画像診断学 · 05
MRIの基礎
Basics of magnetic resonance imaging
🧠 全体像:MRIMRI(magnetic resonance imaging)は「強い磁場の中で水素原子核を電波 radio wave 電波(radio wave) radio wave(電波) で倒し、元に戻るときに出す電波 radio wave 電波(radio wave) radio wave(電波) を拾う」検査である。戻り方(T1緩和・T2緩和T2 relaxationT2緩和(T2 relaxation)T2 relaxation(T2緩和))は組織ごとに違い、TRとTEという撮像のタイミングを変えると、同じ体から「T1強調T1-weighted imagingT1強調(T1-weighted imaging)T1-weighted imaging(T1強調)」「T2強調T2-weighted imagingT2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調)」など見え方の違う画像を何種類も作れる。読影image interpretation 読影(image interpretation)image interpretation(読影) はまず水(脳脊髄液・尿・胆汁)を探して強調法を決め、次に脂肪・出血・流れ・拡散・造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) の白黒を組み合わせて組織を推定する。電離放射線ionizing radiation 電離放射線(ionizing radiation)ionizing radiation(電離放射線) は使わないが、磁場は常に入っており、金属・植込み機器implanted device植込み機器(implanted device)implanted device(植込み機器)・ガドリニウム造影剤gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent)gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) に固有の安全管理がある。
1. MRIとはどんな検査か
MRIは、非常に強い静磁場と高周波 high frequency 高周波(high frequency) high frequency(高周波) (電波radio wave電波(radio wave)radio wave(電波))のパルスで体内の原子核の磁気的な性質を操作し、励起された原子核が元の状態へ戻るときに放出する高周波 high frequency 高周波(high frequency) high frequency(高周波) 信号を受信コイルで記録して、コンピュータで画像に組み立てる。信号は体の中から出てくるので、外からX線を当てて透過量を測るCTCT(computed tomography)や単純X線とは画像のでき方が根本的に違う。
| 比べる点 | MRI | CT |
|---|---|---|
| 画像のもと | 水素原子核(主に水と脂肪)の緩和の違い | X線の減弱(組織の密度) |
| 電離放射線ionizing radiation電離放射線(ionizing radiation)ionizing radiation(電離放射線) | 使わない | 使う |
| パラメータParameterパラメータ(Parameter)Parameter(パラメータ) | 多パラメータ Parameter パラメータ(Parameter) Parameter(パラメータ) (T1、T2、拡散、流れ、造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) などを別々の画像で見る) | 実質的に1つ(X線減弱X-ray attenuation X線減弱(X-ray attenuation)X-ray attenuation(X線減弱) =CT値) |
| 軟部組織の見分け | 非常に良い(造影剤なしでも良い) | MRIに劣る |
| 空間分解能spatial resolution空間分解能(spatial resolution)spatial resolution(空間分解能) | 良いが、通常はCTに劣る | 高い |
| 検査時間 | 一般的な検査で30〜50分。急性脳卒中プロトコルでも約12分 | 数秒〜数分 |
| 動きのアーチファクト artifactアーチファクト(artifact) artifact(アーチファクト) | 多い。患者の協力が必要 | 少ない |
| 主な制約 Limitations制約(Limitations) Limitations(制約) | 閉所恐怖症claustrophobia閉所恐怖症(claustrophobia)claustrophobia(閉所恐怖症)、植込み機器implanted device植込み機器(implanted device)implanted device(植込み機器)・金属、ガドリニウム造影剤gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent)gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) と腎機能、費用と台数 | 被ばく、ヨード造影剤iodinated contrastヨード造影剤(iodinated contrast)iodinated contrast(ヨード造影剤) |
CTの原理と臨床応用 clinical applications 臨床応用(clinical applications) clinical applications(臨床応用) は CTの原理・CTの臨床応用 clinical applications臨床応用(clinical applications) clinical applications(臨床応用) で扱う。
2. 装置の構成と役割
MRI装置の円筒(ボア)の中に患者が入り、その外側に何層ものコイルが同心円状 concentric 同心円状(concentric) concentric(同心円状) に並ぶ。外側から主磁石 magnet磁石(magnet) magnet(磁石) → シムコイル → 傾斜磁場コイル → 高周波high frequency 高周波(high frequency)high frequency(高周波) コイルの順で、いずれもガントリ gantry ガントリ(gantry) gantry(ガントリ) の外装の中に収まっている。円筒型の装置では、静磁場(B0)の向きは患者の体軸(頭尾方向、z軸)に一致する。頭部用などの高周波 high frequency 高周波(high frequency) high frequency(高周波) コイルは、周波数を合わせる整合・同調entrainment 同調(entrainment)entrainment(同調) の電子回路を介して装置につながる。
| 部品 | 役割 | 臨床で知っておくこと |
|---|---|---|
| 主磁石 magnet磁石(magnet) magnet(磁石) | 強く安定した静磁場を作る | 超伝導磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) が主流。常に磁場が入っている |
| シムコイル | 静磁場の不均一を補正して均一にする | 均一性が悪いと脂肪抑制 fat suppression 脂肪抑制(fat suppression) fat suppression(脂肪抑制) がむらになる |
| 傾斜磁場コイル | 位置によって少しずつ強さが変わる磁場を上乗せ add-on (incremental benefit) 上乗せ(add-on (incremental benefit)) add-on (incremental benefit)(上乗せ) する | 信号の位置情報 positional information 位置情報(positional information) positional information(位置情報) を決める。大きな騒音 Noise 騒音(Noise) Noise(騒音) の原因 |
| 高周波high frequency 高周波(high frequency)high frequency(高周波) (送信)コイル | 共鳴周波数の電波 radio wave 電波(radio wave) radio wave(電波) パルスを送り、原子核を励起する | 体に吸収されたエネルギーが熱になる |
| 受信コイル | 組織から出る高周波 high frequency 高周波(high frequency) high frequency(高周波) 信号を受け取る | 頭部用・膝用など部位専用コイルを体に密着させる |
| ボア | 患者が横たわる筒 | CTのガントリ gantry ガントリ(gantry) gantry(ガントリ) より狭く長い → 閉所恐怖症claustrophobia閉所恐怖症(claustrophobia)claustrophobia(閉所恐怖症) |
主磁石:超伝導で「常にオン」
主磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) のコイルは液体ヘリウム helium ヘリウム(helium) helium(ヘリウム) で約4 K(−269 ℃)まで冷やされ、電気抵抗がほぼゼロになる。一度流した電流が流れ続けるので、磁場は検査をしていない夜間も切れていない。臨床装置の磁場強度 magnetic field strength 磁場強度(magnetic field strength) magnetic field strength(磁場強度) はおおむね0.2〜3 Tで、地磁気(約50 μT)の数千〜6万倍にあたる。
⚠️ 「電源を落とせば安全」ではない。鉄製の物が検査室に持ち込まれると、いつでも磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) へ向かって飛ぶ(8節)。
傾斜磁場コイル:位置を決め、音を出す
傾斜磁場コイルは、ボアのすぐ内側にある円筒状の導線ループや薄い導電シートである。電流を流すと主磁場 main magnetic field 主磁場(main magnetic field) main magnetic field(主磁場) を予測可能 predictable 予測可能(predictable) predictable(予測可能) なパターンでわずかにゆがめる二次磁場が生じ、陽子の共鳴周波数が位置によって変わる。この周波数(と位相)の違いから、信号が体のどこから来たかを割り出す(空間符号化 encoding符号化(encoding) encoding(符号化))。一方、電流パルスのたびにコイルが振動し、MRI特有の大きな「ガンガン」という音が出る。
3. 信号が生まれるまで:水素原子核、励起、緩和
3.1 なぜ水素なのか
臨床MRIは水素原子核(陽子1個)を使う。体内に水と脂肪として圧倒的に多く存在し、磁気回転比も大きいので信号が強いからである。
| 原子核 | 不対陽子 | 不対中性子 | 正味スピン spinスピン(spin) spin(スピン) | 磁気回転比MHz/T磁気回転比(MHz/T)MHz/T(磁気回転比) |
|---|---|---|---|---|
| 1H | 1 | 0 | 1/2 | 42.58 |
| 31P | 0 | 1 | 1/2 | 17.25 |
| 23Na | 2 | 1 | 3/2 | 11.27 |
| 13C | 0 | 1 | 1/2 | 10.71 |
| 19F | 0 | 1 | 1/2 | 40.08 |
1H以外の原子核もMRIに使えるが、用途は主に研究である。共鳴周波数(ラーモアLarmor ラーモア(Larmor)Larmor(ラーモア) 周波数)は磁気回転比×磁場強度 magnetic field strength 磁場強度(magnetic field strength) magnetic field strength(磁場強度) なので、1Hでは1.5 Tで約64 MHz、3 Tで約128 MHzになる。
3.2 励起から緩和までの5段階
flowchart TD
A["① 磁場の外:陽子の向きはばらばら<br>全体としての磁化はゼロ"]
B["② 静磁場の中:陽子が磁場の向きにそろう<br>平行・反平行のわずかな差が<br>磁場方向の正味の磁化(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='longitudinal magnetization'>縦磁化</span>)になる"]
C["③ 送信コイルが<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Larmor'>ラーモア</span>周波数の<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='radiofrequency pulse'>高周波パルス</span>を数ミリ秒照射"]
D["④ 励起:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='longitudinal magnetization'>縦磁化</span>が倒れ<br>磁場に垂直な面(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='transverse plane'>横断面</span>)の磁化になる"]
E["⑤ パルス終了:緩和が始まる"]
F["T1緩和<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='longitudinal magnetization'>縦磁化</span>が元の大きさへ回復"]
G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='T2 relaxation'>T2緩和</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='transverse magnetization'>横磁化</span>が位相のずれで減衰"]
H["受信コイルが<span class='jp-term jp-term-diagram' title='high frequency'>高周波</span>信号を記録<br>いつ記録するかで組織の見え方が変わる"]
A --> B --> C --> D --> E
E --> F
E --> G
F --> H
G --> H
静磁場の中の陽子は、すべてがきれいに同じ向きになるわけではない。平行と反平行がわずかな差で入り混じり、その差が正味の縦磁化 longitudinal magnetization 縦磁化(longitudinal magnetization) longitudinal magnetization(縦磁化) になる。高周波パルスradiofrequency pulse 高周波パルス(radiofrequency pulse)radiofrequency pulse(高周波パルス) の磁場(B1)がこの磁化を倒すことを励起と呼ぶ。
3.3 T1緩和とT2緩和
T1緩和とT2緩和 T2 relaxation T2緩和(T2 relaxation) T2 relaxation(T2緩和) は励起直後から同時に始まるが、時定数time constant 時定数(time constant)time constant(時定数) が違う。
| T1緩和(回復) | T2緩和T2 relaxation T2緩和(T2 relaxation)T2 relaxation(T2緩和) (減衰) | |
|---|---|---|
| 何が起こるか | 倒れた縦磁化 longitudinal magnetization 縦磁化(longitudinal magnetization) longitudinal magnetization(縦磁化) が、パルス前の大きさへ回復する | 横磁化transverse magnetization 横磁化(transverse magnetization)transverse magnetization(横磁化) が、陽子どうしの位相がばらけることで減っていく |
| 時定数time constant 時定数(time constant)time constant(時定数) の意味 | 縦磁化longitudinal magnetization 縦磁化(longitudinal magnetization)longitudinal magnetization(縦磁化) が約63%まで戻る時間 | 横磁化transverse magnetization 横磁化(transverse magnetization)transverse magnetization(横磁化) が約37%まで減る時間 |
| 速さ | 遅い(数百〜数千ms) | 速い(数十〜数百ms。水では長い) |
| 脳での順序 | 白質が最も速く回復し、灰白質、脳脊髄液の順に遅い | 脳脊髄液が最も長く信号を保ち、灰白質、白質の順に短い |
💡 T2緩和T2 relaxation T2緩和(T2 relaxation)T2 relaxation(T2緩和) を「横方向の向きを取り戻すまでの時間」と説明する資料があるが、正しくは横磁化transverse magnetization 横磁化(transverse magnetization)transverse magnetization(横磁化) が失われていく時間である。倒れた磁化がそろって回っている間だけ信号が出て、位相がばらけるとお互いに打ち消し合って信号が消える。
回復・減衰の速さの違いを模式的に示す(実測値ではなく、白質・灰白質・脳脊髄液のT1をそれぞれ700・1100・3500 ms、T2を70・90・1500 msとおいた計算)。
xychart-beta
title "T1回復の模式図(上から白質・灰白質・脳脊髄液)"
x-axis "パルス後の時間 (ms)" [0, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000]
y-axis "縦磁化 (%)" 0 --> 100
line [0, 30, 51, 66, 76, 88, 94, 99, 100]
line [0, 20, 37, 49, 60, 74, 84, 93, 97]
line [0, 7, 13, 19, 25, 35, 44, 58, 68]
xychart-beta
title "T2減衰の模式図(上から脳脊髄液・灰白質・白質)"
x-axis "パルス後の時間 (ms)" [0, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 300]
y-axis "横磁化 (%)" 0 --> 100
line [100, 99, 97, 96, 95, 94, 90, 88, 82]
line [100, 80, 64, 51, 41, 33, 19, 11, 4]
line [100, 75, 56, 42, 32, 24, 12, 6, 1]
T1回復の図で500 ms付近に縦線を引くと、白質・灰白質・脳脊髄液の差が大きい。T2減衰の図で100 ms付近に縦線を引くと、脳脊髄液だけが高く残る。この「どこで縦線を引くか」がTRとTEである。
4. 信号強度を決めるもの:TR・TEと強調画像
