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MRI

TR・TE・フリップ角と画像コントラスト

MRIの画像コントラストは、おもに TR(繰り返し時間)・TE(エコー時間)・フリップ角 で決まります。この3つの意味を押さえると、強調画像の作り分けが理解できます。

TRとTEとは

  • TR(Repetition Time):1回の励起から次の励起までの時間。
  • TE(Echo Time):励起からエコー(信号を読む瞬間)までの時間。
TRとTEの関係 時間軸上で、励起パルスからエコーまでがTE、励起から次の励起までがTRであることを示した模式図。 90° 90° エコー TE TR
図:励起からエコーまでがTE、励起から次の励起までがTR。

TR・TE・フリップ角は何を変えるか

  • TRは T1コントラストを左右します。TRが短いと、T1の差(回復の速さの差)が信号に出る → T1強調。TRが長いとT1の差は消えます。
  • TEは T2コントラストを左右します。TEが長いと、T2の差(減衰の速さの差)が信号に出る → T2強調。TEが短いとT2の差は消えます。
  • フリップ角は、RFで磁化を倒す角度です。小さくすると縦磁化が多く残るので短いTRでも撮れて高速になり(GRE法)、コントラストも変わります。標準的なスピンエコーでは90°+180°を使います。

フリップ角とコントラスト

スピンエコーでは90°+180°で固定なので、フリップ角でコントラストを調整するのは主に GRE法(短いTR) です。GRE法では、フリップ角がコントラストを大きく左右します。

  • 大きいフリップ角(90°に近い)→ 縦磁化を多く使うため、T1の差が出やすく T1強調が強まる
  • 小さいフリップ角 → T1の影響が小さくなり、プロトン密度や T2T_2^{*} 寄りのコントラストになる。

なお、あるTRとT1の組み合わせで信号が最大になるフリップ角を エルンスト角 と呼びます。

3つの強調画像とのつながり

TRとTEの長短を組み合わせると、3つの強調画像になります(詳しくは別記事「T1・T2・プロトン密度の違い」へ)。

強調画像TRTE
T1強調短い短い
T2強調長い長い
プロトン密度強調長い短い

考え方:TRを短くするとT1の差TEを長くするとT2の差が出る。両方とも差が出にくい条件(TR長・TE短)が、プロトン量の差を見るPD強調です。

試験で問われやすいポイント

  • TR=励起の繰り返し時間/TE=励起からエコーまで
  • TR短→T1強調TE長→T2強調TR長・TE短→PD強調
  • フリップ角を小さくすると高速撮像(GRE)に向く。

まとめ

  • コントラストは TR・TE・フリップ角 で決まる。
  • TRはT1TEはT2 を主に左右する。
  • 強調画像の作り分け(T1/T2/PD)は、このTR・TEの長短の組み合わせ。
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