MRIプロトコルの標準化と調和


1.多機種調和MRI撮像プロトコル(HARP)について
2.HARPシーケンスプロトコル
3.HARPプロトコルダウンロード

 

1.多機種調和MRI撮像プロトコル(HARP)について

多機種調和MRI撮像プロトコル(HARP)は、多機種のMRI装置を用いて脳構造・機能を高精度・高感度で撮像するプロトコルで、精神疾患や神経疾患の診断能の向上を図り、国際脳プロジェクトにおいて構築されました。HARPは臨床的に実用的な時間枠(22~65分以内)の中で実施されるように調整され、高品質・高分解能で標準化されたプロトコルとなっています。
 
HARPは高空間解像度の構造画像(0.8mm)の撮像(約12分間)と、位相方向が逆向きの2セットの機能的MRI画像の撮像(計約10分間)を行います。またオプションの撮影として約20分間の機能的MRI画像、約7-10分の拡散強調画像、約3分間の3D動脈スピンラベリング画像法(Prisma、Skyra, Verioのみ)、5分間の定量的磁場不均一性画像(Prisma, Skyraのみ)、4分間の2種類の課題遂行時fMRI画像(EMOTION, CARIT)を行います。 
 
HARPを実行するためのMRI装置の装備・性能の条件は以下の通りになります。
1)静磁場強度3テスラを持つこと。
2)頭部用ラジオ波受信コイル32チャンネル以上のマルチアレイヘッドコイルを装備していること。
3)ミネソタ大学(Center for Magnetic Resonance Research)から提供されたマルチバンドEPIシーケンスもしくは同等の機能を持つシーケンスが導入されていること。
 

2.HARPシーケンスプロトコル

構造画像  T1W  (3D MPRAGE)
Scanner (System version) Prisma (VE11C) Skyra (VE11C) Verio (VD13A) Verio (VB17A) Trio (VB19A)
TR/TE/TI [msec]  2500/2.18/1000
FOV(SI×AP×RL) [mm] 256×240×179.2
Matrix size  320×300×224
Resolution [mm] 0.8×0.8×0.8
Scan time [min:sec]  5:22
Bandwidth [Hz/Px]  220 210
Orientation sagittal (PE dir. : A >> P)
Flip angle [deg]  8
Acceleration Phase partial Fourier: 6/8, GRAPPA (factor:2, ref. line:32) 
Echo spacing [msec]  7.9 7.8
Filter  Distortion Corr OFF, Prescan Normalize ON
Sampling Spacing [μsec]  7.1
Slice oversampling [%]  7.1
Fat Sat  Water excit. fast

T2W (3D T2-SPACE)
Scanner (System version) Prisma (VE11C) Skyra (VE11C) Verio (VD13A) Verio (VB17A) Trio (VB19A)
TR/TE [msec] 3200/564 3200/565 3200/564 3200/562
FOV(SI×AP×RL) [mm] 256×240×179.2
Matrix size  320×300×224
Resolution [mm] 0.8×0.8×0.8
Scan time [min:sec] 5:31 5:22 6:26
Bandwidth [Hz/Px] 744 679 781
Orientation sagittal (PE dir. : A >> P)
Turbo factor 314 326 167 (Slice turbo factor 2)
Acceleration GRAPPA (factor:2, ref.line:32)
Echo spacing [msec] 3.86 3.72 3.48
Filter Distortion Corr OFF, Prescan Normalize ON, Image Filter (Sharp: Edge Enhanvement 3 & Smoothing 3)
Sampling Spacing [μsec] 2.1 2.3 2.1
Slice oversampling [%]  7.1
Excitation Variable flip angles (Flip angle mode: T2 var)

機能画像 fMRI  (BOLD)
Scanner (System version) Prisma (VE11C) Skyra (VE11C) Verio (VD13A) Verio (VB17A) Trio (VB19A)
TR/TE [msec] 800/34.4
FOV(SI×AP×RL) [mm] 206×206×144
Matrix size/Slices 86×86/60
Resolution [mm] 2.4×2.4×2.4
Scan time [min:sec]  5:08
Bandwidth [Hz/Px] 2076 2326
Orientation Transverse (PE dir. : swapped alternatively btw A >> P & P >> A)
Flip angle [deg] 52
Acceleration Partial Fourier: OFF, Multi-band (factor:6)
Echo spacing [msec] 0.63 0.57
Filter Prescan Normalize ON

スピンエコー型静磁場画像法 fMRI  (Spin-echo fieldmap)
Scanner (System version) Prisma (VE11C) Skyra (VE11C) Verio (VD13A) Verio (VB17A) Trio (VB19A)
TR/TE [msec] 6100/60
FOV(SI×AP×RL) [mm] 206×206×144
Matrix size/Slices 86×86/60
Resolution [mm] 2.4×2.4×2.4
Scan time [min:sec] 0:06
Bandwidth [Hz/Px] 2076 2154 2326
Orientation Transverse (PE dir. : swapped alternatively btw A >> P & P >> A)
Flip angle [deg] 90/180
Acceleration Phase Partial Fourier OFF
Echo spacing [msec] 0.63 0.57
Filter Prescan Normalize ON

拡散強調画像 DWI (Spin-echo EPI)
Scanner (System version) Prisma (VE11C) Skyra (VE11C) Verio (VD13A) Verio (VB17A) Trio (VB19A)
TR/TE [msec] 3600/79.0 3600/89.0 3600/94.0
FOV(SI×AP×RL) [mm] 204×204×144
Matrix size 120×120×84
Resolution [mm] 1.7×1.7×1.7
Scan time [min:sec] (A→P) 3:29 4:50
Scan time [min:sec] (P→A) 3:32 4:54
Bandwidth [Hz/Px] 1984 1544 1436 1736
Orientation Transverse (PE dir. : swapped alternatively btw A >> P & P >> A)
Flip angle [deg] 90/180
Acceleration Partial Fourier: 6/8, Multi-band [factor: 3] Partial Fourier: 6/8, GRAPPA (ref line 36), Multi-band [factor: 3]
Echo spacing [msec] 0.62 0.74 0.78 0.7
Filter Prescan Normalize ON
b-values [s/mm2] 0/700/2000
Diffusion direction (A→P) 5/16/32 7/20/40
Diffusion direction (P→A) 6/16/32 8/20/40
Diffusion scheme Monopolar


3.HARPプロトコルダウンロード

下記より各MRI装置毎のHARPシーケンスをPDFもしくはシーメンス用インストールファイルのフォーマット(.exar1またはedx)によりダウンロードできます。今後他のメーカー・装置・バージョンに対応する予定ですが、具体的な公開時期は未定です。ご要望やご質問のある方はお問い合わせページよりご連絡ください。
Device System Details file Installation file
Prisma VE11C HARP_Prisma_VE11C_20190617.pdf HARP_Prisma_VE11C_20190617.exar1
Skyra VE11C HARP_Skyra_VE11C_20190617.pdf HARP_Skyra_VE11C_20190617.exar1
VE11E HARP_Skyra_VE11E.pdf HARP_Skyra_VE11E.exar1
Verio VB17A HARP_Verio_VB17A_20190617.pdf HARP_Verio_VB17A_20190617.edx
VD13A HARP_Verio_VD13A_20190617.pdf HARP_Verio_VD13A_20190617.edx
Trio VB19A HARP_Trio_VB19A_20190617.pdf HARP_Trio_VB19A_20190617.edx