4.1 装置側の因子と患者側の因子
| 装置側(撮像条件で変えられる) | 患者側(組織が持つ性質) |
|---|---|
| 磁場強度magnetic field strength磁場強度(magnetic field strength)magnetic field strength(磁場強度) | プロトン密度(含水量、温度を含む) |
| T1強調T1-weighted imagingT1強調(T1-weighted imaging)T1-weighted imaging(T1強調)・T2強調T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調) の選択 | 細胞間の水分量と構造 |
| 繰り返し時間(TR) | 脂肪含量、蛋白含量 |
| エコー時間(TE) | 細胞質、核/細胞質比、細胞密度 |
| フリップ角 | 線維化 |
| 前飽和(特定の部位や流れの信号をあらかじめ消す) | 動き |
| 常磁性物質(ガドリニウムgadoliniumガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム)、メラニン、メトヘモグロビン) |
4.2 TRとTE
スピンspin スピン(spin)spin(スピン) エコー法では、90°パルスで励起し、TEの半分の時点で180°パルスを入れて位相のずれを巻き戻し、TEの時点でエコー(信号)を受信する。次の90°パルスまでの間隔がTRである。
- TR(繰り返し時間):2つの励起パルスの間隔。T1強調T1-weighted imaging T1強調(T1-weighted imaging)T1-weighted imaging(T1強調) の程度を決める。
- TE(エコー時間):励起パルスから信号(エコー)を受け取るまでの時間。T2強調T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調) の程度を決める。
| TR | TE | できる画像 | 白く写るもの |
|---|---|---|---|
| 短〜中 | 短 | T1強調像T1-weighted imageT1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) | T1が短い組織(脂肪など) |
| 長 | 長 | T2強調像T2-weighted imageT2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) | T2が長い組織(水、浮腫など) |
| 長 | 短 | プロトン密度強調像 | 水素原子核の多い組織 |
flowchart TD
A["TRを短くする"] --> B["次の励起までに<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='longitudinal magnetization'>縦磁化</span>が戻りきらない"]
B --> C["T1の短い組織だけが大きく回復している"]
C --> D["TEも短くしてT2の影響を除く"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='T1-weighted image'>T1強調像</span>:T1の短い組織が白い"]
F["TRを長くする"] --> G["どの組織も<span class='jp-term jp-term-diagram' title='longitudinal magnetization'>縦磁化</span>がほぼ戻る<br>(T1の差が消える)"]
G --> H["TEを長くして待つ"]
H --> I["T2の短い組織は信号を失い<br>T2の長い組織だけが残る"]
I --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='T2-weighted image'>T2強調像</span>:T2の長い組織が白い"]
5. 「何が白く何が黒いか」を読む
5.1 T1強調かT2強調かを見分ける:まず水を探す
⭐ 水はT1で黒く、T2で白い。 どんなMRI画像でも、最初に確実に水とわかるもの(脳室やくも膜下腔 subarachnoid spaceくも膜下腔(subarachnoid space) subarachnoid space(くも膜下腔)・脊柱管vertebral canal 脊柱管(vertebral canal)vertebral canal(脊柱管) の脳脊髄液、膀胱の尿、胆嚢の胆汁)を探す。上腹部の横断像 axial image 横断像(axial image) axial image(横断像) でも、脊柱管内の脳脊髄液がT1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) では黒く、T2強調像T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) では白く抜けて見える。皮下脂肪subcutaneous fat 皮下脂肪(subcutaneous fat)subcutaneous fat(皮下脂肪) と腹腔内脂肪は、T1強調像T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) でもT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) でも明るい。
5.2 正常脳の見え方
| 組織 | T1強調像T1-weighted imageT1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) | T2強調像T2-weighted imageT2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) |
|---|---|---|
| 脳脊髄液 | 非常に黒い | 非常に白い |
| 脂肪 | 白い | 灰色〜明るい |
| 灰白質 | 暗い灰色 | 明るい灰色 |
| 白質 | 明るい灰色 | 暗い灰色 |
💡 T1強調像T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) は脳の「解剖図」らしく見え(白質が白い)、T2強調像T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) は病変探しに向く(水を含む病変が白い)。脂肪のT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) での明るさは撮像法で変わり、古典的なスピン spin スピン(spin) spin(スピン) エコー法では中間程度、日常的routine 日常的(routine)routine(日常的) に使う高速スピン spin スピン(spin) spin(スピン) エコー法では明るく写る。
5.3 T1強調像で白いもの
| 白くなるもの | 例 |
|---|---|
| 脂肪 | 皮下脂肪subcutaneous fat皮下脂肪(subcutaneous fat)subcutaneous fat(皮下脂肪)、腹腔内脂肪、脂肪を含む腫瘍 |
| ガドリニウム造影剤gadolinium-based contrast agentガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent)gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) | 造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) を示す腫瘍や炎症 |
| その他の常磁性物質(マンガンmanganeseマンガン(manganese)manganese(マンガン)、銅copper 銅(copper)copper(銅) など) | |
| 蛋白を多く含む液体 | 腎や肝の嚢胞の蛋白性内容、嚢胞性腫瘍 |
| 亜急性期の出血(メトヘモグロビン、約2〜28日) | 出血を伴うラトケ嚢胞Rathke cystラトケ嚢胞(Rathke cyst)Rathke cyst(ラトケ嚢胞)(下垂体前葉anterior pituitary 下垂体前葉(anterior pituitary)anterior pituitary(下垂体前葉) と中間葉の間の境界明瞭な正中の嚢胞が単純T1で高信号) |
| メラニン | 悪性黒色腫の転移(帯状回cingulate gyrus 帯状回(cingulate gyrus)cingulate gyrus(帯状回) 背側の小さな高信号結節) |
| 遅い血流・血栓 |
5.4 T2強調像で白いもの
水を含むものが白い。浮腫、炎症、感染、嚢胞がその代表である。
- 悪性度の高い膠芽腫glioblastoma (GBM)膠芽腫(glioblastoma (GBM))glioblastoma (GBM)(膠芽腫)では、壊死した頭頂葉 parietal lobe 頭頂葉(parietal lobe) parietal lobe(頭頂葉) の腫瘤を、白く明るい血管原性浮腫Vasogenic Edema血管原性浮腫(Vasogenic Edema)Vasogenic Edema(血管原性浮腫)が取り囲む。
- 膝では、外側大腿骨 femur 大腿骨(femur) femur(大腿骨) 顆と膝蓋骨 patella 膝蓋骨(patella) patella(膝蓋骨) 外側の軟骨下に、骨髄浮腫bone marrow edema 骨髄浮腫(bone marrow edema)bone marrow edema(骨髄浮腫) と嚢胞性変化 cystic change 嚢胞性変化(cystic change) cystic change(嚢胞性変化) が白く写る。
- 卵巣の小さな卵胞性嚢胞は均一に白く、大きな複雑性嚢胞 complex cyst 複雑性嚢胞(complex cyst) complex cyst(複雑性嚢胞) も液体部分が白い。
- 脂肪(前述のとおりT1・T2とも明るい)。
- 7〜28日ほどの出血(細胞外メトヘモグロビン)。静脈洞血栓症venous sinus thrombosis静脈洞血栓症(venous sinus thrombosis)venous sinus thrombosis(静脈洞血栓症)による右頭頂葉 parietal lobe 頭頂葉(parietal lobe) parietal lobe(頭頂葉) の脳葉出血では、中心部がT2で白く、周囲をヘモジデリン hemosiderin ヘモジデリン(hemosiderin) hemosiderin(ヘモジデリン) の黒い縁(より古い血液)が囲み、その外に小さな浮腫がある。
5.5 T1でもT2でも黒いもの
| 黒いもの | 理由・例 |
|---|---|
| 気体・空気 | 水素原子核がほとんどない(篩骨洞ethmoidal cells篩骨洞(ethmoidal cells)ethmoidal cells(篩骨洞)・蝶形骨洞sphenoidal sinus 蝶形骨洞(sphenoidal sinus)sphenoidal sinus(蝶形骨洞) の空気、腸管ガス) |
| 皮質骨cortical皮質骨(cortical)cortical(皮質骨) | 水素が少なく、T2が極めて短い |
| 線維組織fibrous tissue線維組織(fibrous tissue)fibrous tissue(線維組織) | 靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)・腱 |
| 慢性期の出血 | ヘモジデリンhemosiderinヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン) |
| 鉄 | |
| 金属 | 信号が消え、周囲もゆがむ |
| 速い血流(フローボイドflow voidフローボイド(flow void)flow void(フローボイド)) | 血管内の流れの速い血液 |
フローボイド:血管が開いている証拠
スピンspin スピン(spin)spin(スピン) エコー法では、励起された血液が信号を読み出す前にスライス面の外へ流れ去るため、そのボクセルは信号を出さず黒く抜ける。⭐ 勢いよく流れる血管の正常な黒い抜け=開存のサイン Signサイン(Sign) Sign(サイン)である。冠状断coronal plane 冠状断(coronal plane)coronal plane(冠状断) T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で両側の内頸動脈 internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA) internal carotid artery, ICA(内頸動脈) 海綿静脈洞 cavernous sinus 海綿静脈洞(cavernous sinus) cavernous sinus(海綿静脈洞) 部が黒く抜けていれば両側とも開存しており、片側だけ黒い抜けが消えて灰色の信号で埋まっていれば、その側は極めて遅い流れか閉塞を疑う。同じ画像で蝶形骨洞 sphenoidal sinus 蝶形骨洞(sphenoidal sinus) sphenoidal sinus(蝶形骨洞) の空気も黒いので、位置で血管と区別する。
5.6 出血の信号は時間とともに変わる
⭐ MRIは出血の時期をかなり正確に推定できる。T1とT2の組み合わせで考える。
| 時期 | ヘモグロビンの状態 | T1強調像T1-weighted imageT1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) | T2強調像T2-weighted imageT2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) |
|---|---|---|---|
| 直後(超急性hyperacute 超急性(hyperacute)hyperacute(超急性) 期) | オキシヘモグロビンoxyhemoglobinオキシヘモグロビン(oxyhemoglobin)oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン) | 中間 | 中間 |
| 1〜2日(急性期) | デオキシヘモグロビン oxyhemoglobinオキシヘモグロビン(oxyhemoglobin) oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン) | 中間 | 黒い |
| 2〜7日(亜急性早期) | 細胞内メトヘモグロビン | 白い | 黒い |
| 7〜28日(亜急性後期) | 細胞外メトヘモグロビン | 白い | 白い |
| それ以降(慢性期) | ヘモジデリンhemosiderinヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン) | 黒い | 黒い |
flowchart TD
A["直後:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oxyhemoglobin'>オキシヘモグロビン</span><br>T1 中間/T2 中間"] --> B["1〜2日:デ<span class='jp-term jp-term-diagram' title='oxyhemoglobin'>オキシヘモグロビン</span><br>T1 中間/T2 黒"]
B --> C["2〜7日:細胞内メトヘモグロビン<br>T1 白/T2 黒"]
C --> D["7〜28日:細胞外メトヘモグロビン<br>T1 白/T2 白"]
D --> E["慢性期:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hemosiderin'>ヘモジデリン</span><br>T1 黒/T2 黒(辺縁の黒い縁)"]
💡 変化の順序は「T1とT2の2軸の図」で覚えるとよい。直後のオキシヘモグロビン oxyhemoglobin オキシヘモグロビン(oxyhemoglobin) oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン) は両方とも中間の位置にあり、デオキシ化でT2だけ黒へ、メトヘモグロビン化でT1が白へ、赤血球が壊れて細胞外へ出るとT2も白へ移り、最後にヘモジデリン hemosiderin ヘモジデリン(hemosiderin) hemosiderin(ヘモジデリン) で両方とも黒へ落ちる。T1で白くなるのはメトヘモグロビンが常磁性でT1を短縮するため、T2で黒くなるのはデオキシヘモグロビン oxyhemoglobin オキシヘモグロビン(oxyhemoglobin) oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン) や細胞内メトヘモグロビン・ヘモジデリンhemosiderin ヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン) が局所の磁場を乱すためである。
⚠️ 日数は目安である。教科書的には超急性 hyperacute 超急性(hyperacute) hyperacute(超急性) 期(オキシヘモグロビンoxyhemoglobinオキシヘモグロビン(oxyhemoglobin)oxyhemoglobin(オキシヘモグロビン))はT2でやや高信号に見えることが多く、ヘモジデリンhemosiderin ヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン) は主に血腫の辺縁に黒い縁として残る。信号の移り変わりの速さは、出血の部位(脳実質brain parenchyma 脳実質(brain parenchyma)brain parenchyma(脳実質) 内か硬膜下か)・大きさ・酸素分圧partial pressure of oxygen酸素分圧(partial pressure of oxygen)partial pressure of oxygen(酸素分圧)・磁場強度magnetic field strength 磁場強度(magnetic field strength)magnetic field strength(磁場強度) で変わる。
時期の異なる頭蓋内出血 intracranial hemorrhage (intracranial bleeding) 頭蓋内出血(intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)) intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)(頭蓋内出血) が同時にあることは、虐待が疑われる小児では強い証拠になりうる(法医学forensic medicine 法医学(forensic medicine)forensic medicine(法医学) 的な意味)。出血そのものの詳しい画像診断は 脳内出血intracerebral hemorrhage, ICH脳内出血(intracerebral hemorrhage, ICH)intracerebral hemorrhage, ICH(脳内出血) を参照。
5.7 信号強度のまとめ
