Gyro Cup 2014

一般的にPSIRシーケンスは、造影剤を使用した心筋の遅延造影検査に広く用いられます。PSIRは心電同期を併用したIR-T1TFEにてデータを取得し、2つのModulus画像から画像再構成にて、Correct Real（CR）画像を作成します。また血管病変を描出するMRAの手法には、血管内腔を高信号に描出する“Bright Blood image”と、血管の内腔を低信号に描出し、血管壁やプラークを検出する“Black Blood image”に大別されます。従来、この2種類の画像は一度に撮像できませんでしたので、目的に応じて別々に異なるプロトコルを撮像していました。

吉田先生は、一度に2種類の異なる画像を取得できるPSIRに着目し、PSIRを血管描出に適応することで、一度に、“Bright Blood image”と“Black Blood image”を取得できる“Dual Contrast image”を考案されました。
まず、血管を高信号に描出することを考えた吉田先生は、高速かつ高信号・高コントラストの画像を取得できるbalancedシーケンスを採用しました。PSIRのパラメータの「Contrast enhancement」を、「T1」から「balanced」に、「FA」を「90」に、そして「TI delay」は「Shortest」、「Water fat shift」を「minimum」に設定します。これによりPSIRで得られるModulus imageにおいて“Bright Blood image”が、画像再構成で作成されるCR画像で“Black Blood image”が取得できます。これらの画像は同じデータを用いるため、位置ズレなく観察することもでき、非常に有益な撮像テクニックです。

通常、3DのMRCPを撮像する際は、呼吸同期を併用した3D-TSEシーケンスで撮像します。3D-TSEはTEも600ms程度と非常に長いため、背景信号が抑制され、水信号のみを高信号に描出することができます。しかし、呼吸サイクルが安定しない場合には、モーションアーチファクトが発生します。また、1呼吸におけるデータ収集時間が長いため、呼吸サイクルの速いパターンにおいては、吸気時のデータもサンプリングされ、ブラーリングアーチファクトが発生してしまいます。更にTEが長いことから、濃縮胆汁の際には描出することはできません。大西先生は、濃縮胆汁には呼吸同期を併用したBalanced-TFEを用いられていますが、やはり呼吸サイクルが安定しない場合には、3D-TSEと同様にモーションアーチファクトが発生しますし、balanced特有の血管の信号も描出されてしまいます。

そこで大西先生は、呼吸サイクルに依存せず、濃縮胆汁も描出でき、背景信号も抑制できるシーケンス“Single breath hold B-TFE Inflow Suppression –MRCP”を考案されました。呼吸同期を併用した3D-BTFEの条件を、息止めに設定するだけです。Shot intervalがShortestのため、血管の信号が抑えられ、3D-TSEのような背景信号を抑制した画像が得られます。今までの3D-TSE MRCPの問題点を一挙に解決できるこの手法の最大の特徴は、1回の息止め18秒で撮像できることです。短時間で簡便に撮像できるとても有用な撮像方法です。

頭部のルーチン検査で撮像されているMRAは、Inflow 効果を利用して撮像します。静脈の信号を抑制するため、頭側にSaturation pulseであるRESTを印加し、選択的に動脈信号のみを描出します。また、末梢血管の描出能を向上させる目的で、MTC pulseをOff resonanceで印加し、脳実質の背景信号を抑制する手法もあります。しかし、MTC pulseを印加する際は、TRが延長するため、結果として撮像時間の延長を招くため、現在のルーチン検査ではあまり用いられていません。

佃先生は、血管の描出能を向上させる目的で、MTC pulseを用いずに、何とか背景信号を抑制できないか熟考されました。そして、画期的かつ簡便な手法を導き出されました。それがRESTの「thickness」を、通常の「20mm」から「80mm」に変更するというシンプルなものです。RESTはルーチン検査のMRAにも使用されており、「thickness」を変更しただけでは、TRの延長がないため、撮像時間の延長も生じません。実際に、20mmの厚さでは描出されなかった血管が80mmにすることで描出されました。佃先生は、RESTを厚くすることで、MTC pulseと同様の効果が得られたと考察されていました。そして、さらなる血管描出能の向上を佃先生は考えられました。それが80mmのRESTを2つに設定することです。これにより末梢血管の描出能がさらに改善できました。非常にシンプルでどの装置でも使用できる、とても画期的なアイディアです。

近年の浅側頭動脈－中大脳動脈吻合術（STA-MCA bypass）は、小さな術創、小さな開頭範囲で手術時間の短縮が計られ、より低侵襲で手術施行する流れとなっており、術前にMCAと脳表を走行するSTAとの位置関係、そして脳表の情報を把握することが手術プランを立てる上で重要となっています。
水野先生は、脳外科医から「術前に、脳表画像（SAS）と脳表を走行する動脈を描出し、STAとMCAの吻合予定部位、開頭位置、開頭範囲を決定したい」との要望を受けました。その際に、術中施行されるICG（インドシアニングリーン）を静注し、特殊なフィルタを通して見ることができる蛍光血管造影の画像を見せられ、それと同様の画像を取得することを目的とし、今回の撮像方法を考案されました。

その撮像方法とは、通常のHead Coilを使用せず、C4コイルやFlexコイルなどの表面コイルを用いて撮像することです。これにより、脳表面を走行するSTAは、表面コイルに近いことからMCAよりも高信号に描出されるため、奥行き方向を反映させた立体感のある画像を取得できました。同一条件を用いてもHead Coilではこの画像は取得できません。通常はCLEARのような感度補正を用いますが、感度補正も使用しません。またMIP時に表面の脂肪をカットすることでSASも描出でき、まさに目的とした蛍光血管造影の画像を脳外科医に提供することができました。本手法は、STAとMCAバイパス術の術前評価に非常に有用な撮像テクニックです。