Gyro Cup 2022

DWI 撮像においては、脂肪抑制を併用しないと脂肪がケミカルシフトを生じるためアーチファクトの原因となります。そのため、Pre-pulse として SPIR や SPAIR を用いることにより、このアーチファクトを回避することができますが、デメリットとして SNR の低下、MT 効果の増加、撮像時間の延長等があげられます。
3T 装置においては、90° パルスと 180° パルスの極性を逆に印加することにより脂肪抑制効果が得られ、ケミカルシフトアーチファクトを抑制することができます。今回村山先生はそこに着眼され、脂肪抑制パルスを抜いてもアーチファクトのない画像が得られる「LION DWI」を考案されました。
Pre-pulse がないことによる MT 効果の低減によって、白質と灰白質のコントラストが安定するため、脳炎やヤコブ病などの灰白質が高信号になるような疾患の検出能が向上します。
SNR も SPAIR と比較して 1.4 倍となるため、高分解能化や加算回数の低減による短時間化も可能となります。
また、High b-value の DWI においてもメリットを生かすことができ、例えば前立腺などで b1500 の DWI を 4 分程度で撮像している条件であれば、半分の 2 分程度で撮像することも可能と報告されております。また、ADC 値も問題なく評価できるとご報告されています。注意点として、骨盤部で広範囲を LION DWI で撮像する場合にはアーチファクトが生じやすいので FOV を小さくし、Over Sampling を前後方向を加えることで回避できます。さらに TSE DWI でも使用可能で、通常 SNR を担保し難い TSE DWI においても高い SNR を活かし、短時間で撮像できるようになるメリットがあります。
このように LION DWI はさまざまな使い方ができるため、各領域でお使いいただける撮像方法です。
* 1.5T では LIPO のパラメータがないため、ご使用いただけません。

3D MRCP の撮像には、TE が 600ms 前後の Heavy T2 TSE を呼吸同期や横隔膜同期で撮像する方法が一般的に用いられます。この方法はある程度ゆっくりで安定した呼吸下では綺麗に撮像できますが、一度の呼気中に撮像する Shot が約 1000ms と長く、不安定な呼吸の場合には Shot が吸気にもかかってしまい、モーションの影響を受けた画像となる場合があります。
そこで伊原先生は、コントラストを維持しつつ Shot を短縮してモーションアーチファクトのリスク低減を図るため、TPT MRCP (T2 Prep-pulse Combined Turbo Spin Echo MRCP) を考案されました。T2prep は T2 値の短い組織の信号を抑制するプリパルスであり、主に冠動脈撮像などで用いられる技術です。この効果を MRCP に活用することで、Shot の短縮のため TE を短く設定した際にもHeavy T2 のコントラストを維持することが可能となります。
しかし、パラメータ設定としては一般的な 3D TSE に T2prep pulse を併用することができません。そこで、通常は Black Blood 効果を得ることを目的とする iMSDE を利用し、VENC を 0cm/sec と入力することで T2prep と同様の効果を得ることを実現しました。これにより、Shot を約 300ms 程度まで短縮しても Heavy T2 のコントラストを得ることが可能となり、速い呼吸や不安定な呼吸においても画質が向上します。
さらに、Shot を短縮したことによるブラーリングの改善、TE の短縮による濃縮胆汁の描出や呼吸同期不良の際の息止め設定も可能となり、まさに万能性を備えるシーケンスとなります。
* iMSDE は Black Blood Imaging のオプションソフトウェアです。

MRCP の検査時に、患者の呼吸が速い、バラバラで安定しない、息止めができない、息止め不良といった経験をされていませんか？このような場合、従来法の 3D TSE navi や GraSE BH を撮像しても、満足な画像は得られません。立川先生はどのような状況にも対応可能で、膵管の末梢や胆のう管、肝内胆管までクリアでシャープな MRCP 画像を得る方法を考案されました。
まず、TSE factor を半分に、Profile order を linear/Y から linear/radial へ変更することで、Shot 時間を短縮し動きに強くしましたが、コントラストを決定する equiv.TE も短縮してしまい背景信号が目立つ画像となってしまいます。冠動脈撮像などに用いられる T2prep が使用できれば、T2 値の短い背景信号を抑制し、T2 値の長い膵管等のコントラストを維持できますが、一般的な 3D TSE には併用できません。そこで、立川先生は iMSDE を応用することを考案されました。
iMSDE は Black Blood 効果を得るため、Motion Sensitive Gradient MSG を使用して血流信号を抑制しますが、VENC を 0cm/sec に設定することで、T2prep と同様な効果を実現しました。しかし、Shot が短い条件でも、不安定な呼吸データが収集されるとボケた画像になることがあります。ここで、さらにもう一工夫として呼吸同期に横隔膜同期の Gate and Track を併用することを考案されました 。
これにより撮像中の乱れた呼吸は排除し、Window 内に入る一定の呼吸データのみを収集することが可能となり、幅広い患者さんに適応した唯一無二の撮像法としてご発表いただきました。
このユニークな撮像法は、Short shot duration with background noise suppression using iMSDE preparation Respiratory compensation to eliminate unnecessary respirations. 「SNIPER」と名付けられました。
* iMSDEはBlack Blood Imaging のオプションソフトウェアです。

椎骨脳底動脈乖離の検査では、T1w、T2w Black Blood Image を撮像することがあります。通常は 4 分 26 秒で撮像しているプロトコールになりますが、分解能の変更や高速撮像技術を併用せず撮像時間だけを 2 分 1 秒に短縮するというアイデアを高野先生が発案されました。さらに、とてもユニークな方法で T1w、T2w、PDw のコントラストを得る方法を考案されました。
このアイデアには 3 つのポイントがあります。
① Echoes を 3 に設定することで Multi Echo 法を利用、② DRIVE を Yes に設定、③ Profile Order は low-high に設定することです。また、3D VISTA では Shot の最初が不安定な信号になるため、Startup Echoes を 2 に設定します。さらに、Scan Percentage (%) は TSE factorとSENSE factor により変動しますので、設定した Scan Percentage (%) になるように TSE factor と SENSE factor を調整します。Geometry Tab は撮像領域、検査に合わせて自由に設定することが可能です。しかし、この撮像方法では PDw と T2w を得ることはできますが、T1w を得ることはできません。そこで高野先生は PDw (First TE) から Heavy T2w (Last TE) を差分するこで T1w Like Image を得るというとてもユニークな方法を考案されました。これにより、一度の撮像で 3 つのコントラストを得るという「コントラスト革命」を起こされ、この撮像方法に「Change contrast with Multi Echo of Low-high Encoding at One scan CHAMELEON」と名付けられました。
また、このアイデアによる T1w Like Image が通常の 3D VISTA による T1w image と比べ、コントラストに違いがないかをファントム撮像により実証され、その結果 CHAMELEON は通常の T1w Image と非常に良く似たコントラストを示す結果となりました。
CHAMELEON は Iso Voxcel で設定することにより、多断面再構成可能なマルチコントラストが一度に得られ、頭部や骨軟部領域への応用も可能な優れたクリニカルアドバンテージをもつ撮像方法となります。