| T1強調像T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) で高信号 | T2強調像T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) で高信号 |
|---|---|
| 脂肪 | 液体・浮腫 |
| ガドリニウムgadoliniumガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) | 脂肪(中等度〜高信号) |
| その他の常磁性物質 | 出血(7〜28日) |
| 蛋白に富む構造 | |
| 出血(2〜28日) | |
| メラニン | |
| 遅い血流・血栓 |
6. パルスシーケンスと撮像プロトコル
6.1 パルスシーケンスとは
パルスシーケンスは、高周波パルスradiofrequency pulse高周波パルス(radiofrequency pulse)radiofrequency pulse(高周波パルス)・傾斜磁場・信号収集のタイミングを組み合わせた撮像条件の「レシピ」である。疾患や部位ごとのプロトコルとしてあらかじめ決められ、診療放射線技師が装置のコンピュータで選ぶ。基本は2系統ある。
| スピンspin スピン(spin)spin(スピン) エコー法 | グラディエントエコー法 | |
|---|---|---|
| 励起 | 90°パルス | 90°より小さいフリップ角(α°) |
| エコーの作り方 | 180°パルスで位相のずれを巻き戻す | 180°パルスを使わず、傾斜磁場の反転でエコーを作る |
| 長所Strengths長所(Strengths)Strengths(長所) | 信号雑音比が高い | 速い。高速撮像・動的撮像に向く |
| 弱点 | 時間がかかる | 磁場の不均一や磁性体の影響を受けやすい(これを逆に利用するのが磁化率 magnetic susceptibility 磁化率(magnetic susceptibility) magnetic susceptibility(磁化率) 強調画像) |
どちらのシーケンスも、時間軸に沿って「高周波パルスradiofrequency pulse高周波パルス(radiofrequency pulse)radiofrequency pulse(高周波パルス)」「受信される信号」「信号を標本化 sampling 標本化(sampling) sampling(標本化) する時間窓 time window時間窓(time window) time window(時間窓)」と、3方向の傾斜磁場(スライス選択slice selectionスライス選択(slice selection)slice selection(スライス選択)・周波数符号化 encoding 符号化(encoding) encoding(符号化) 〈読み出し〉・位相符号化 encoding符号化(encoding) encoding(符号化))をいつ入れるかを並べたタイミング図で表される。スピンspin スピン(spin)spin(スピン) エコー法では90°と180°の2つのパルスのあとTEの時点にエコーが現れ、グラディエントエコー法では小さなフリップ角のパルス1つのあと、読み出し方向の傾斜磁場を反転させてエコーを作る。
6.2 プロトコルは複数のシーケンスの組み合わせ
1回のMRI検査(たとえば頭部のルーチン検査)は、見え方の違う複数のシーケンスの連続でできている。1つのシーケンスは20秒〜15分かかる。撮像の計画では、位置決め用の3方向の画像の上でスライスの範囲と断面の向きを設定し、撮るシーケンスを一覧から選ぶ。脳卒中のプロトコルなら、位置決め像のあと、拡散強調像diffusion-weighted imaging拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像)、FLAIRFLAIR(fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR))、磁化率magnetic susceptibility 磁化率(magnetic susceptibility)magnetic susceptibility(磁化率) 強調画像、頸部血管の造影MR血管撮影 MR angiographyMR血管撮影(MR angiography) MR angiography(MR血管撮影)、造影T1強調contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging)contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像、灌流画像perfusion imaging 灌流画像(perfusion imaging)perfusion imaging(灌流画像) といった順に並ぶ。
6.3 シーケンス別の見え方(早見表)
| シーケンス | しくみ | 白いもの | 黒いもの | 主な使いどころ |
|---|---|---|---|---|
| T1強調像T1-weighted imageT1強調像(T1-weighted image)T1-weighted image(T1強調像) | 短TR・短TE | 脂肪、亜急性出血、蛋白性液体、メラニン、ガドリニウムgadoliniumガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) | 水(脳脊髄液・尿)、空気、皮質骨cortical皮質骨(cortical)cortical(皮質骨)、線維組織fibrous tissue線維組織(fibrous tissue)fibrous tissue(線維組織)、ヘモジデリンhemosiderinヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン)、フローボイドflow voidフローボイド(flow void)flow void(フローボイド) | 解剖、脂肪や出血の確認、造影前の基準 |
| T2強調像T2-weighted imageT2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) | 長TR・長TE | 水、浮腫、炎症、嚢胞、亜急性後期の出血、(高速スピン spin スピン(spin) spin(スピン) エコー法では)脂肪 | 空気、皮質骨cortical皮質骨(cortical)cortical(皮質骨)、線維組織fibrous tissue線維組織(fibrous tissue)fibrous tissue(線維組織)、ヘモジデリンhemosiderinヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン)、フローボイドflow voidフローボイド(flow void)flow void(フローボイド) | 病変の検出の基本 |
| FLAIR | T2強調T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調) に反転パルス inversion pulse 反転パルス(inversion pulse) inversion pulse(反転パルス) を加え自由水 free water 自由水(free water) free water(自由水) の信号を消す | 浮腫・脱髄・梗塞などの病変 | 脳脊髄液(自由水free water自由水(free water)free water(自由水)) | 脳室やくも膜下腔 subarachnoid space くも膜下腔(subarachnoid space) subarachnoid space(くも膜下腔) に接する病変 |
| 脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) (T1・T2) | 脂肪の信号を選択的に消す | 浮腫・液体・造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) (背景が黒くなり目立つ) | 脂肪 | 腹部・骨盤・骨軟部、脂肪を含む病変の証明 |
| プロトン密度強調像(多くは脂肪抑制 fat suppression 脂肪抑制(fat suppression) fat suppression(脂肪抑制) 併用) | 長TR・短TE | 関節液joint fluid関節液(joint fluid)joint fluid(関節液)、骨髄浮腫bone marrow edema 骨髄浮腫(bone marrow edema)bone marrow edema(骨髄浮腫) (脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) 時) | 靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)・腱・半月板menisci半月板(menisci)menisci(半月板)、(脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) 時)脂肪 | 関節(膝の靱帯 ligament靱帯(ligament) ligament(靱帯)・半月板menisci半月板(menisci)menisci(半月板))、骨髄浮腫bone marrow edema骨髄浮腫(bone marrow edema)bone marrow edema(骨髄浮腫) |
| 拡散強調像diffusion-weighted imaging拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) | 水分子の拡散が大きいほど信号が落ちる | 拡散が制限された組織(急性梗塞acute infarct急性梗塞(acute infarct)acute infarct(急性梗塞)、細胞密度の高い腫瘍、膿) | 自由に拡散する水 | 急性脳梗塞 cerebral infarction脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞)、腫瘍、膿瘍 |
| ADCADC(apparent diffusion coefficient)マップ | 拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) から計算した拡散係数 diffusion coefficient 拡散係数(diffusion coefficient) diffusion coefficient(拡散係数) の地図 | 拡散が大きい(浮腫、壊死、脳脊髄液) | 真の拡散制限true diffusion restriction真の拡散制限(true diffusion restriction)true diffusion restriction(真の拡散制限) | 拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) の高信号が本物か確かめる |
| TOF法MR血管撮影 MR angiographyMR血管撮影(MR angiography) MR angiography(MR血管撮影) | 流入する未飽和の血液が明るくなる | 流れの速い動脈 | 静止した組織(信号が抑えられる) | 造影剤を使わない頭部動脈の評価 |
| MRCPMRCP(magnetic resonance cholangiopancreatography) | 非常に強いT2強調 T2-weighted imagingT2強調(T2-weighted imaging) T2-weighted imaging(T2強調) | 胆管・膵管・胆嚢の液体 | 周囲の実質、結石(充填欠損) | 胆管拡張bile duct dilatation胆管拡張(bile duct dilatation)bile duct dilatation(胆管拡張)・総胆管結石common bile duct stones総胆管結石(common bile duct stones)common bile duct stones(総胆管結石)・狭窄・膵管と嚢胞性病変 |
| 造影T1強調contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging)contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像 | ガドリニウムgadolinium ガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) がT1を短縮 | 血流の多い組織(腫瘍・炎症)、血液脳関門の破綻部 | 造影されない壊死・嚢胞・膿 | 腫瘍・炎症の評価、ダイナミック撮像 |
| 磁化率magnetic susceptibility 磁化率(magnetic susceptibility)magnetic susceptibility(磁化率) 強調画像 | グラディエントエコー法で磁性の乱れを強調 | 出血(ヘモジデリンhemosiderin ヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン) など)、石灰化、静脈 | 微小出血microhemorrhage微小出血(microhemorrhage)microhemorrhage(微小出血)、腫瘍内出血 |
6.4 脂肪抑制
MRIは、脂肪・水・シリコンなど特定の組織の信号だけを選んで消し、その組織を黒くできる。脂肪は通常T1でもT2でも白いが、脂肪抑制像fat-suppressed image 脂肪抑制像(fat-suppressed image)fat-suppressed image(脂肪抑制像) では黒くなる。
- 脂肪を含む病変の証明:抑制なしのT1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) で両腎に小さな高信号病変が複数あり、脂肪抑制T1強調像fat-suppressed T1-weighted image 脂肪抑制T1強調像(fat-suppressed T1-weighted image)fat-suppressed T1-weighted image(脂肪抑制T1強調像) ではそれらが皮下・腹腔内脂肪と同じく黒くなった → 病変は脂肪を含む小さな腎血管筋脂肪腫renal angiomyolipoma腎血管筋脂肪腫(renal angiomyolipoma)renal angiomyolipoma(腎血管筋脂肪腫)と判断できる。同時に膵や肝は、周囲の脂肪が黒くなったぶん相対的に明るく見える。卵巣皮様嚢腫 cyst嚢腫(cyst) cyst(嚢腫)、副腎腺腫adrenal adenoma副腎腺腫(adrenal adenoma)adrenal adenoma(副腎腺腫)・骨髄脂肪腫 lipoma脂肪腫(lipoma) lipoma(脂肪腫)、脂肪肉腫Liposarcoma 脂肪肉腫(Liposarcoma)Liposarcoma(脂肪肉腫) も「抑制なしで白 → 抑制で黒」の変化で脂肪を証明する。
- 白い病変を黒い背景で目立たせる:特に腹部で有用。抑制なしのT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では上行結腸 ascending colon 上行結腸(ascending colon) ascending colon(上行結腸) の壁肥厚と周囲の怒張した直血管 vasa recta 直血管(vasa recta) vasa recta(直血管) が見えるが、脂肪抑制T2fat-suppressed T2-weighted imaging 脂肪抑制T2(fat-suppressed T2-weighted imaging)fat-suppressed T2-weighted imaging(脂肪抑制T2) 強調像では皮下・腹腔内脂肪が黒くなり、炎症を起こした腸管壁 gut wall 腸管壁(gut wall) gut wall(腸管壁) の浮腫と結腸周囲の液体貯留がはるかに見やすくなる。
- 脂肪の多い部位の造影評価:ガドリニウム gadolinium ガドリニウム(gadolinium) gadolinium(ガドリニウム) の造影効果 contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement) contrast enhancement(造影効果) (白)が周囲の脂肪(白)に埋もれないよう、造影T1強調contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging)contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像は脂肪抑制 fat suppression 脂肪抑制(fat suppression) fat suppression(脂肪抑制) を併用することが多い。
6.5 FLAIR:脳脊髄液を消したT2
FLAIRは反転回復法 inversion recovery sequence 反転回復法(inversion recovery sequence) inversion recovery sequence(反転回復法) で自由水 free water 自由水(free water) free water(自由水) の信号を消したT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) である。自由水free water 自由水(free water)free water(自由水) はT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では白いが、FLAIRでは黒い。脳室やくも膜下腔 subarachnoid space くも膜下腔(subarachnoid space) subarachnoid space(くも膜下腔) の脳脊髄液が黒くなるので、浮腫を伴う病変が脳脊髄液と区別しやすくなる。
多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症)では、FLAIRで側脳室 lateral ventricles 側脳室(lateral ventricles) lateral ventricles(側脳室) 周囲に卵円形の病変が多発し、静脈周囲に沿って分布する。脳室が黒いので病変ははっきり分離して見える。同じ患者のT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では、脳室も側脳室 lateral ventricles 側脳室(lateral ventricles) lateral ventricles(側脳室) 三角部周囲の白質病変 white matter lesion 白質病変(white matter lesion) white matter lesion(白質病変) もともに白く、両者の境界が分かりにくい。
6.6 拡散強調像とADCマップ
拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) は、組織の構造・含水量・細胞密度についての情報を与える機能的な撮像法で、ブラウン運動Brownian motion ブラウン運動(Brownian motion)Brownian motion(ブラウン運動) による水分子の平均的な拡散のしやすさを測る。水が自由に動ける組織ほど信号が落ち、動きが妨げられた組織が白く残る。
