撮像条件と画質

2D TSE：TA ≈ TR × ceil(Ny × PF / (R × Turbo factor)) × Averages × Concatenations。各連結内で全スライスをTR内に収容できると仮定します。スライス数の変更では自動的に連結数を増やさないため、実機の時間変化を再現しない場合があります。3D spoiled GRE：TA ≈ TR × ceil(Ny × PF / R) × Nz × Averages。NyはBase resolution × FOV Phase × Phase resolution × (1 + Phase oversampling)、NzはSlices per slab × (1 + Slice oversampling)を丸めた収集数です。FOV Phaseを小さくすると、同じ画素幅を保ってNyを減らします。

相対SNR ∝ 組織信号 × ボクセル体積 × √(Ny × Nz × Averages × PF / (Bandwidth × R))。2DではNz = 1。灰白質の値を選択中のベース条件で正規化します。g-factor = 1、受信コイル・磁場・再構成法は固定。部分フーリエのノイズ増幅、PAT参照撮像、準備パルス、装置オーバーヘッドは含めません。TE固定ではTurbo factorによる信号変化や刺激エコーを省略しています。TE連動モードでは、Turbo factorの変更に伴う実効TEの変化を信号に反映します。

TE couplingは教育用の比較機能です。TE固定では設定TEを使用します。TE連動では、列中央のエコーをk-space中心に割り当てる仮想収集順序を用い、実効TE = ceil(Turbo factor / 2) × Echo spacingとします。Turbo factorが奇数から次の偶数になる場合は実効TEが同じです。TE固定へ戻すと、保存していた手入力のTEに戻ります。これはSiemens実機の自動TE調整・充填順序を再現するものではありません。刺激エコー、再収束角、MT効果は計算していません。

TSE信号 ≈ PD × (1 − exp(−TR/T1)) × exp(−TE/T2)。Spoiled GRE信号 ≈ PD × sin(α) × (1 − E1)/(1 − cos(α) × E1) × exp(−TE/T2*)、E1 = exp(−TR/T1)。仮想1.5 T組織定数 [PD, T1, T2, T2*]：白質 [0.70, 700, 80, 50]、灰白質 [0.86, 1100, 100, 65]、髄液 [1.00, 4000, 2000, 1500]（時間はms）。個人差・病変・脂肪・流れは扱いません。TSEは理想的な90°励起・180°再収束を仮定します。

鮮鋭度のゲージは、ベースの最大面内画素幅 ÷ 現在の最大面内画素幅の幾何学的な指標です。ゲージの上限は現在値に合わせて拡張します。実際のMTFではありません。列先頭から末尾の時間幅は(Turbo factor − 1) × Echo spacingです。末尾の相対信号はexp(−時間幅 / 灰白質T2)で近似します。長い時間幅はT2減衰によるぼけに影響しますが、保持率自体は鮮鋭度やMTFではありません。撮像時間・スライス収容の概算にはTurbo factor × Echo spacingを用います。Partial Fourierや再構成フィルターによる鮮鋭度は計算しません。数値の大小だけで画質の良否は判定できません。

参考：Siemens — MRIノート：k-spaceの埋め方 · Siemens — MR Scanning Parameters · MR Reference Handbook XA60 · Signal-to-Noise Indicator