MRI Seminar

[MS-2] MRI高速撮像技術の新しい潮流「圧縮センシング」の登場 “One-Go”方式による高速化，高画質化の実現

*廣瀬 加世子¹ (1. 株式会社フィリップス・ジャパン)

 圧縮センシング(Compressed Sensing)はランダムアンダーサンプリング技術とスパース変換およびデノイズの繰り返し再構成によって超高速撮像が可能になる技術として注目されている．Compressed Sensingは，従来スタンダードに使われてきたSENSE同様にTRやマトリクスなど画質に直結するパラメータを変更することなく圧倒的な撮像時間の短縮が可能であることが魅力である．一方でCompressed Sensingの特異的な再構成過程におけるスパース性の低い領域での淡いコントラスト情報の欠損や長くなる繰り返し画像再構成時間，そしてランダム性の低い2DではCompressed Sensingだけでの信号展開が困難であることが臨床機実装への大きな課題であった．
そこでフィリップスはCompressed SensingとSENSEを融合した新しい高速化技術「Compressed SENSE」を開発した．Compressed SENSE は，SENSEとCompressed sensingを同じ画像再構成ループに統合した，”One-Go”方式の高速化アルゴリズムを採用しており，2つの技術が相補的に機能することによって2D，3Dの制限なく幅広い撮像でシームレスに高速化あるいは高画質化を実現することができる．
Compressed SENSEで得られる時間短縮は，撮像領域に制限がなく，解剖情報を得るための静的な撮像からダイナミック撮像，頭部，腹部，整形，心臓領域のルーティン撮像など全身領域に対応している．例えば呼吸同期で約4分かけて撮像している3D MRCPは，Compressed SENSE 24倍速を利用して画質と空間分解能を維持しながら息止め18秒に短縮できている．また検査件数増という側面からは，検査枠が1時間を超えることもある心臓検査や，患者の安全管理を厳しくガイドライン化されている小児検査への期待は大きい．さらに時間的な余裕は，従来の撮像時間内でより高空間・高時間分解能画像や高コントラスト画像の収集を可能にする．例えば肝臓ダイナミック検査においては，より薄いスライス厚撮像をすることで微小病変の検出，SAR制限や時間の都合によりTR短縮を余儀なくされていた領域のコントラスト回復などに活かすことができる．
Compressed SENSE は，mDIOXN法，高速スピンエコーを用いた拡散強調画像(TSE-DWI)，iMSDEを用いたNeurography (3D NerveVIEW)など近年リリースした殆どのアプリケーションに併用可能であることも特長である．
本発表では，Compressed SENSEの技術解説と利用される様々な場面を中心に紹介する．