- 拡散強調の方向(左右・前後・頭尾)を変えて3方向で撮り、それらをまとめた等方性 isotropic 等方性(isotropic) isotropic(等方性) (トレース)画像を読む。拡散強調をかけない画像(b=0)はT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) に近い見え方になる。通常の拡散強調にはb=1000程度を使う。
- ADC(見かけの拡散係数apparent diffusion coefficient見かけの拡散係数(apparent diffusion coefficient)apparent diffusion coefficient(見かけの拡散係数))は拡散強調像 diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging) diffusion-weighted imaging(拡散強調像) から計算した定量値の地図で、ADCが低い(黒い)=真の拡散制限 true diffusion restriction真の拡散制限(true diffusion restriction) true diffusion restriction(真の拡散制限)、ADCが高い(白い)=拡散の亢進を意味する。正常脳では脳室の脳脊髄液がADCで白い。
| 拡散強調像diffusion-weighted imaging拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) | ADCマップ | 解釈 |
|---|---|---|
| 白 | 黒 | 真の拡散制限true diffusion restriction真の拡散制限(true diffusion restriction)true diffusion restriction(真の拡散制限)(急性梗塞acute infarct 急性梗塞(acute infarct)acute infarct(急性梗塞) の細胞傷害性浮腫 Cytotoxic Edema細胞傷害性浮腫(Cytotoxic Edema) Cytotoxic Edema(細胞傷害性浮腫)、細胞密度の高い腫瘍、膿瘍) |
| 白 | 白 | T2強調T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調) の成分が透けて見えているだけ(T2シャイン Shine (Shine–Dalgarno sequence) シャイン(Shine (Shine–Dalgarno sequence)) Shine (Shine–Dalgarno sequence)(シャイン) スルー)。拡散制限diffusion restriction 拡散制限(diffusion restriction)diffusion restriction(拡散制限) ではない |
| 黒 | 白 | 拡散の亢進(血管原性浮腫Vasogenic Edema血管原性浮腫(Vasogenic Edema)Vasogenic Edema(血管原性浮腫)、壊死、嚢胞、脳脊髄液) |
| 変化なし | 変化なし | 正常 |
flowchart TD
A["急性<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cerebral infarction'>脳梗塞</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='flow interruption'>血流途絶</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ATP depletion'>ATP枯渇</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ion pump'>イオンポンプ</span>が停止"]
B --> C["細胞内へ水が移動(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Cytotoxic Edema'>細胞傷害性浮腫</span>)<br>細胞が膨らみ細胞外腔が狭くなる"]
C --> D["水分子の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Brownian motion'>ブラウン運動</span>が制限される"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diffusion-weighted imaging'>拡散強調像</span>:高信号"]
D --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='apparent diffusion coefficient'>ADC</span>マップ:低信号"]
E --> G["発症早期から描出<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='computed tomography'>CT</span>や<span class='jp-term jp-term-diagram' title='T2-weighted image'>T2強調像</span>より早い"]
F --> G
- 急性脳梗塞 cerebral infarction脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞):正常脳は拡散強調像 diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging) diffusion-weighted imaging(拡散強調像) でもADCでも変化がない。急性梗塞acute infarct 急性梗塞(acute infarct)acute infarct(急性梗塞) では被殻 putamen 被殻(putamen) putamen(被殻) と内包後脚 posterior limb of internal capsule 内包後脚(posterior limb of internal capsule) posterior limb of internal capsule(内包後脚) が拡散強調像 diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging) diffusion-weighted imaging(拡散強調像) で白く、ADCで黒い。詳しくは 虚血性脳卒中ischemic stroke虚血性脳卒中(ischemic stroke)ischemic stroke(虚血性脳卒中) と 拡散強調画像高信号diffusion-weighted hyperintensity拡散強調画像高信号(diffusion-weighted hyperintensity)diffusion-weighted hyperintensity(拡散強調画像高信号)。
- 悪性腫瘍:腫瘍組織は周囲より細胞密度が高く、拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) で高信号(拡散制限diffusion restriction拡散制限(diffusion restriction)diffusion restriction(拡散制限))を示しやすい。右頭頂葉 parietal lobe 頭頂葉(parietal lobe) parietal lobe(頭頂葉) の腫瘤では、充実部solid component 充実部(solid component)solid component(充実部) が拡散強調像 diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging) diffusion-weighted imaging(拡散強調像) で白くADCで黒い(拡散制限diffusion restriction拡散制限(diffusion restriction)diffusion restriction(拡散制限))。一方、壊死部と周囲の浮腫はADCで白い(拡散の亢進)。高悪性度high-grade (aggressive) 高悪性度(high-grade (aggressive))high-grade (aggressive)(高悪性度) の膠芽腫 glioblastoma (GBM) 膠芽腫(glioblastoma (GBM)) glioblastoma (GBM)(膠芽腫) が疑われる所見である。体幹部でも悪性病変 Malignant Lesions 悪性病変(Malignant Lesions) Malignant Lesions(悪性病変) の検出と性状評価に使う。
6.7 拡散テンソル画像とトラクトグラフィ
拡散テンソル画像diffusion tensor imaging (DTI) 拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging (DTI))diffusion tensor imaging (DTI)(拡散テンソル画像) は、水分子の拡散を方向ごとに測って組織の微細構造を調べる機能的撮像法である。神経線維nerve fiber 神経線維(nerve fiber)nerve fiber(神経線維) 束の中では水は線維に沿った方向に動きやすいので、その方向をつないでいくと白質路を立体的に描ける(トラクトグラフィ)。脳腫瘍brain tumor 脳腫瘍(brain tumor)brain tumor(脳腫瘍) の治療前計画で、左右の放線冠 corona radiata 放線冠(corona radiata) corona radiata(放線冠) の線維が腫瘍に押されて迂回する様子を後方・側方・前方から確認し、手術で温存すべき経路を把握 grasp 把握(grasp) grasp(把握) する。
6.8 MRスペクトロスコピー
MRスペクトロスコピーMR spectroscopy MRスペクトロスコピー(MR spectroscopy)MR spectroscopy(MRスペクトロスコピー) は、関心領域region of interest (ROI) 関心領域(region of interest (ROI))region of interest (ROI)(関心領域) の中の代謝物の有無と濃度を定量的に示す機能的手法で、臨床では主に脳病変の性状評価に使う。MRI全体の診断を大きく変えることは多くないが、特異度を上げ、組織学的悪性度の予測に役立つことがある。
| 代謝物 | ピーク位置 | 意味 |
|---|---|---|
| N-アセチルアスパラギン酸N-acetylaspartateN-アセチルアスパラギン酸(N-acetylaspartate)N-acetylaspartate(N-アセチルアスパラギン酸) | 約2.0 ppm | 正常な神経細胞の指標。腫瘍で低下 |
| クレアチン | 約3.0 ppm | エネルギー代謝Energy Metabolismエネルギー代謝(Energy Metabolism)Energy Metabolism(エネルギー代謝)。比の基準に使う |
| コリン | 約3.2 ppm | 細胞膜の代謝回転 turnover代謝回転(turnover) turnover(代謝回転)。増殖の盛んな腫瘍で上昇 |
左側頭頭頂部 vertex (parietal region) 頭頂部(vertex (parietal region)) vertex (parietal region)(頭頂部) の腫瘤の中に関心領域 region of interest (ROI) 関心領域(region of interest (ROI)) region of interest (ROI)(関心領域) を置いた測定例では、N-アセチルアスパラギン酸N-acetylaspartate N-アセチルアスパラギン酸(N-acetylaspartate)N-acetylaspartate(N-アセチルアスパラギン酸) が低下し、約3.2 ppmのコリンのピークが突出した。コリン/N-アセチルアスパラギン酸N-acetylaspartate N-アセチルアスパラギン酸(N-acetylaspartate)N-acetylaspartate(N-アセチルアスパラギン酸) 比は約12.5と基準の2.5を大きく超え、コリン/クレアチン比も約5.2と高く、N-アセチルアスパラギン酸N-acetylaspartateN-アセチルアスパラギン酸(N-acetylaspartate)N-acetylaspartate(N-アセチルアスパラギン酸)/クレアチン比は約0.4に下がっていた。悪性、特に高悪性度 high-grade (aggressive) 高悪性度(high-grade (aggressive)) high-grade (aggressive)(高悪性度) 神経膠腫 Glioma 神経膠腫(Glioma) Glioma(神経膠腫) を示唆する。悪性度の評価には灌流画像 perfusion imaging 灌流画像(perfusion imaging) perfusion imaging(灌流画像) を加えるとさらに手がかりが増える。
6.9 TOF法MR血管撮影
TOF法は、造影剤を使わずに血管内の流れを描出する。撮像面の中の静止組織は繰り返し励起されて飽和し信号が弱いが、撮像面の外から流れ込んだ血液は飽和していないので強い信号を出し、血管が白く写る。元の横断像 axial image 横断像(axial image) axial image(横断像) では内頸動脈 internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA) internal carotid artery, ICA(内頸動脈) や脳底動脈 basilar artery 脳底動脈(basilar artery) basilar artery(脳底動脈) が白い点・線として見え、それを最大値投影で立体的に再構成するとウィリス動脈輪 circle of Willis ウィリス動脈輪(circle of Willis) circle of Willis(ウィリス動脈輪) と主な脳動脈が一望できる。
- 腎機能障害renal impairment 腎機能障害(renal impairment)renal impairment(腎機能障害) があってヨード造影剤 iodinated contrast ヨード造影剤(iodinated contrast) iodinated contrast(ヨード造影剤) を避けたい患者で、CT血管撮影 angiography 血管撮影(angiography) angiography(血管撮影) やカテーテルによる血管造影 angiography 血管造影(angiography) angiography(血管造影) の代わりになる。
- 細い血管まで見たいときは、造影剤を使うMR血管撮影 MR angiography MR血管撮影(MR angiography) MR angiography(MR血管撮影) を用いる。
6.10 その他の重要シーケンス
- MRCP:非常に強いT2強調 T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging) T2-weighted imaging(T2強調) で、胆管・膵管の液体だけを白く描く。造影剤は不要。結石は白い胆管の中の黒い充填欠損として写る。
- プロトン密度強調像:長TR・短TEで、T1・T2の影響を抑え水素の量を反映する。関節の靱帯 ligament靱帯(ligament) ligament(靱帯)・半月板menisci 半月板(menisci)menisci(半月板) の評価に適し、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) を併用すると骨髄浮腫 bone marrow edema 骨髄浮腫(bone marrow edema) bone marrow edema(骨髄浮腫) や関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) が白く目立つ。骨軟部の詳細は 骨軟部の画像診断。
- 単発撮像(シングルショット):1回の励起で1枚の画像を得る高速撮像で、胎児MRIfetal MRI 胎児MRI(fetal MRI)fetal MRI(胎児MRI) など動きの多い対象でアーチファクト artifact アーチファクト(artifact) artifact(アーチファクト) を減らす。
7. ガドリニウム造影剤
7.1 性質と体内動態
- 臨床MRIで最もよく使う静注造影剤である。
- ガドリニウムgadolinium ガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) は希土類の重金属イオン heavy metal ions 重金属イオン(heavy metal ions) heavy metal ions(重金属イオン) で、毒性を抑えるため有機分子(キレートchelationキレート(chelation)chelation(キレート))と強く結合させて造影剤にする。キレートchelation キレート(chelation)chelation(キレート) の形で直鎖型と環状型に分かれ、環状型の方が安定である。
- 静注後は血液プールに入り、臓器実質を造影し、糸球体濾過glomerular filtration 糸球体濾過(glomerular filtration)glomerular filtration(糸球体濾過) で腎から排泄される。
- 一部の製剤(肝細胞特異性造影剤、たとえばガドキセト酸ナトリウム gadoxetate sodiumガドキセト酸ナトリウム(gadoxetate sodium) gadoxetate sodium(ガドキセト酸ナトリウム))は胆汁中にも排泄され、肝細胞相で肝腫瘤の性状評価に使う。
7.2 造影T1強調像で何を見るか
ガドリニウムgadolinium ガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) は近くの水素原子核のT1を短縮する。T1が短くなると、造影前の同じT1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) より明るくなる。だから造影後postcontrast 造影後(postcontrast)postcontrast(造影後) の画像は必ずT1強調 T1-weighted imaging T1強調(T1-weighted imaging) T1-weighted imaging(T1強調) で撮る。造影後postcontrast 造影後(postcontrast)postcontrast(造影後) に白くなる構造は通常、血流が豊富(腫瘍や炎症組織)で、「造影される」と表現する。前立腺では、ダイナミック撮像で周囲より早く造影される部分が腫瘍を示す。
⭐ 造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) は血流の多さや血液脳関門が保たれているかなど多くの因子で決まり、腫瘍の組織学的悪性度とは相関しない。
- 良性の髄膜腫Meningioma髄膜腫(Meningioma)Meningioma(髄膜腫)は、造影T1強調contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging)contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で均一に強く造影される。
