MRI【T1強調・T2強調画像】

T1強調・T2強調画像

緩和現象は歳差運動が元の状態に戻る過程であるが、それは磁気ベクトル方向（z方向）と回転方向（xy方向）に分けて考えることができる。z方向が熱平衡状態に戻る過程を縦緩和またはT1緩和といい、xy方向が熱平衡状態に戻る過程を横緩和またはT2緩和という。原子核では縦緩和と横緩和とが独立であることが知られており、各々別々に考える必要がある。実際にラジオ波パルスをやめたときを時間0として、縦緩和・横緩和の磁化ベクトルの大きさを時間経過を測定すると、縦緩和は
: M_z=M₀・(1‐e^-k₁・t)
横緩和は
: M_xy=M₀・e^-k₂・t
という形に表される。（M_z・M_xy: 縦／横磁化ベクトルの大きさ、M₀: 定常状態の磁化ベクトルの大きさ、k₁・k₂: 定数）そして、それぞれの関数の時定数1/k₁、1/k₂をそれぞれT1、T2という値とおく。これらの値はそれぞれの物質固有の値であり、T1強調画像、T2強調画像の由来となった定数である。この値をそれぞれの物質による差が最も大きくなるように、パルスを与える間隔 (TR: repetition time) と検出するまでの時間 (TE: echo time) とを経験的に割り出し、よりコントラストをつけるような設定を行っている。具体的にはT1強調画像ではTR=300〜500ミリ秒、TE=10ミリ秒程度、T2強調画像ではTR=3〜5秒、TE=80〜100ミリ秒である。つまり、T1強調画像とはおもに縦緩和によってコントラストのついた核磁化分布を画像化したものであり、T2強調画像とはおもに横緩和によってコントラストのついた核磁化分布を画像化したものである。T1強調画像で高信号、すなわち白く映し出されるものは、脂肪、亜急性期の出血、銅や鉄の沈着物、メラニンなどであり、逆に低信号（黒）のものは、水、血液などである。T2強調画像で高信号（白）のものは、水、血液、脂肪などであり、低信号（黒）のものは、出血、石灰化、線維組織、メラニンなどである。
造影剤（ガドリニウム製剤）にはT1短縮作用があるため、造影剤投与後のコントラストはT1強調画像で明瞭化しやすい。このため通常の造影MRIではT1強調画像が撮像されることが多い。多くの病変ではT2強調画像で高信号となるので、T2強調画像の方が目にする機会は多いが、整形外科など脂肪を重視する科ではT1強調画像が好まれる傾向にある。T2強調画像では動脈のような早い血流では無信号、即ち真黒にみえる。これをフローボイドという。通常動脈は真黒に見えるのだが、閉塞があると無信号とならない、これをフローボイドの消失といい、閉塞血管の所見となる。
その他にも以下のような手法がある。

プロトン密度強調画像
: 縦緩和・横緩和のどちらの影響も受けにくいTR、TEで撮像したものを言う。具体的には、TRを長く（3〜5秒）、TEを短く（10ミリ秒）設定して撮像する。T1強調画像、T2強調画像と比べ使用頻度は少ない。

フレアー法 (FLAIR: fluid attenuated inversion recovery)
:T2強調画像で自由水の信号を選択的に低下させ脳脊髄液に接する病変を検出しやすいくする方法。

拡散強調画像 (diffusion weighted image)
:拡散係数が低い水を鋭敏に検出する方法である。急性期虚血性病変や腫瘍を鋭敏に検出する。古い梗塞巣は低信号となる。特にT2WIと比較することで脳梗塞の新旧の区別が可能である。

STIR法 (short T1 inversion recovery)
:またの名を脂肪抑制。T1強調画像で脂肪の信号を選択的に低下させ、眼窩内病変、脊髄病変を検出しやすくする方法である。

灌流強調画像 (perfusion weighed image)
:PWIといわれる。血液量の指標となる。脳梗塞にてペナンブラの評価に用いることがある。

Quotation:Wikipedia - Article - History 　License:GFDL