Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

拡散を理解する

No description
by

Kei Nishikawa

on 27 November 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of 拡散を理解する

1973年Paul C. Lauterbur MRI開発
$1.25
Saturday, March 1, 2014
第8回「基礎からのMRI」
ブラウン運動発見!!
拡散強調画像
アインシュタイン、ブラウン運動を説明
EO.Stejskal,JE.Tanner
EPIの開発
Denis Le
B
ihan
Albert Einstein (1879-1955)
フィックの第2則
P.Mansfield, Journal of Physics, C10, L55-58(1977)
本杉宇太郎ら 画像診断 Vol.33 No.7 2013
1905年、アルベルト・アインシュタインがストークスの法則やフィックの法則を用いてブラウン運動を定式化し説明した。
1965年、SE法による拡散計測法を提案
1985年ME.Moseleyは脳梗塞モデルのラットを用いて脳梗塞を拡散強調画像で描出可能であることを報告した。
1977年,Peter Mansfield
1827年、水の浸透圧で破裂した花粉から水中に流出し浮遊した微粒子を、顕微鏡下で観察中にいつまでも続くランダムな運動を発見した。ブラウン運動はこれまでも知られていたが、生体活動と考えられていた。ブラウンは無機物でも継続的に運動することを発見した。
拡散を理解する
編集者 九州大学病院別府病院 西川啓
NPO北九州放射線技師会後援北九州MR勉強会主催ゼミ
基礎講座Ⅱ
目次
歴史的背景
拡散現象
拡散計測
問題点の解決
これから
Robert Brown (1773-1858)
R.Brown, Philosophical Magazine, 4,161(1828)
A.Einstein,
Annalen der. Physik
, 17,549 (1905)
アインシュタイン・ストークスの式
濃度の時間変化
k :ボルツマン定数 T :温度 B :移動度 μ :粘性 a :分子半径
拡散計測
MPGにつきる
奇跡の年(1905年)
 光量子仮説(光電効果)
 
ブラウン運動の理論
 特殊相対性理論
MPG
MPG
EO.Stejskal, JE.Tanner, Journal of Chemical Physics, 42:288-292 (1965)
均一静磁場と線形勾配磁場を使用
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003
P.C.Lauterbur, Nature, 242,190-191(1973)
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2003
スライス選択傾斜磁場
アクティブシールド
k
y
k

k
y
k

Mansfield
Ljunggren
S.Ljunggren Journal of Magnetic Resonance, 54: 338-343(1983)
D.Le Bihan, C R Acad Sci (Paris) 301 (15): 1109–1112 (1985)
MPG
MPG
b
-factorを定義してADCの考え方を提案
G:勾配磁場強度(T/m)
⊿:MPG印加開始間隔
δ:MPG印加時間
ME.Moseley, Magnetic Resonance Imaging. 3(4):383-387(1985)
脳梗塞が見えた!
八重洲クリニックホームページより
拡散現象
物理学で想定する拡散
生体内での拡散
自由拡散
自由拡散+制限拡散
人類最速の男ウサインボルトに100m走で勝つ者はいない
…では1cm走では? 計測も困難!!
参考文献より転載
拡散と灌流を理解する
IVIM : intravoxel incoherent motion


①dephase
②rephase
このMPGが与えられる途中で移動したプロトンは信号が低下する
MPG
MPG
MPG
MPG
δ1
⊿1
δ2
⊿2
G
同じb値でも?
計測時間:⊿-δ/3
拡散強調画像の関係式
傾斜磁場スルーレート:Gradient slew rate
(mT/m/sec)
FA:Fractional anisotropy(異方性)
拡散強調画像の問題点
歪み
eddy current
T2 shine-through

アーチファクト
歪みの大きな要因はEPIでの位相差の累積によるものであり、eddy currentによる影響は少ない。
Bloch–Torreyの式
Stejskal‐Tannerの式
Le Bihanの提案
TE:50~100ms
室伊三男ら 日本放射線技術学会雑誌第63巻第1号91-96 (2007)

高い
b‐value
解決方法
おわりに
N/2(エヌハーフ)、ケミカルシフト、折り返し
FOVを小さくする、パラレルイメージングのreduction factorを

きくする、
周波数方向
マトリックスを小さくする、ETL(echo train length)を小さくする、バンド幅を大きくする
歪み:
SNR減少に注意
N/2:
マニュアルシミングを行う
FOVを大きくする
ケミカルシフト:read outの極性を替える
折り返し:パラレルイメージングのreduction factorを

さくする
ADC以外にも定量的
被験者  男性6名 23-37歳
検査手順 検査台上で、背臥位にて5分間の安静の後、受動的に足関節を伸展した状態と屈曲した状態とで、膝蓋骨下端から約10cm遠位の位置でAxial方向1断面の撮像を行い、 ADC・T2・Fat Deposition Ratio (FDR)計測用画像を撮像した。伸展・屈曲・伸展・屈曲の順に、2回繰り返し、前脛骨筋にROIを設定し2回の平均値を伸展・屈曲状態の計測値とした。

方法 -1-

 最大伸展位
結果 -2-

収縮状態では、伸展状態と比較し、
 ADC-PA、ADC-RLは有意に上昇した
 ADC-SI は有意に低下した

T2・FDRは、
 伸展状態と収縮状態との間に有意差を認めなかった


結果 -4-


 最大屈曲位
  (収縮)
拡散に関する研究の歴史的背景
拡散の理解と計測メカニズム
問題点と解決方法

みなさんに拡散へ、より一層興味を持って頂けると嬉しいです。
筋肉の受動的伸展・収縮が水分子拡散に与える影響について
M.Hatakenaka, Journal of Magnetic Resonance Imaging , 27 , 932-937(2008)
Q-space imaging:QSI法
MD.King, Magnetic Resonance Medicine 32: 707–713(1994)
拡散はガウス分布に近似
生体内では該当しない
拡散による変位を多サンプリング
同一TE、δ、⊿で複数b値でサンプリング
b値10点で撮像時間1時間程度
diffusion kurtosis imaging:法
正規分布からどの程度離れるのか?
歪度(skewness)
尖度(kurtosis)
この2つの変位を各ピクセル毎に測定する
JH.Jensen, Magnetic Resonance Medicine 53:1432-1440(2005)
Full transcript