- 左側頭葉 temporal lobe 側頭葉(temporal lobe) temporal lobe(側頭葉) の腫瘤(星細胞腫が疑われる)は、造影後postcontrast 造影後(postcontrast)postcontrast(造影後) もほとんど造影されない。
- ただし、以前は造影されなかった病変に新たに造影効果 contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement) contrast enhancement(造影効果) が出現したら、悪性化を示唆する不利な所見である。
7.3 腎性全身性線維症
腎性全身性線維症nephrogenic systemic fibrosis腎性全身性線維症(nephrogenic systemic fibrosis)nephrogenic systemic fibrosis(腎性全身性線維症)は、腎機能障害renal impairment 腎機能障害(renal impairment)renal impairment(腎機能障害) のある患者でガドリニウム造影剤 gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent) gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) と関連して起こる、まれだが痛みを伴い、身体機能を奪い、ときに致死的な疾患である。強皮症に似た線維化が皮膚・皮下組織を中心に起こり、肺・食道・心・骨格筋などの内臓にも及びうる。1 眼(強膜sclera 強膜(sclera)sclera(強膜) の斑)や関節の周囲にも線維化が生じる。症状は大半が投与後数日〜数か月で現れる(まれに数年後)。初めは痛み・かゆみ・皮膚の腫れと紅斑で、多くは下肢から始まる。進むと前腕や下腿の皮膚が赤褐色〜紫色の斑を伴って硬く厚くなり、関節が拘縮 contracture 拘縮(contracture) contracture(拘縮) して動かせなくなる。2
| 危険因子 | 内容 |
|---|---|
| 患者側 | 腎機能低下、特にeGFReGFR(estimated glomerular filtration rate) 15 mL/min/1.73 m²未満。透析中の患者 |
| 薬剤側 | 報告例の大半はガドジアミド gadodiamideガドジアミド(gadodiamide) gadodiamide(ガドジアミド)。ガドペンテト酸メグルミンgadopentetate dimeglumine ガドペンテト酸メグルミン(gadopentetate dimeglumine)gadopentetate dimeglumine(ガドペンテト酸メグルミン) とガドベルセタミド gadoversetamide ガドベルセタミド(gadoversetamide) gadoversetamide(ガドベルセタミド) でも発生。用量が増えるほど危険が上がるが、1回の投与でも起こりうる |
| 重度腎不全での推定発症率 | ガドジアミドgadodiamide ガドジアミド(gadodiamide)gadodiamide(ガドジアミド) 後3〜18%、ガドペンテト酸メグルミンgadopentetate dimeglumine ガドペンテト酸メグルミン(gadopentetate dimeglumine)gadopentetate dimeglumine(ガドペンテト酸メグルミン) 後0.1〜1% |
この表の値は、キレートchelation キレート(chelation)chelation(キレート) の安定性が低い直鎖型製剤が使われていた時期のデータである。2 ACRは、CKD4・5(eGFR 30未満)の患者がNSFNSF(nephrogenic systemic fibrosis)との関連が最も強い製剤に1回以上曝露された場合の発症率を1〜7%と推定しており、確定例confirmed 確定例(confirmed)confirmed(確定例) の12〜20%は急性腎障害 acute kidney injury, AKI 急性腎障害(acute kidney injury, AKI) acute kidney injury, AKI(急性腎障害) の患者で起きている。1
| ACRの分類 | 製剤 | 位置づけ |
|---|---|---|
| グループI | ガドジアミドgadodiamideガドジアミド(gadodiamide)gadodiamide(ガドジアミド)、ガドペンテト酸メグルミンgadopentetate dimeglumineガドペンテト酸メグルミン(gadopentetate dimeglumine)gadopentetate dimeglumine(ガドペンテト酸メグルミン)、ガドベルセタミドgadoversetamide ガドベルセタミド(gadoversetamide)gadoversetamide(ガドベルセタミド) (いずれも直鎖型) | NSF例が最も多い。透析中・eGFR 30未満の患者では禁忌、急性腎障害acute kidney injury, AKI 急性腎障害(acute kidney injury, AKI)acute kidney injury, AKI(急性腎障害) (疑いを含む)では避ける |
| グループII | ガドブトロールgadobutrolガドブトロール(gadobutrol)gadobutrol(ガドブトロール)、ガドテル酸、ガドテリドールgadoteridolガドテリドール(gadoteridol)gadoteridol(ガドテリドール)、ガドベン酸メグルミンgadobenate dimeglumineガドベン酸メグルミン(gadobenate dimeglumine)gadobenate dimeglumine(ガドベン酸メグルミン)、ガドキセト酸ナトリウムgadoxetate sodiumガドキセト酸ナトリウム(gadoxetate sodium)gadoxetate sodium(ガドキセト酸ナトリウム)、ガドピクレノールgadopiclenol ガドピクレノール(gadopiclenol)gadopiclenol(ガドピクレノール) (暫定) | 交絡confounding 交絡(confounding)confounding(交絡) のないNSF例がほとんどない。危険のある患者では強く推奨 |
| グループIII | 現在該当なし |
欧州では、欧州医薬品庁European Medicines Agency (EMA) 欧州医薬品庁(European Medicines Agency (EMA))European Medicines Agency (EMA)(欧州医薬品庁) が高リスクの直鎖型製剤の静注使用を停止し(ガドペンテト酸メグルミンgadopentetate dimeglumine ガドペンテト酸メグルミン(gadopentetate dimeglumine)gadopentetate dimeglumine(ガドペンテト酸メグルミン) は関節造影 arthrography 関節造影(arthrography) arthrography(関節造影) にだけ使える)、ガドベルセタミドgadoversetamide ガドベルセタミド(gadoversetamide)gadoversetamide(ガドベルセタミド) は市場から撤退した。中間リスクintermediate risk (PE) 中間リスク(intermediate risk (PE))intermediate risk (PE)(中間リスク) の直鎖型(ガドベン酸メグルミンgadobenate dimeglumineガドベン酸メグルミン(gadobenate dimeglumine)gadobenate dimeglumine(ガドベン酸メグルミン)、ガドキセト酸ナトリウムgadoxetate sodiumガドキセト酸ナトリウム(gadoxetate sodium)gadoxetate sodium(ガドキセト酸ナトリウム))は肝胆道系の撮像に限って承認されている。2 「高リスク製剤はすべて市場から撤退した」という記述は欧州の状況を指し、米国ではグループI製剤も分類表に残ったうえで危険のある患者に禁忌とされている。1
腎機能別の扱い(現行)
| 腎機能 | 扱い |
|---|---|
| eGFR 60以上(CKD1・2) | どの製剤も安全に使える |
| eGFR 30〜59(CKD3) | 安定していれば特別な予防策 preventive measures 予防策(preventive measures) preventive measures(予防策) は不要 |
| eGFR 30未満(CKD4・5)で透析なし | グループIは禁忌。グループII(環状型など低リスク製剤)を使い、適応・利益・NSFリスクを比べる通常の判断に従う |
| 透析中 | グループII製剤を使い、できれば定期透析の直前に撮像する。ACRは造影のために透析を新たに始めたり回数を増やしたりしないとする。ESURESUR(European Society of Urogenital Radiology)は、環状型の後の緊急透析は不要だが、直鎖型(肝細胞特異性造影剤など)の後は直後に透析し翌日・翌々日にも繰り返すとしており、両者で扱いが異なる。無尿anuria 無尿(anuria)anuria(無尿) なら造影CTで同等の情報が得られるかも考える |
| 急性腎障害acute kidney injury, AKI 急性腎障害(acute kidney injury, AKI)acute kidney injury, AKI(急性腎障害) (疑いを含む) | eGFRは当てにならない。グループI製剤は避け、グループII製剤を選ぶ |
ACRはグループII製剤なら標準量以下で投与前の腎機能評価 renal evaluation 腎機能評価(renal evaluation) renal evaluation(腎機能評価) (問診medical interview (history-taking)問診(medical interview (history-taking))medical interview (history-taking)(問診)・採血)を任意とし1、ESURも低リスク製剤では投与前のeGFR測定を必須としない。2 どの患者でも、診断に必要な最小量を使い、製剤名と用量を記録する。臨床的に必要な造影MRIを腎機能だけを理由に拒まないという原則も両者に共通する。
⚠️ 従来(ESUR 2018年版)は「低リスク製剤もGFRGFR(glomerular filtration rate) 30 mL/min未満では慎重に使い、2回の注射の間を少なくとも7日あける」とされていた(歴史的)。現行の2025年版では、eGFR 30未満での使用は通常のリスク・ベネフィットbenefits ベネフィット(benefits)benefits(ベネフィット) 判断に従うとし、待機的elective 待機的(elective)elective(待機的) な造影MRIを繰り返す間隔は理想的には7日、急ぐ場合も最低2.5日と改められた(残存腎機能のない透析患者 dialysis patient 透析患者(dialysis patient) dialysis patient(透析患者) では透析3回分以上。緊急・生命に関わる場合は待たない)。2
7.4 脳などへのガドリニウム沈着
反復してガドリニウム造影 gadolinium enhancement ガドリニウム造影(gadolinium enhancement) gadolinium enhancement(ガドリニウム造影) を受けた患者の脳にガドリニウム gadolinium ガドリニウム(gadolinium) gadolinium(ガドリニウム) が残ることが分かっている。単純T1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) で深部灰白質核(歯状核dentate nucleus歯状核(dentate nucleus)dentate nucleus(歯状核)・淡蒼球globus pallidus 淡蒼球(globus pallidus)globus pallidus(淡蒼球) など)が高信号になる形で気づかれ、直鎖型製剤の後で報告され、環状型製剤だけでは報告されていない。腎機能に関係なく、反復投与repeated administration 反復投与(repeated administration)repeated administration(反復投与) の後にだけ起こる。2 現時点で神経症状や神経毒性を示す組織変化は確認されておらず、臨床的意義は不明である。それでも、特に生涯に何度も造影MRIを受ける小児などでは、毎回の造影で得られる利益を考え、製剤名と用量を記録する。1
7.5 妊娠・授乳と造影剤
- 妊娠:ガドリニウム gadolinium ガドリニウム(gadolinium) gadolinium(ガドリニウム) は胎盤を通過して胎児循環に入り、胎児の腎から羊水へ排泄されて胎児への影響が分かっていない。そのため妊婦へのルーチン投与は避け、得られる情報が胎児・母体の管理に不可欠で、造影なしや他の検査では得られず、出産後まで待てない場合に限って、同意を得て低リスク製剤を最小量で使う。造影前には妊娠の可能性を確認する仕組みを施設として持つ。1 ESURも、非常に強い適応があるときに限り環状型製剤を最小量で使えるとし、その場合でも新生児の検査は不要としている。2
- 腎機能障害renal impairment 腎機能障害(renal impairment)renal impairment(腎機能障害) のある妊婦・授乳婦lactating women 授乳婦(lactating women)lactating women(授乳婦) には、ガドリニウム造影剤gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent)gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) を投与しない。2
- 授乳:乳汁へ移って乳児の腸から吸収される量はごくわずかで、ACRは投与後24時間の授乳中断を必要としない(母親が希望すれば、説明を受けたうえで搾乳して捨ててもよい)。1 ESURも環状型製剤なら授乳を通常どおり続けてよいとする。2
7.6 絶食は不要
静注造影剤の前に絶食を求めるのは、嘔吐の多かった高浸透圧 hyperosmolality 高浸透圧(hyperosmolality) hyperosmolality(高浸透圧) ヨード造影剤 iodinated contrast ヨード造影剤(iodinated contrast) iodinated contrast(ヨード造影剤) の時代の名残である。現在のガドリニウム造影剤 gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent) gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) の前の絶食は勧められない(鎮静・麻酔を行う場合は麻酔の基準に従う)。1
8. MRIの安全性
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='magnetic resonance imaging'>MRI</span>検査の予定"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='medical interview (history-taking)'>問診</span>票と面談で安全確認"]
B --> C{"体内に金属・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='implanted device'>植込み機器</span>・<br>異物がある?"}
C -->|"ない"| G["身に着けた金属・電子機器を外す"]
C -->|"ある"| D["製品名・型番を特定<br>MR Safe/MR Conditional/MR Unsafe を確認"]
D -->|"MR Unsafe・特定できない"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='magnetic resonance imaging'>MRI</span>を行わない<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='computed tomography'>CT</span>など他の検査へ"]
D -->|"MR Conditional"| F["表示された条件<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='magnetic field strength'>磁場強度</span>など)を守って撮像"]
F --> G
B --> H{"眼の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='metallic foreign body'>金属異物</span>の可能性?<br>(金属加工業など)"}
H -->|"ある"| I["眼窩の単純X線撮影<br>(または受傷後の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='computed tomography'>CT</span>を確認)"]
I -->|"金属あり"| E
G --> J{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='claustrophobia'>閉所恐怖症</span>・妊娠・<br>造影の予定は?"}
J --> K["説明・鎮静・オープン型装置<br>妊娠確認・腎機能と製剤の選択"]
K --> L["検査室(磁場内)へ入室"]
8.1 検査室の外から持ち込まれる強磁性体
酸素ボンベ、はさみ、メスscalpelメス(scalpel)scalpel(メス)、金属製の工具などの強磁性体 ferromagnetic material 強磁性体(ferromagnetic material) ferromagnetic material(強磁性体) は、磁場に入った途端に飛来物となって患者や職員を傷つける。そのためMRI検査室への持ち込みは厳禁である。実際に、酸素ボンベ、床磨き機、事務用椅子がボアに吸い付いた事故が起きている。病棟から来る患者のストレッチャー、点滴intravenous drip infusion (IV infusion) 点滴(intravenous drip infusion (IV infusion))intravenous drip infusion (IV infusion)(点滴) 台、酸素ボンベ、救急カートは特に注意する。
8.2 体内の強磁性体
体内の強磁性体 ferromagnetic material 強磁性体(ferromagnetic material) ferromagnetic material(強磁性体) は、磁場で動いて周囲の組織を傷つけたり、加熱されて熱傷を起こしたりする。
