RADIOLOGY GLOSSARY
周波数エンコード（Frequency Encoding in MRI）
IN ONE LINE
一言でいうと
信号を読み出す間に傾斜磁場を加え、位置ごとの共鳴周波数差を使って空間情報を符号化するMRIの方法です。
BEGINNER GUIDE
はじめて学ぶ方へ
読み出し中に場所ごとで信号の周波数を変え、その違いから位置を見分けます。基本撮影では読み出し方向の情報を与えます。
身近なイメージ
一定の読み出し勾配を加えたMRIでは、異なる位置の信号が異なる周波数を持ちます。脂肪と水の化学シフトも周波数差を作るため、位置ずれへ影響する場合があります。
そもそも周波数エンコードとは？
線形な勾配の下では位置と周波数差が比例します。
受信帯域幅やサンプリングの設定も画素幅とアーチファクトに関係します。
定義・しくみ
読み出し傾斜磁場Gxによって局所の共鳴周波数を変え、位置xに対する周波数差Δf=(γ/2π)Gxxを生じさせる方法です。読み出した信号の周波数成分を空間分布へ対応させます。基準磁場の周波数と位置による周波数差を分けて扱います。
CORE FORMULA
基本公式
Δf=)GxΔx
FORMULA NOTES
公式の補足
、mmはmへ換算して使います。
式は一定で線形な勾配に対する周波数差です。
具体例で確認
教材用に水素核γ/2π=42.58 MHz/T、Gx=10 mT/m、二点の距離差0.010 mとします。
Δf=42.58×10⁶×0.010×0.010=4,258 Hz
二点の周波数差は約4.26 kHzです。勾配方向の符号によって差の向きは変わります。
専門的にもう一歩
読み出し中の勾配積分に沿ってk空間を移動し、時間ごとの信号をサンプリングします。受信帯域幅を変えると位置に対応する周波数幅、SNR、化学シフトの画素ずれなどが変わります。非直交の軌跡では勾配も時間的に変わるため、単一方向の一定勾配モデルだけでは収集全体を説明できません。
臨床・測定での確認点
- 読み出し方向と受信帯域幅を確認します。
- 画素当たり帯域幅と総帯域幅を区別します。
- 周波数ずれが位置ずれへ与える影響を評価します。
覚えるポイント
- 読み出し中の勾配
- 位置と周波数の比例
- 位相エンコードとの違い
間違えやすい点
- 周波数エンコードをRF励起周波数の設定だけとしない
- 化学シフトの周波数差を位置差と混同しない
- 総帯域幅と画素当たり帯域幅を混ぜない