第10章 MPRAGE法
三次元イメージングの顕著な応用の一つが，MPRAGE（magnetization prepared rapid gradient echo）法である．第9章で紹介した，RF spoiled 3DGREでも，同様のT1強調画像を取得することができるが，多くの場合，MPRAGEの方が，より高いT1コントラストが得られる．
Fig.10-1に，MPRAGEのパルスシーケンスの概要を示す．このように，MPRAGEは，k空間の中心からサンプリングを行うcentric order sampling法と，k空間の端からサンプリングを行う，sequential order sampling法の二つの方法がある．
Preparation pulseとしては，T2強調画像を取得するための，90°x-180°y-90°-x（もしくはその改良版）などのT2フィルタが使われることもあるが，多くの場合は，T1コントラストを取得するためのinversion pulseが使われる．そして，inversion pulseとしては，通常，hyperbolic secantパルスを使用する．
Fig.10-2～Fig.10-4に，MPRAGEのシーケンスの全体像と，個々のグラジエントエコーのシーケンス，そして，Fig.10-5にパルスシーケンスのソースコードを示す．
以下，これらの図にしたがって，MPRAGEのシーケンスの説明を行う．
MPRAGEの基本となるパルスシーケンスは，TRができる限り短いグラジエントエコーシーケンスである．Fig.10-4に示したシーケンスは，GE社の3TマシンであるSIGNA Premierで使用されていたものから推定して作成したものである．このシーケンスで使用されているリードアウトグラジエントの強度は，±17.8mT/mであり，スイッチング時間は120μ秒であるので，グラジエントのスルーレートは148.3mT/m/msである．この機種のグラジエントのスルーレートは，200mT/m/msであるため，実現可能な値である．
次に，Centric orderでデータ収集を行うか，Sequential orderでデータ収集を行うかは，ソースコードに示す，内側の位相エンコードの順番で決定される．
すなわち，centricの場合は，GY(0.0, ([gy_value * ((i + 1) // 2) * ((-1)**i) / NPE1 for i in range(NPE1)], ['PE1']), gy_rise_time)という式で表されるように，i=0のときは0，i=1のときは-1，i=2のときは+1，i=3のときは-2というように，k空間のy軸に沿ったラインを，中心から上下に交互にサンプリングしていくことが分かる．
一方，sequentialの場合には，GY(0.0, ([gy_value * (i - NPE1 // 2) / NPE1 for i in range(NPE1)], ['PE1']), gy_rise_time)という式で表されるように，i=0のときは-NPE1//2（=-128）から始まり，k空間の端から順番に信号をサンプリングしていく．
Fig.10-6からFig.10-11に，axial面，coronal面，sagittal面をベースとしたMPRAGE画像を，centric orderとsequential orderでサンプリングしたときの，サブボクセル数依存性を示す．すなわち，すべての画像において，左から，リード方向のサブボクセル数を，4，16，32としている．なお，位相エンコード方向のサブボクセル数は，常に1である．
このように，リード方向のサブボクセル数が4のときは，顕著なゴースト状のアーチファクトがみられ，それが16のときには，ほぼ消失するが，完全に除去するためには，32個のサブボクセルが必要となる．この状況は，axial，coronal，sagittal画像をベースとした画像の，centric order samplingでも，sequential order samplingでも同様である．
なお，centric order samplingとsequential order samplingの画像は，意外なことに（？），このシーケンスパラメタでは，ほとんど差はみられなかった．