- 強磁性ferromagnetic 強磁性(ferromagnetic)ferromagnetic(強磁性) の脳動脈瘤 cerebral aneurysm 脳動脈瘤(cerebral aneurysm) cerebral aneurysm(脳動脈瘤) クリップ、血管クリップ、手術用ステープルはMRIの絶対禁忌absolute contraindication絶対禁忌(absolute contraindication)absolute contraindication(絶対禁忌)である。ただし現在の血管クリップやステープルの多くはMRI対応で作られている。頭蓋内動脈瘤intracranial aneurysm 頭蓋内動脈瘤(intracranial aneurysm)intracranial aneurysm(頭蓋内動脈瘤) クリップがある場合は、メーカー・型番・種類を特定してMR UnsafeかMR Conditionalかを確かめるまで撮像しない。以前に問題なくMRIを受けたという事実だけでは安全の根拠にならない。3
- 弾丸bullet弾丸(bullet)bullet(弾丸)、散弾shot (shotgun pellets) 散弾(shot (shotgun pellets))shot (shotgun pellets)(散弾) の破片、眼内の金属片(金属加工に従事する人に見られることがある)も強磁性 ferromagnetic 強磁性(ferromagnetic) ferromagnetic(強磁性) のことがある。眼窩に釘が刺さった外傷例では、側面の頭部単純X線で眼窩に線状の金属陰影が写り、CTでも眼窩内 intraorbital 眼窩内(intraorbital) intraorbital(眼窩内) の異物が確認できる。
- ⭐ 眼内金属異物 metallic foreign body 金属異物(metallic foreign body) metallic foreign body(金属異物) の可能性がある患者は、MRIの前に眼窩の単純X線撮影を行う。 金属があればCTなど他の方法で画像検査を行う。現行のACRは、受傷後に撮られた薄層CT thin-slice CT 薄層CT(thin-slice CT) thin-slice CT(薄層CT) を放射線科医が確認する方法も認めており、MR画像だけでは眼窩を安全と判断できないとしている。3
8.3 植込み型の機械・電子機器
ペースメーカーpacemakersペースメーカー(pacemakers)pacemakers(ペースメーカー)、疼痛管理pain management 疼痛管理(pain management)pain management(疼痛管理) 用の刺激装置、インスリンポンプなどの植込み型薬剤注入ポンプ、人工内耳cochlear implant 人工内耳(cochlear implant)cochlear implant(人工内耳) がある患者は、原則としてそのままではMRIを行えない。ただし、MRIで安全な機器や条件付きで安全な機器もあり、特定の磁場強度 magnetic field strength 磁場強度(magnetic field strength) magnetic field strength(磁場強度) に限って認められていることに注意する。
| 表示 | 意味 | 例 |
|---|---|---|
| MR Safe | どのMRI環境でも既知の危険がない | プラスチックplastic プラスチック(plastic)plastic(プラスチック) のチューブ tubeチューブ(tube) tube(チューブ) |
| MR Conditional | 定められた条件の下(例:3 Tまで)でだけ安全 | 条件付き対応のペースメーカー pacemakersペースメーカー(pacemakers) pacemakers(ペースメーカー)、多くのステント stent ステント(stent) stent(ステント) や人工弁 prosthetic valve人工弁(prosthetic valve) prosthetic valve(人工弁) |
| MR Unsafe | すべてのMRI環境で危険が知られている | はさみ |
個々の植込み物の安全情報は、製品ごとのデータベース(数千の機器の一覧)や添付文書で確認する。MR Conditional表示のペースメーカー pacemakers ペースメーカー(pacemakers) pacemakers(ペースメーカー) は米国で2011年から使われ、植込み型除細動器implantable cardioverter-defibrillator, ICD 植込み型除細動器(implantable cardioverter-defibrillator, ICD)implantable cardioverter-defibrillator, ICD(植込み型除細動器) や心臓再同期療法 cardiac resynchronization therapy (CRT) 心臓再同期療法(cardiac resynchronization therapy (CRT)) cardiac resynchronization therapy (CRT)(心臓再同期療法) の機器にも広がった。条件付き対応でない心臓植込み電子機器では、心臓専門医との体制 body plan体制(body plan) body plan(体制)、撮像直前・直後の機器の評価と再設定、心電図とパルスオキシメータ pulse oximeter パルスオキシメータ(pulse oximeter) pulse oximeter(パルスオキシメータ) の監視、検査室の外に置いた体外ペーシング付き除細動器 defibrillators除細動器(defibrillators) defibrillators(除細動器)、再設定が終わるまで立ち会う二次救命処置 advanced life support (ALS) 二次救命処置(advanced life support (ALS)) advanced life support (ALS)(二次救命処置) の要員を整えたうえで、検査の必要性を個別に判断する。3 実際、条件付き対応でないペースメーカー pacemakers ペースメーカー(pacemakers) pacemakers(ペースメーカー) を持つてんかん発作 epileptic seizure てんかん発作(epileptic seizure) epileptic seizure(てんかん発作) の患者では、脳腫瘍brain tumor 脳腫瘍(brain tumor)brain tumor(脳腫瘍) の検索にCTが選ばれる(下の症例 EI-14-01)。
8.4 閉所恐怖症
MRIのボアはCTのガントリ gantry ガントリ(gantry) gantry(ガントリ) より狭く閉ざされた空間で、検査時間も長い。まれに、検査を始められない、あるいは最後まで続けられないほど強い閉所恐怖 claustrophobia 閉所恐怖(claustrophobia) claustrophobia(閉所恐怖) を起こす患者がいる。
- 鎮静薬の前投与
- オープン型装置(C字型の磁石 magnet 磁石(magnet) magnet(磁石) で側方が開いている)への変更。ただし磁場強度magnetic field strength 磁場強度(magnetic field strength)magnetic field strength(磁場強度) が低く、信号雑音比と空間分解能 spatial resolution 空間分解能(spatial resolution) spatial resolution(空間分解能) が劣る
- 事前の説明と検査中の声かけなど、コミュニケーションcommunication コミュニケーション(communication)communication(コミュニケーション) が決定的に大切
8.5 妊娠
1.5 Tまたは3 TのMRIが発育中の胎児に有害であるという根拠は、現在のところない。利益がリスクを上回ると判断されれば、妊娠のどの時期でもMRIを受けられる。現行のACRは、3 Tまでの装置を通常操作モードで使い、期待される利益があり、他の実際的な方法で同じ情報を得られないことを条件としている。妊娠初期の胚は熱にやや敏感な可能性があるため、妊娠が分かっている場合は利益と未知のリスクを比べて決める。3 一方、ガドリニウム造影剤gadolinium-based contrast agent ガドリニウム造影剤(gadolinium-based contrast agent)gadolinium-based contrast agent(ガドリニウム造影剤) は前述のとおり妊娠中は推奨されない(7.5)。
胎児MRIfetal MRI 胎児MRI(fetal MRI)fetal MRI(胎児MRI) では、動きのアーチファクト artifact アーチファクト(artifact) artifact(アーチファクト) を減らすため単発撮像のシーケンスを使う。冠状断coronal plane 冠状断(coronal plane)coronal plane(冠状断) T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では、白い羊水と胎児の脳脊髄液が画像をT2強調 T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging) T2-weighted imaging(T2強調) と見分ける手がかりになり、胎児の体幹と腕、臍帯(血管内の正常なフローボイド flow voidフローボイド(flow void) flow void(フローボイド))が見える。
8.6 検査前の準備
| 準備 | 理由・現行の扱い |
|---|---|
| 金属類(ピアス、ヘアピン、時計、矯正装置など)と電子機器(補聴器など)を外す | 飛来・加熱・故障・アーチファクトartifact アーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト) の防止 |
| 動脈瘤クリップなど、MRIに対応していない体内金属を除外する | 8.2 |
| ペースメーカーpacemakers ペースメーカー(pacemakers)pacemakers(ペースメーカー) は入室前に点検し、MRI用の設定に再プログラムする | 8.3 |
| 腎機能:一部のガドリニウム gadolinium ガドリニウム(gadolinium) gadolinium(ガドリニウム) 製剤はGFR 30 mL/min未満で注意(NSF) | 現行は低リスク製剤を選び、通常のリスク・ベネフィットbenefits ベネフィット(benefits)benefits(ベネフィット) 判断に従う(7.3) |
| GFR 30 mL/min未満では2回の注射の間隔を7日以上あける | 従来の規定。現行は待機的 elective 待機的(elective) elective(待機的) なら理想7日・最低2.5日、無尿anuria 無尿(anuria)anuria(無尿) の透析患者 dialysis patient 透析患者(dialysis patient) dialysis patient(透析患者) は透析3回分以上(7.3) |
| 腎機能検査(eGFR)は必須ではない | 低リスク製剤の場合。高リスク製剤を考える場合や急性腎障害 acute kidney injury, AKI 急性腎障害(acute kidney injury, AKI) acute kidney injury, AKI(急性腎障害) の疑いでは別(7.3) |
| 骨盤MRIの前は膀胱を中等度に満たしておく | 膀胱壁や周囲臓器の評価のため |
| ガドリニウム造影gadolinium enhancement ガドリニウム造影(gadolinium enhancement)gadolinium enhancement(ガドリニウム造影) の前に妊娠を除外する | 7.5 |
| ガドリニウム造影gadolinium enhancement ガドリニウム造影(gadolinium enhancement)gadolinium enhancement(ガドリニウム造影) の前の絶食は勧めない | 7.6 |
9. 臨床での使い分け
9.1 主な診断的適応
| 領域 | 臓器・対象 | 主な疾患・目的 |
|---|---|---|
| 骨軟部 | 骨髄、半月板menisci半月板(menisci)menisci(半月板)、腱、筋 | 半月板断裂meniscal tear半月板断裂(meniscal tear)meniscal tear(半月板断裂)、靱帯ligament靱帯(ligament)ligament(靱帯)・腱損傷、骨挫傷bone bruise骨挫傷(bone bruise)bone bruise(骨挫傷) |
| 骨 | 単純X線で見えない骨折、疲労骨折stress fracture疲労骨折(stress fracture)stress fracture(疲労骨折) | |
| 骨髄炎 | MRIが正常なら否定的(陰性的中率negative predictive value, NPV 陰性的中率(negative predictive value, NPV)negative predictive value, NPV(陰性的中率) が高い) | |
| 脊椎 | 椎間板intervertebral disc 椎間板(intervertebral disc)intervertebral disc(椎間板) 疾患、骨髄浸潤bone marrow infiltration骨髄浸潤(bone marrow infiltration)bone marrow infiltration(骨髄浸潤)、術後の瘢痕と再発の区別、脊髄の評価 | |
| 神経 | 脳 | 脳の評価に最適、特に後頭蓋窩 posterior fossa後頭蓋窩(posterior fossa) posterior fossa(後頭蓋窩)。腫瘍、脳卒中、多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症) |
| 末梢神経 | 絞扼、損傷 | |
| 消化器 | 肝 | 肝腫瘤の性状評価、小さな肝病変の検出、嚢胞、血管腫、肝細胞癌hepatocellular carcinoma, HCC肝細胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)hepatocellular carcinoma, HCC(肝細胞癌)、限局性結節性過形成focal nodular hyperplasia, FNH限局性結節性過形成(focal nodular hyperplasia, FNH)focal nodular hyperplasia, FNH(限局性結節性過形成)、ヘモクロマトーシスhemochromatosisヘモクロマトーシス(hemochromatosis)hemochromatosis(ヘモクロマトーシス)、脂肪浸潤fatty infiltration脂肪浸潤(fatty infiltration)fatty infiltration(脂肪浸潤) |
| 胆道 | MRCPで胆管拡張 bile duct dilatation胆管拡張(bile duct dilatation) bile duct dilatation(胆管拡張)、総胆管結石common bile duct stones総胆管結石(common bile duct stones)common bile duct stones(総胆管結石)、狭窄、膵管と膵嚢胞性病変 pancreatic cystic lesion膵嚢胞性病変(pancreatic cystic lesion) pancreatic cystic lesion(膵嚢胞性病変) | |
| 小腸・大腸 | MRエンテログラフィ enterographyエンテログラフィ(enterography) enterography(エンテログラフィ)、妊婦の虫垂炎 | |
| 内分泌・生殖 | 副腎 | 腺腫、副腎出血adrenal hemorrhage副腎出血(adrenal hemorrhage)adrenal hemorrhage(副腎出血) |
| 女性骨盤 | 子宮・卵巣の解剖、子宮筋腫uterine fibroids (leiomyoma)子宮筋腫(uterine fibroids (leiomyoma))uterine fibroids (leiomyoma)(子宮筋腫)、子宮腺筋症adenomyosis子宮腺筋症(adenomyosis)adenomyosis(子宮腺筋症)、卵巣腫瘤、子宮内膜症endometriosis子宮内膜症(endometriosis)endometriosis(子宮内膜症)、卵管留水症Hydrosalpinx卵管留水症(Hydrosalpinx)Hydrosalpinx(卵管留水症)、子宮体癌endometrial cancer子宮体癌(endometrial cancer)endometrial cancer(子宮体癌)・子宮頸癌cervical cancer 子宮頸癌(cervical cancer)cervical cancer(子宮頸癌) の局所病期診断 staging病期診断(staging) staging(病期診断) | |
| 男性骨盤 | 直腸癌rectal cancer直腸癌(rectal cancer)rectal cancer(直腸癌)・膀胱癌bladder cancer膀胱癌(bladder cancer)bladder cancer(膀胱癌)・前立腺癌の局所病期診断 staging病期診断(staging) staging(病期診断) | |
| 泌尿器 | 腎 | 腎腫瘤renal mass腎腫瘤(renal mass)renal mass(腎腫瘤)、腎嚢胞renal cyst 腎嚢胞(renal cyst)renal cyst(腎嚢胞) と腫瘤の区別 |
脳の緊急画像での使い分けは 緊急神経放射線 で扱う。
9.2 長所と短所
| 長所Strengths長所(Strengths)Strengths(長所) | 短所 |
|---|---|
| 3次元の撮像ができ、任意の断面を作れる | 装置が高価 |
| 電離放射線ionizing radiation 電離放射線(ionizing radiation)ionizing radiation(電離放射線) を使わない | 利用できる台数・時間が限られる |
| 多パラメータ Parameter パラメータ(Parameter) Parameter(パラメータ) の画像(CTは実質的に単一パラメータ Parameterパラメータ(Parameter) Parameter(パラメータ)) | 空間分解能spatial resolution 空間分解能(spatial resolution)spatial resolution(空間分解能) は通常CTに劣る |
| 造影剤なしでも軟部組織の分解能が非常に高い | 構造によっては信号が出ない(皮質骨cortical皮質骨(cortical)cortical(皮質骨)・肺・空気) |
| 空間分解能spatial resolution 空間分解能(spatial resolution)spatial resolution(空間分解能) も良好 | 撮像が比較的遅く、CTより動きのアーチファクト artifact アーチファクト(artifact) artifact(アーチファクト) が多い |
| 全身MRIwhole-body MRI 全身MRI(whole-body MRI)whole-body MRI(全身MRI) が腫瘍領域で広がりつつある | 禁忌がある(閉所恐怖症claustrophobia閉所恐怖症(claustrophobia)claustrophobia(閉所恐怖症)、ペースメーカーpacemakersペースメーカー(pacemakers)pacemakers(ペースメーカー)、動脈瘤クリップなど) |
