による評価… …………………………… 34

2.5

むすび… ………………………………………………………………………… 38

第3章

Spiral トラジェクトリの設計法— ——————— 39

3.1

Spiral scan の基礎… ………………………………………………………… 39

3.2

Constant density spiral… ……………………………………………… 40

2.3

Variable density spiral… ………………………………………………… 48

第4章

NUFFT による画像再構成— —————————— 59

4.1

はじめに… ……………………………………………………………………… 59

4.2

NUFFT による画像再構成法の原理… ……………………………………… 60v

4.2.1

Non Cartesian sampling における画像再構成の高速化……… 60

4.2.2

Gridding の方法… …………………………………………………… 61

4.2.3

NUFFT のアルゴリズム… …………………………………………… 63

4.3

NUFFT の実装と計算結果… ………………………………………………… 66

4.4

トラジェクトリ作成プログラムと信号生成シーケンス… ………………… 76

第5章

高速スピンエコー法の実装— —————————— 81

5.1

マルチスライス・マルチエコー法の実装… ………………………………… 81

5.2

マルチスライス高速スピンエコー法の実装… ……………………………… 93

5.2.1

マルチスライス T2 強調高速スピンエコー法の実装… …………… 93

5.2.2

マルチスライス T1 強調高速スピンエコー法の実装… …………… 97

5.2.3

マルチスライス FLAIR 法の実装…………………………………… 102

5.3

三次元高速スピンエコー法の実装… ……………………………………… 107

第6章

QRAPMASTER— ————————————— 119

6.1

はじめに… …………………………………………………………………… 119

6.2

QRAPMASTER 法の原理… ……………………………………………… 119

6.3

RF パルスの設計……………………………………………………………… 121

6.4

パルスシーケンスの設計… ………………………………………………… 123

6.4.1

マルチプルスピンエコー法… ……………………………………… 124

6.4.2

マルチスライス・マルチエコー法… ……………………………… 125

6.4.3

マルチスライス高速スピンエコー法… …………………………… 130

6.4.4

QRAPMASTER 法… ……………………………………………… 131

6.5

緩和時間標準ファントム（辞書ファントム）……………………………… 136

6.6

撮像とデータマッチング… ………………………………………………… 1366.7

実装例… ……………………………………………………………………… 141

6.8

むすび… ……………………………………………………………………… 145

第7章

MR Fingerprinting———————————— 147

7.1

MR Fingerprinting のパルスシーケンス… …………………………… 147

7.2

MR Fingerprinting の Bloch シミュレーション… ………………… 149

7.3

MR Fingerprinting におけるデータマッチング… …………………… 157

7.4

データマッチングの結果… ………………………………………………… 161

第8章

生体組織の Bloch シミュレーション— ——————————————————— 165

8.1

Bloch シミュレーションの方法…………………………………………… 165

8.2

1.5T における実装例… …………………………………………………… 166

8.3

3T における実装例…………………………………………………………… 172vi

8.4

四次元ファントムを用いた Dixon 法の Bloch シミュレーション… … 178

8.4.1

3 point Dixon 法…………………………………………………… 178

8.4.2

ベーコンブロックの撮像実験… …………………………………… 179

8.4.3

四次元数値ファントムの作成… …………………………………… 180

8.4.4

Dixon 法の Bloch シミュレーション… ………………………… 183

第9章

磁化移動（Magnetization transfer）効果—— 185

9.1

はじめに… …………………………………………………………………… 185

9.2

MT の定量評価… …………………………………………………………… 1869.3

パルス磁化移動シーケンス… ……………………………………………… 1929.4

パルス磁化移動シーケンスの数値シミュレーション… ………………… 195

索引・200
著者略歴・203vii