パラレルイメージング（SENSE・GRAPPA）の基礎

パラレルイメージング は、複数の受信コイル（フェーズドアレイ） を使ってMRIの撮像を速くする技術です。k空間の基礎（中心＝コントラスト、周辺＝分解能、位相エンコードを1行ずつ埋める）を前提にすると理解しやすいので、先に別記事「k空間の基礎」を読むのがおすすめです。

しくみ：位相エンコードを間引く

撮像時間は、k空間を埋める 位相エンコードの行数 に比例します。パラレルイメージングでは、この位相エンコードを間引いて（飛ばして） 行数を減らし、撮像を速くします。

ただし、行を間引くと本来は 折り返し が起こります。そこで、各コイルの感度の違い（感度マップ） の情報を使って、計算で正しい画像に復元します。

間引く割合を 加速係数（R） と呼びます。R＝2なら行数は半分、撮像時間もおよそ半分です。

SENSEとGRAPPA

復元のやり方で、大きく2つに分かれます。

	復元する場所	特徴
SENSE	画像空間	折り返した画像を、感度マップで展開して分離
GRAPPA	k空間	間引いて欠けたk空間の行を、周囲から補完

• SENSE：いったんできた折り返し画像を、各コイルの感度を使って画像の段階でほどきます。
• GRAPPA：k空間の段階で、測っていない行を周囲のデータから推定して埋めます。

長所と短所

• 長所：撮像時間を短縮できる。息止めが短くて済む、動きに強い、エコートレインを短くできる（歪み軽減）など。
• 短所：SNRが低下する。一般に加速するほど画質は犠牲になり、感度マップが不正確だと復元しきれずアーチファクトが残る。

試験で問われやすいポイント

• パラレルイメージングは 複数コイルの感度 を使って 位相エンコードを間引く。
• SENSEは画像空間、GRAPPAはk空間 で復元する。
• 加速の代償として SNRが低下 する。

まとめ

• パラレルイメージングは 複数コイル＋間引き で高速化し、コイル感度で復元する。
• 復元の場所が 画像空間（SENSE）／k空間（GRAPPA） で違う。
• 速くなるぶん SNRは下がる。加速係数は目的に応じて選ぶ。