Gyro Cup 2020

臨床現場において動く患者のMRAを撮るのは至難の業です。一般的なTOF法を90秒に短縮した場合でも、モーションアーチファクトの影響で主幹動脈さえ評価できないことも多くがっかりした経験があると思います。大浦先生は撮像時間が長いイメージのあるPCA法のパラメータを考察し丁寧に組み合わせることで、いままでに無い超高速PCAをDynamicで繰り返し撮像、そして計算するという、Phase Contrast Angiography Loop Calculation「PHALCON」を考案されました。「PHALCON」はVENC 45cm/sと高めに設定することで極端に短いTRが実現でき、 Transverse撮像にしたことで少ないスライス枚数に設定可能、さらにSENSEを2方向に入れ、超短時間化が可能となりました。しかし、Transverse撮像は血管流入部のIn-flow効果が強く、末梢血管との信号差が目立つ画像となります。そこで、大浦先生はToneパルスを使用する事により全体の血管信号が均一化され、末梢まで描出が良好な超短時間撮像のPCAを完成させました。
また、「PHALCON」を3～4回のDynamic撮像をし、各時相のなかで最も動きの少ない相を抽出したり、背景が暗く血管が確認しづらいPhase画像とMagnitude画像を足し合わせることでTOF原画像に近い画像を作成したり、撮像後の後処理を巧みに計算させることも考案されました。これらの計算はすべてコンソールのImageAlgebraで簡単に行うことができます。さらに、血管を低信号にして血栓を描出したり、MRAで邪魔となる血腫のみを消したり、全時相をCumulationすることで動きを平均化したり、その計算方法は多岐に渡ります。今後、動く患者のための撮像方法として期待されます。

現在非造影MRAで使用されている4D-PCAは、撮像時間が長くVENCの設定が難しいという問題があり、対象血管が限られてしまいます。そこで、後藤先生はだれでも簡単に撮像できる全身対応非造影MRA、5D MRAを考案されました。
まず、Fast imaging modeをTFEからTFEPIへ変更するだけで撮像時間が6分から3分に短縮可能となりました。もうひとつの問題点であるVENC設定については、3種類のVENCで全身どこでも対応できることに気づかれました。早い流れを描出したい場合はVENC 70cm/s、遅い流れを描出したい場合はVENC 30cm/s、 とても遅い流れを描出したい場合はVENC 10cm/sと設定します。
足趾や手指MRAはVENC 10cm/secを設定することで末梢まで描出することができ、拍動の有無によって動脈、静脈の分離ができます。また、この手法は血管情報のみならず位相情報も同時に取得しているため、動態評価以外に撮像後にQ-Flow解析にて任意血管の定量評価も可能となります。
さらに2種類のVENCでそれぞれ撮像し、AdditionやSubtractionすることで流速を自在に強調した5D-VENC Fusion 流速強調MRAも考案されました。脳動静脈奇形では、流出静脈はVENC 30cm/sec、流入動脈をVENC 70cm/secで描出し、それらをAdditionすることで血流の全体像を把握できます。さらにSubtractionすることで早い流れを強調したり、遅い流れを強調することもでき、困難だった血流動態を一つの画像で同定できる、全く新しいMRAとして臨床応用が期待されます。
（注：Retrospective EPIのオプションソフトが必要です）

大動脈弓部周囲の不安定プラークは脳梗塞の危険因子であるという報告があります。また、CASにおける術中の虚血性合併症の原因として、胸部大動脈周囲のプラークも大きな要因となります。従来の胸部大動脈の撮像法は、MRAとVessel Wall Imaging（VWI）で2回以上撮像が必要で、比較的長い撮像時間が必要でした。そこで立川先生は、Pre Pulseを併用した3D TFEPIのMulti Shot を使用し一回の撮像でMRAとVWIを得る撮像法を考案されました。
BRIDGE（BRIght and Dark blood images with multi-shot Gradient echo Echo planar imaging）と名付けられた本法は、Pre PulseにT2 prepとIR Pulseを利用し、各時相で共有することによりBright/Gray/Blackのマルチコントラストの画像が取得可能です。具体的には、PPUのTrigger後に、T2 prepで筋肉信号を抑制し、続いてのIRパルスからのT1回復の過程を複数時相のTFEPIでリードアウトして、マルチコントラストの画像を得ます。 TFE factorにより撮像する時相数を調整可能で、低心拍での撮像時間の延長を防いだり、高心拍においても時相数を確保することが可能です。
画像処理は、任意の時相データでMIPやMPRが可能です。
Gray BloodのMPRは血管内腔壁とプラークの境界が分かり易いと医師からも評価を得ているそうです。任意の時相をImage Algebraで足し合わせてMIPを作ることで、MRAに不安定プラークを強調した立体画像を作成できます。経食道心エコー（TEE）で評価できなかった弓部のプラークの描出で、大動脈原性脳塞栓症の診断に繋がった症例や、CASの穿刺部位の判断に有用であった症例を示されました。
（注：Coronary Acquisitionのオプションソフトが必要です）

頭部MRI検査のMRA撮像は、撮像時間が長く、体動によって画質低下を生じることがしばしばあります。声掛け、強固な固定、高速撮像と順次対応しても、無念にもMRA撮像を中止した経験が多くあります。そこで黒崎先生は、「なんとしても診断に役立つ画像を」という強い思いから生まれた撮像法を考案されました。
本手法は、頭部MRAをわずか19秒で撮像することができ、「秒撮MRA」と名付けられました。設定する分解能は1.2mm ISOvoxel、周波数アーチファクトとボケ改善のためにPartial echoをNoに設定します。撮像時間短縮のためにChunkを１に、TRをShortestに設定します。この条件下で末梢血管の描出能を担保するために、FA=14°、ToneパルスのStart angle=10°に設定します。脂肪信号を抑えるためにFOVは小さく、OverSamplingを設定、またWFSを大きくするためにPNSmodeをhigh, Gradient modeをenhanced、Phase=APに設定します。最後にC-SENEを7.0倍速に設定することで、わずか19秒での高速頭部MRAが撮像可能となります。
さらにこの秒撮MRAから条件を少し変更するだけで、7.0Tにも負けない穿通枝描出が可能な超高分解能MRAにアレンジすることができます。これは「特撮MRA」と名付けられました。設定の空間分解能を0.6mm ISOvoxelに変更、OversamplingとSliceoversampling、C-SENSEをそれぞれ1.0に変更、denoiseはStorong、TEをshortest、 WFSを1.8、そしてToneのStart angleを3に変更します。秒撮MRAと併せて、今後の臨床応用に大きな期待が持てる撮像法です。