論文の概要: Magnetic Resonance Simulation of Effective Transverse Relaxation (T2*)
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.19246v1
- Date: Tue, 27 Jan 2026 06:28:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-28 15:26:51.202197
- Title: Magnetic Resonance Simulation of Effective Transverse Relaxation (T2*)
- Title（参考訳）: 有効横緩和(T2*)の磁気共鳴シミュレーション
- Authors: Hidenori Takeshima,
- Abstract要約: MRシミュレーションの一部として有効な横緩和(T*$)をシミュレートする。
個々のアイソクロマトグラフィーの磁化だけがシミュレートされる場合、$Tprime$は容易にシミュレートされない。
現実的に$Tprime$のローレンツ関数を近似するためには、従来のシミュレータは100以上のアイソクロマトグラフィを必要とする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Purpose: To simulate effective transverse relaxation ($T_2^*$) as a part of MR simulation. $T_2^*$ consists of reversible ($T_2^{\prime}$) and irreversible ($T_2$) components. Whereas simulations of $T_2$ are easy, $T_2^{\prime}$ is not easily simulated if only magnetizations of individual isochromats are simulated. Theory and Methods: Efficient methods for simulating $T_2^{\prime}$ were proposed. To approximate the Lorentzian function of $T_2^{\prime}$ realistically, conventional simulators require 100+ isochromats. This approximation can be avoided by utilizing a linear phase model for simulating an entire Lorentzian function directly. To represent the linear phase model, the partial derivatives of the magnetizations with respect to the frequency axis were also simulated. To accelerate the simulations with these partial derivatives, the proposed methods introduced two techniques: analytic solutions, and combined transitions. For understanding the fundamental mechanism of the proposed method, a simple one-isochromat simulation was performed. For evaluating realistic cases, several pulse sequences were simulated using two phantoms with and without $T_2^{\prime}$ simulations. Results: The one-isochromat simulation demonstrated that $T_2^{\prime}$ simulations were possible. In the realistic cases, $T_2^{\prime}$ was recovered as expected without using 100+ isochromats for each point. The computational times with $T_2^{\prime}$ simulations were only 2.0 to 2.7 times longer than those without $T_2^{\prime}$ simulations. When the above-mentioned two techniques were utilized, the analytic solutions accelerated 19 times, and the combined transitions accelerated up to 17 times. Conclusion: Both theory and results showed that the proposed methods simulated $T_2^{\prime}$ efficiently by utilizing a linear model with a Lorentzian function, analytic solutions, and combined transitions.
- Abstract（参考訳）: 目的:MRシミュレーションの一部として有効な横緩和(T_2^*$)をシミュレートすること。
T_2^*$は可逆成分(T_2^{\prime}$)と可逆成分(T_2$)からなる。
T_2$のシミュレーションは容易であるが、個々のアイソクロマトグラフィーの磁化のみをシミュレートすると、$T_2^{\prime}$は容易にシミュレートされない。
理論と方法:$T_2^{\prime}$をシミュレートする効率的な方法が提案された。
T_2^{\prime}$のローレンツ関数を現実的に近似するためには、従来のシミュレータは100以上のアイソクロマトグラフィを必要とする。
この近似は、ローレンツ関数全体を直接シミュレートする線形位相モデルを利用することで避けることができる。
線形位相モデルを表現するために、周波数軸に関する磁化の部分微分もシミュレートした。
これらの偏微分を用いてシミュレーションを高速化するために,提案手法は解析解と複合遷移という2つの手法を導入した。
提案手法の基本メカニズムを理解するため, 簡単な一等クロマトグラフィーシミュレーションを行った。
実例を評価するために、T_2^{\prime}$の2つのファントムを用いて複数のパルスシーケンスをシミュレートした。
結果: 1-イソクロマトグラフィーシミュレーションにより,$T_2^{\prime}$シミュレーションが可能であった。
現実的な場合、$T_2^{\prime}$は、各点について100以上のアイソクロマトグラフィーを使わずに、期待通りに回収された。
T_2^{\prime}$シミュレーションの計算時間は、$T_2^{\prime}$シミュレーションの2～2.7倍であった。
上記の2つの手法を利用すると、解析解は19倍に加速し、組み合わせた遷移は17倍に加速した。
結論: 理論と結果はどちらも, ローレンツ関数, 解析解, 結合遷移を持つ線形モデルを利用して, 提案手法が$T_2^{\prime}$を効率的にシミュレートすることを示した。
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