| 腎性全身性線維症nephrogenic systemic fibrosis腎性全身性線維症(nephrogenic systemic fibrosis)nephrogenic systemic fibrosis(腎性全身性線維症) | |
| 患者の協力が必要 |
10. Exam Imagesで確かめる
各症例で、まずどのシーケンスか(水が白いか黒いか、脂肪が白いか黒いか)を確かめてから所見を読む。
T1強調像とT2強調像の基本
- EI-07-05 L2/3椎間板ヘルニア disc herniation椎間板ヘルニア(disc herniation) disc herniation(椎間板ヘルニア):造影なしの腰椎 lumbar vertebrae 腰椎(lumbar vertebrae) lumbar vertebrae(腰椎) MRIで、矢状断sagittal section 矢状断(sagittal section)sagittal section(矢状断) T1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) では脊柱管内の脳脊髄液が黒く、矢状断sagittal section 矢状断(sagittal section)sagittal section(矢状断) T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では白い。これで強調法を決めてから見ると、L2/3の椎間板 intervertebral disc 椎間板(intervertebral disc) intervertebral disc(椎間板) はT2で黒く(水分の少ない変性椎間板 intervertebral disc椎間板(intervertebral disc) intervertebral disc(椎間板))、脊柱管内へ突出している。T2強調T2-weighted imaging T2強調(T2-weighted imaging)T2-weighted imaging(T2強調) の横断像 axial image 横断像(axial image) axial image(横断像) で椎間板 intervertebral disc 椎間板(intervertebral disc) intervertebral disc(椎間板) の後縁を追う。
- EI-15-02 悪性黒色腫の多発脳転移:造影前の横断・矢状断sagittal section 矢状断(sagittal section)sagittal section(矢状断) T1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) で、左前頭葉 frontal lobe 前頭葉(frontal lobe) frontal lobe(前頭葉) と後頭葉 occipital lobe 後頭葉(occipital lobe) occipital lobe(後頭葉) に小さな高信号の結節がある。黒色腫の転移が造影前からT1で白く見えるのは、主にメラニン(ときに腫瘍内出血)のためである(5.3)。造影後postcontrast 造影後(postcontrast)postcontrast(造影後) の矢状断 sagittal section 矢状断(sagittal section) sagittal section(矢状断) T1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) でも白く造影されるので、造影前の画像がないと「造影効果contrast enhancement造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果)」と区別できない。造影前後を必ず比べる。
- EI-09-02 左頭頂後頭部 parieto-occipital region 頭頂後頭部(parieto-occipital region) parieto-occipital region(頭頂後頭部) の急性硬膜下血腫 subdural hematoma, SDH硬膜下血腫(subdural hematoma, SDH) subdural hematoma, SDH(硬膜下血腫):矢状断 sagittal section 矢状断(sagittal section) sagittal section(矢状断) T1強調像 T1-weighted image T1強調像(T1-weighted image) T1-weighted image(T1強調像) で頭頂後頭部 parieto-occipital region 頭頂後頭部(parieto-occipital region) parieto-occipital region(頭頂後頭部) の硬膜下腔 subdural space 硬膜下腔(subdural space) subdural space(硬膜下腔) に三日月形の明らかな高信号があり、横断T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) でも同じ側の硬膜下腔 subdural space 硬膜下腔(subdural space) subdural space(硬膜下腔) が高信号を示す。T1・T2ともに高信号という組み合わせは、経時変化evolution 経時変化(evolution)evolution(経時変化) の表(5.6)では細胞外メトヘモグロビンの時期に当たる。診断名の「急性」は臨床経過に基づく呼び方であり、信号から時期を推定するときは表と照らし合わせ、硬膜下血腫subdural hematoma, SDH 硬膜下血腫(subdural hematoma, SDH)subdural hematoma, SDH(硬膜下血腫) では脳内血腫 intracerebral hematoma 脳内血腫(intracerebral hematoma) intracerebral hematoma(脳内血腫) と変化の速さが異なりうることも意識する。
脂肪抑制とプロトン密度強調
- EI-10-03 胆嚢結石と腎嚢胞 renal cyst 腎嚢胞(renal cyst) renal cyst(腎嚢胞) (MRI):横断T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で胆汁は白く、胆嚢内の結石は黒い信号欠損になる。大動脈・下大静脈・門脈はフローボイド flow void フローボイド(flow void) flow void(フローボイド) で黒く、腸管内のガスも黒い。脂肪抑制T2fat-suppressed T2-weighted imaging 脂肪抑制T2(fat-suppressed T2-weighted imaging)fat-suppressed T2-weighted imaging(脂肪抑制T2) 強調像では皮下脂肪 subcutaneous fat 皮下脂肪(subcutaneous fat) subcutaneous fat(皮下脂肪) が黒くなり、左腎上極 upper pole (of kidney) 上極(upper pole (of kidney)) upper pole (of kidney)(上極) の境界明瞭な嚢胞が際立って白い。
- EI-11-05 前十字靱帯anterior cruciate ligament, ACL 前十字靱帯(anterior cruciate ligament, ACL)anterior cruciate ligament, ACL(前十字靱帯) 断裂 rupture (tear)断裂(rupture (tear)) rupture (tear)(断裂):造影なしの矢状断 sagittal section 矢状断(sagittal section) sagittal section(矢状断) で、正常例では前十字靱帯 anterior cruciate ligament, ACL 前十字靱帯(anterior cruciate ligament, ACL) anterior cruciate ligament, ACL(前十字靱帯) が全長にわたり黒い帯として連続する。断裂rupture (tear) 断裂(rupture (tear))rupture (tear)(断裂) 例ではその帯が追えず、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) プロトン密度強調像で白い関節液 joint fluid 関節液(joint fluid) joint fluid(関節液) が少量たまっている。
- EI-12-06 大腿骨femur 大腿骨(femur)femur(大腿骨) 急性骨髄炎 acute osteomyelitis急性骨髄炎(acute osteomyelitis) acute osteomyelitis(急性骨髄炎):脂肪抑制 fat suppression 脂肪抑制(fat suppression) fat suppression(脂肪抑制) プロトン密度強調像で、大腿骨femur 大腿骨(femur)femur(大腿骨) 骨幹 diaphysis 骨幹(diaphysis) diaphysis(骨幹) 中部〜遠位と遠位骨幹端 metaphysis 骨幹端(metaphysis) metaphysis(骨幹端) の骨髄が浮腫で白く、周囲の軟部組織にも広い高信号と骨膜反応 periosteal reaction 骨膜反応(periosteal reaction) periosteal reaction(骨膜反応) がある。脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) なしの像と比べ、脂肪髄fatty marrow 脂肪髄(fatty marrow)fatty marrow(脂肪髄) を黒くすることで浮腫が浮き出ることを確かめる。
FLAIR・拡散強調像・ADC
- EI-01-03 小範囲の急性脳梗塞 cerebral infarction脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞):造影なしの横断像 axial image 横断像(axial image) axial image(横断像) で、右内包 internal capsule 内包(internal capsule) internal capsule(内包) 後部の小さな病変がFLAIR(脳脊髄液が黒い)で高信号の浮腫、拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) で高信号の拡散制限 diffusion restriction 拡散制限(diffusion restriction) diffusion restriction(拡散制限) として同じ位置に写る。
- EI-02-03 右中大脳動脈 middle cerebral artery 中大脳動脈(middle cerebral artery) middle cerebral artery(中大脳動脈) 血栓症による広範な急性脳梗塞 cerebral infarction脳梗塞(cerebral infarction) cerebral infarction(脳梗塞):拡散強調像 diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging) diffusion-weighted imaging(拡散強調像) で右頭頂葉 parietal lobe 頭頂葉(parietal lobe) parietal lobe(頭頂葉) の広い範囲が白く、同じ検査のTOF法MR血管撮影 MR angiography MR血管撮影(MR angiography) MR angiography(MR血管撮影) では右中大脳動脈 middle cerebral artery 中大脳動脈(middle cerebral artery) middle cerebral artery(中大脳動脈) が途中で急に途絶え、左側のような枝が描出されない。梗塞巣と責任血管 offending vessel 責任血管(offending vessel) offending vessel(責任血管) を造影剤なしで一度に示す組み合わせである。
- EI-08-04 直腸癌rectal cancer 直腸癌(rectal cancer)rectal cancer(直腸癌) (MRI):病期診断 staging 病期診断(staging) staging(病期診断) のMRIで、T2強調像T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image)T2-weighted image(T2強調像) で直腸壁が半周性に肥厚し、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) 造影T1強調 contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging) contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で中等度に造影され、ADCマップで黒い(拡散制限diffusion restriction拡散制限(diffusion restriction)diffusion restriction(拡散制限))。拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) では腫大した所属リンパ節が小さな白い点として拡散制限 diffusion restriction 拡散制限(diffusion restriction) diffusion restriction(拡散制限) を示す。
- EI-14-04 子宮頸癌cervical cancer 子宮頸癌(cervical cancer)cervical cancer(子宮頸癌) と所属リンパ節腫大 regional lymphadenopathy所属リンパ節腫大(regional lymphadenopathy) regional lymphadenopathy(所属リンパ節腫大):矢状断 sagittal section 矢状断(sagittal section) sagittal section(矢状断) T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で子宮頸部の腫瘤が子宮筋層 myometrium 子宮筋層(myometrium) myometrium(子宮筋層) へ浸潤し、横断ADCマップで拡散制限 diffusion restriction拡散制限(diffusion restriction) diffusion restriction(拡散制限)、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) 造影T1強調 contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging) contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で造影される腫瘤と、腫大した腸骨リンパ節が見える(左右はキャプションと画像の向きが一致しないので、画像の向きで確かめる)。
フローボイドとTOF法MR血管撮影
- EI-07-03 右内頸動脈 internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA) internal carotid artery, ICA(内頸動脈) 海綿静脈洞 cavernous sinus 海綿静脈洞(cavernous sinus) cavernous sinus(海綿静脈洞) 部の動脈瘤:横断T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で、右内頸動脈 internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA) internal carotid artery, ICA(内頸動脈) の位置に左より大きい円形の黒いフローボイド flow void フローボイド(flow void) flow void(フローボイド) がある。TOF法の元画像ではその部分が白い円として写り、最大値投影像で右内頸動脈 internal carotid artery, ICA 内頸動脈(internal carotid artery, ICA) internal carotid artery, ICA(内頸動脈) 海綿静脈洞 cavernous sinus 海綿静脈洞(cavernous sinus) cavernous sinus(海綿静脈洞) 部の拡張として確認できる。
MRCP
- EI-06-06 総胆管結石common bile duct stones 総胆管結石(common bile duct stones)common bile duct stones(総胆管結石) (MRCP):横断T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で総胆管 common bile duct (CBD) 総胆管(common bile duct (CBD)) common bile duct (CBD)(総胆管) は白い液体の輪の中に黒い点を含み、冠状断coronal plane 冠状断(coronal plane)coronal plane(冠状断) の3次元MRCP(強いT2強調 T2-weighted imagingT2強調(T2-weighted imaging) T2-weighted imaging(T2強調))では白く描出された総胆管 common bile duct (CBD) 総胆管(common bile duct (CBD)) common bile duct (CBD)(総胆管) の下部に楕円形の黒い充填欠損がある。
造影T1強調像とダイナミック撮像
- EI-11-01 前庭神経鞘腫vestibular schwannoma前庭神経鞘腫(vestibular schwannoma)vestibular schwannoma(前庭神経鞘腫):造影なしの強いT2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) では脳脊髄液が白く、左小脳橋角部 cerebellopontine angle 小脳橋角部(cerebellopontine angle) cerebellopontine angle(小脳橋角部) の腫瘤はそれより暗い。造影T1強調contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging)contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で境界明瞭に強く造影される。
- EI-05-03 硬膜外膿瘍epidural abscess硬膜外膿瘍(epidural abscess)epidural abscess(硬膜外膿瘍):脂肪抑制 fat suppression 脂肪抑制(fat suppression) fat suppression(脂肪抑制) 造影T1強調 contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging) contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像(矢状断sagittal section矢状断(sagittal section)sagittal section(矢状断))で、胸椎thoracic vertebrae 胸椎(thoracic vertebrae)thoracic vertebrae(胸椎) 下部の硬膜外 epidural 硬膜外(epidural) epidural(硬膜外) に辺縁が造影され中心が造影されない腫瘤がある。脂肪抑制T2fat-suppressed T2-weighted imaging 脂肪抑制T2(fat-suppressed T2-weighted imaging)fat-suppressed T2-weighted imaging(脂肪抑制T2) 強調像では内部が液体の信号で白く、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) で信号が消えないので脂肪ではないとわかる。
- EI-03-03 限局性結節性過形成focal nodular hyperplasia, FNH限局性結節性過形成(focal nodular hyperplasia, FNH)focal nodular hyperplasia, FNH(限局性結節性過形成):脂肪抑制T1強調像 fat-suppressed T1-weighted image 脂肪抑制T1強調像(fat-suppressed T1-weighted image) fat-suppressed T1-weighted image(脂肪抑制T1強調像) のダイナミック造影(造影前、動脈相arterial phase動脈相(arterial phase)arterial phase(動脈相)、門脈相portal venous phase門脈相(portal venous phase)portal venous phase(門脈相)、静脈相)で、大きな肝腫瘤が動脈相 arterial phase 動脈相(arterial phase) arterial phase(動脈相) で強く造影され、その後も造影剤が抜けず(ウォッシュアウトwashout ウォッシュアウト(washout)washout(ウォッシュアウト) なし)、中心瘢痕central scar 中心瘢痕(central scar)central scar(中心瘢痕) は造影されない。動脈相高濃染arterial phase hyperenhancement動脈相高濃染(arterial phase hyperenhancement)arterial phase hyperenhancement(動脈相高濃染) も参照。
- EI-13-04 前立腺癌(MRI):T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で辺縁域に黒い(低信号の)領域があり、ダイナミック造影で同じ部位の造影の強さを確かめる(腫瘍は早く強く染まるのが典型)。移行域は正常。
- EI-15-05 右乳癌(造影MRI):ダイナミック造影MRI dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) ダイナミック造影MRI(dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI)) dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI)(ダイナミック造影MRI) と差分画像で、右乳房の不整形 irregular不整形(irregular) irregular(不整形)・スピキュラspiculated margin (spiculation) スピキュラ(spiculated margin (spiculation))spiculated margin (spiculation)(スピキュラ) を伴う腫瘤が強く造影される。関心領域region of interest (ROI) 関心領域(region of interest (ROI))region of interest (ROI)(関心領域) の信号強度の時間曲線 concentration-time curve 時間曲線(concentration-time curve) concentration-time curve(時間曲線) は、早期に急峻 steep (dose gradient) 急峻(steep (dose gradient)) steep (dose gradient)(急峻) に立ち上がったあと後期に下がるウォッシュアウトwashout ウォッシュアウト(washout)washout(ウォッシュアウト) 型を示す。造影の「強さ」だけでなく「時間経過time course時間経過(time course)time course(時間経過)」を読む例である。
- EI-06-04 子宮筋腫uterine fibroids (leiomyoma) 子宮筋腫(uterine fibroids (leiomyoma))uterine fibroids (leiomyoma)(子宮筋腫) の動脈塞栓 arterial embolism 動脈塞栓(arterial embolism) arterial embolism(動脈塞栓) 術:塞栓術後の矢状断 sagittal section 矢状断(sagittal section) sagittal section(矢状断) 造影T1強調 contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging) contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で、大きな子宮筋腫 uterine fibroids (leiomyoma) 子宮筋腫(uterine fibroids (leiomyoma)) uterine fibroids (leiomyoma)(子宮筋腫) の内部が造影されず黒く抜け、周囲の子宮筋層 myometrium 子宮筋層(myometrium) myometrium(子宮筋層) だけが輪状に造影される。血流の途絶えた壊死組織は造影されない(6.3の表)ことを確かめる。
複数シーケンスの組み合わせと磁化率強調画像
- EI-10-01 膠芽腫glioblastoma (GBM)膠芽腫(glioblastoma (GBM))glioblastoma (GBM)(膠芽腫):冠状断 coronal plane 冠状断(coronal plane) coronal plane(冠状断) T2強調像 T2-weighted image T2強調像(T2-weighted image) T2-weighted image(T2強調像) で左の放線冠 corona radiata 放線冠(corona radiata) corona radiata(放線冠) 〜脳梁 corpus callosum 脳梁(corpus callosum) corpus callosum(脳梁) の腫瘤の周囲に広い高信号の浮腫、冠状断coronal plane 冠状断(coronal plane)coronal plane(冠状断) 造影T1強調 contrast-enhanced T1-weighted imaging 造影T1強調(contrast-enhanced T1-weighted imaging) contrast-enhanced T1-weighted imaging(造影T1強調) 像で辺縁のリング状 ring-shaped リング状(ring-shaped) ring-shaped(リング状) 造影と左側脳室 lateral ventricles 側脳室(lateral ventricles) lateral ventricles(側脳室) の圧排 mass effect圧排(mass effect) mass effect(圧排)、横断の磁化率 magnetic susceptibility 磁化率(magnetic susceptibility) magnetic susceptibility(磁化率) 強調画像で腫瘤内の出血が黒く写る。リング状増強病変ring-enhancing lesionリング状増強病変(ring-enhancing lesion)ring-enhancing lesion(リング状増強病変) も参照。
安全性と検査の選択
- EI-14-01 髄膜腫Meningioma髄膜腫(Meningioma)Meningioma(髄膜腫):MRI非対応のペースメーカー pacemakers ペースメーカー(pacemakers) pacemakers(ペースメーカー) を持つ患者のため、MRIではなく造影CTで評価された症例である。MRIが使えないときの代替検査の選び方として読む。
まとめ
- MRIは水素原子核の緩和の違いを画像にする。TR・TEの組み合わせで、短TR・短TEがT1強調 T1-weighted imagingT1強調(T1-weighted imaging) T1-weighted imaging(T1強調)、長TR・長TEがT2強調 T2-weighted imagingT2強調(T2-weighted imaging) T2-weighted imaging(T2強調)、長TR・短TEがプロトン密度強調になる。
- ⭐ 読影image interpretation 読影(image interpretation)image interpretation(読影) はまず水を探す(T1で黒・T2で白)。脂肪はT1・T2とも白く、脂肪抑制fat suppression 脂肪抑制(fat suppression)fat suppression(脂肪抑制) で黒くなる。空気・皮質骨cortical皮質骨(cortical)cortical(皮質骨)・線維組織fibrous tissue線維組織(fibrous tissue)fibrous tissue(線維組織)・ヘモジデリンhemosiderinヘモジデリン(hemosiderin)hemosiderin(ヘモジデリン)・速い血流はT1・T2とも黒い。
- FLAIRは脳脊髄液を消したT2、拡散強調像diffusion-weighted imaging 拡散強調像(diffusion-weighted imaging)diffusion-weighted imaging(拡散強調像) は拡散制限 diffusion restriction 拡散制限(diffusion restriction) diffusion restriction(拡散制限) を白く描き、ADCで黒ければ真の拡散制限 true diffusion restriction真の拡散制限(true diffusion restriction) true diffusion restriction(真の拡散制限)。TOF法とMRCPは造影剤なしで血管・胆管を描く。
- ガドリニウムgadolinium ガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) はT1を短縮し、造影後postcontrast 造影後(postcontrast)postcontrast(造影後) はT1強調 T1-weighted imaging T1強調(T1-weighted imaging) T1-weighted imaging(T1強調) で撮る。造影効果contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement)contrast enhancement(造影効果) は悪性度と相関しないが、新たな造影効果 contrast enhancement 造影効果(contrast enhancement) contrast enhancement(造影効果) の出現は不利な所見。
- ⚠️ 安全の要点は、常時オンの磁場(飛来物)、体内金属・眼内異物intraocular foreign body 眼内異物(intraocular foreign body)intraocular foreign body(眼内異物) (眼窩X線)、植込み機器implanted device 植込み機器(implanted device)implanted device(植込み機器) の表示と条件、閉所恐怖症claustrophobia閉所恐怖症(claustrophobia)claustrophobia(閉所恐怖症)、妊娠(非造影unenhanced imaging 非造影(unenhanced imaging)unenhanced imaging(非造影) MRIは可、ガドリニウムgadolinium ガドリニウム(gadolinium)gadolinium(ガドリニウム) はルーチンで使わない)。
- 腎性全身性線維症nephrogenic systemic fibrosis 腎性全身性線維症(nephrogenic systemic fibrosis)nephrogenic systemic fibrosis(腎性全身性線維症) は主に直鎖型の高リスク製剤と重度腎機能障害 renal impairment腎機能障害(renal impairment) renal impairment(腎機能障害)・透析・急性腎障害acute kidney injury, AKI 急性腎障害(acute kidney injury, AKI)acute kidney injury, AKI(急性腎障害) で起きた。現在は低リスク製剤を選び、腎機能だけを理由に必要な造影MRIを拒まない。
出典
- 1.ACR Manual on Contrast Media(American College of Radiology・2026)発行元が配信する2026年版PDFの全文で確認した。Nephrogenic Systemic Fibrosis(2025 Update)の章で、NSFは主に皮膚・皮下組織を侵し肺・食道・心・骨格筋にも及びうること、CKD4・5では最もNSFと関連の強いGroup I製剤の1回以上の曝露で1〜7%に発症すると推定されること、確定例の12〜20%が急性腎障害で生じたこと、標準量1回の投与でも発症例があること、Table 1の分類(Group I=ガドジアミド・ガドペンテト酸メグルミン・ガドベルセタミド、Group II=ガドベン酸メグルミン・ガドブトロール・ガドテル酸・ガドテリドール・ガドキセト酸ナトリウム・暫定のガドピクレノール、Group III=該当なし)、Group II製剤では標準量以下なら投与前の腎機能評価は任意であること、透析中・eGFR 30未満・急性腎障害の患者ではGroup I製剤は禁忌でGroup II製剤を強く推奨すること、CKD3(eGFR 30〜59)では特別な予防策は不要なこと、透析患者では定期透析の直前に撮像し新たな透析導入や回数変更はしないこと、症状は大半が投与後数日〜数か月で現れまれに数年後であることを確認した(急性腎障害ではGroup I製剤は「避ける」、透析中とCKD4・5では「禁忌」と書き分けられている)。授乳の章で、乳児の腸から吸収される量が0.0004%未満と推定され投与後24時間の授乳中断は不要で、母親が情報に基づいて判断すればよいことを確認した。同章以外で、ACR–ASNR Position Statementにおいて反復投与後に脳内へガドリニウムが残存し、腎・肝疾患のない患者にも起こりうるが、現時点で有害な健康影響や神経毒性を示す組織変化は報告されていないこと、使用した製剤名と用量を毎回記録すべきことを、Gadolinium Pregnancy Screening Statementと妊婦への投与の章で、妊娠中のルーチン投与は避け、利益が未知のリスクを上回るときに限り低NSFリスク製剤を最小量で用いること、造影前に妊娠の可能性を確認する仕組みを施設に置くことを、Fastingの章で現在の造影剤では静注前の絶食は不要であることを確認した。閲覧 2026-09-25
- 2.ESUR Contrast Media Safety Committee Guidelines 2025(European Society of Urogenital Radiology・2025)発行元PDFの全文で確認した。NSFの危険因子がeGFR 15 mL/min/1.73 m²未満と透析であり、ガドジアミドが報告例の大半を占め、重度腎不全での推定発症率がガドジアミドで3〜18%・ガドペンテト酸メグルミンで0.1〜1%であること、最高リスク群(直鎖型のガドジアミド・ガドペンテト酸メグルミン・ガドベルセタミド)はEMAが静注使用を停止し(ガドペンテト酸メグルミンは関節造影のみ可)、ガドベルセタミドは欧州市場から撤退したこと、中間リスク群(ガドベン酸メグルミン・ガドキセト酸ナトリウム)は欧州では肝胆道系撮像に限って承認されていること、最低リスク群(環状型のガドピクレノール・ガドブトロール・ガドテル酸メグルミン・ガドテリドール)では投与前の腎機能検査は必須でなく、GFR 30未満が既知または疑われる場合も適応・期待される利益・NSFリスクを比べる通常のリスク・ベネフィット判断に従うこと、eGFR 30未満では待機的な造影MRIの反復間隔を理想的には7日(168時間)、臨床上急ぐ場合でも最低2.5日(60時間)とし、残存腎機能のない透析患者では透析3回分以上、緊急時は短縮してよいこと、血液透析患者では環状型の後の即時透析は不要で直鎖型(肝特異性造影剤など)の後は即時に透析し翌2日も繰り返すこと、全患者で臨床的に適応のある造影MRIを拒まないこと、NSFの初期症状は痛み・かゆみ・皮膚の腫脹と紅斑で通常下肢から始まり発症は投与当日〜2〜3か月(まれに数年後)であること、妊婦には非常に強い適応がある場合に環状型を最小量で使え新生児の検査は不要であること、環状型なら授乳を通常どおり続けてよいこと、腎機能障害のある妊婦・授乳婦にはガドリニウム造影剤を投与しないこと、脳の深部核のT1高信号が直鎖型の投与後に報告され環状型単独では報告されず腎機能に関係なく反復投与後にのみ生じ臨床的意義は不明であること、静注造影剤の前の絶食は勧めないことを確認した。閲覧 2026-09-25
- 3.ACR Manual on MR Safety(American College of Radiology・2024)発行元が配信する2024年版マニュアルPDFの本文で確認した。眼窩に強磁性異物が入った可能性のある外傷歴がある患者は、単純X線の眼窩撮影1枚(必要に応じ追加撮影)か受傷後の薄層CTの読影で評価し、MR画像だけでは除外できないこと、頭蓋内動脈瘤クリップはメーカー・型番・種類を特定してMR UnsafeかMR Conditionalかを確認するまで撮像しないこと、過去に問題なくMRIを受けた事実だけでは安全の根拠にならないこと、MR Conditional表示のペースメーカーは米国で2011年から使われICD・CRTなども含まれるようになったこと、MR Conditionalでない心臓植込み電子機器は心臓専門医との体制・撮像直前直後の機器評価と再設定・心電図とパルスオキシメータの監視・検査室外の体外ペーシング付き除細動器・再設定まで立ち会う二次救命処置要員など心臓リズム学会の推奨に従って扱うこと、妊娠中の患者には3 Tまでの装置を通常操作モード(全身平均SAR 2 W/kg以下)で使い、期待される利益があり他の方法で同じ情報を得られない場合にMRIを行ってよく、妊娠のどの時期でも造影剤なしのMRIの有害性は再現性をもって示されていないこと、造影剤は妊婦にルーチンで投与しないことを確認した。閲覧 2026-09-25