2002 年 9 月 30 日その上高速化に伴う検出器素子の afterglow の抑制や多列化に伴うセパレータゃあおり角による損失も X 線利用効率の低下につながりコントラストに関しては不利に働く 2) これらの問題は最新の 16 列装置でも何ら変わることが無く根本的な解決には更な

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しなつおなか
5 years ago
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断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2 3 号原著論文脳神経系におけるマルチスライス CT の有用性と問題点佐々木真理岩手医科大学放射線科 Sasaki, Departm 巴 nt Radiology, はじめにマルチスライス CT MDCT) は爆発的に普及し広く臨床応用されているが MRIが大きな役割を果たしている脳神経領域における臨床的意義は必ずしも明確ではない本稿では

1 断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2 3 号原著論文脳神経系におけるマルチスライス CT の有用性と問題点佐々木真理岩手医科大学放射線科 Sasaki, Departm 巴 nt Radiology, はじめにマルチスライス CT MDCT) は爆発的に普及し広く臨床応用されているが MRIが大きな役割を果たしている脳神経領域における臨床的意義は必ずしも明確ではない本稿では MDCTの有用性と問題点について従来の CT, MRI, 血管造影と対比し脳血管障害への応用を中心に概説するなお有用性については高いエピデンスのあるものを中心に述べ問題点についてはいわば第一世代といえる 4 列装置のみのものか MDCT に普遍的なものなのかを区別して述べたい MDCTのインパクトと限界 MDCT は 4 列装置の段階から頭部領域の容積撮像を日常のものにしてしまった 1 弓水平断の呪縛から逃れて任意断面の観察が可能となり ( 図 1) 後頭蓋嵩のストリークアーチファクトの軽減 ( 図 2) や冠状断での歯科充填物による金属アーチファクトの回避も容易となった O O.5mm コリメーション撮影の可能な装置では頭部においても isotropic voxelデータを取得でき (FOV の場合 O.47x0.4 7xO.5mm) 側頭骨などの微細な骨構造や CT A) の画質向上をもたらした一方薄いコリメーションでの高速回転ヘリカル撮像は線量不足によるコントラスト分解能低下に直結するため脳実質コントラストの大幅な劣化を招く ( 図 3) 2) そのため頭部のルーチン撮影では回転速度を落とし厚いコリメーションでコンベンショナルスキャンを行う必要があり MDCTの利点を十分生かすことができない 3 ) 図 1 下垂体腺腫再発 (63 歳女性 ) collimationx4, 3.5, O.5sec/rotation, a, c: 骨条件 b, d: 軟部組織条件トルコ鞍斜台右傍鞍部の骨工口ージョンを認める右頚動脈管は消失している ( 左頚動脈管 :a の矢印 ) 右内頚動脈は腫癌内を走行している (b の矢印 ) 左海綿静脈洞 Meckel 寓は保たれている ( 矢頭 ) 図 2MDCTによるス卜リークアーチファク卜の軽減 scan, collimationx4, 5.5, O.5sec/rotation, reconstruction. 薄いコリメーションで撮像し厚いスライスを再構成することによってストリークアーチファク卜を除去できる scan, collimationx4, 後頭蓋寓中頭蓋寓に著明なストリークアーチファクトを認める別刷請求先 : 干 ~ 岡市内丸山一 1 岩手医科大学放射線科佐々木真理

2002 年 9 月 30 日その上高速化に伴う検出器素子の afterglow の抑制や多列化に伴うセパレータゃあおり角による損失も X 線利用効率の低下につながりコントラストに関しては不利に働く 2) これらの問題は最新の 16 列装置でも何ら変わることが無く根本的な解決には更なる技術革新を f 寺たねばならない急性期脳塞栓症近年急性期脳塞栓症に対する血栓溶解療法が注

2 2002 年 9 月 30 日その上高速化に伴う検出器素子の afterglow の抑制や多列化に伴うセパレータゃあおり角による損失も X 線利用効率の低下につながりコントラストに関しては不利に働く 2) これらの問題は最新の 16 列装置でも何ら変わることが無く根本的な解決には更なる技術革新を f 寺たねばならない急性期脳塞栓症近年急性期脳塞栓症に対する血栓溶解療法が注目され 4-5 ) 本邦でも薬事未認可の治療法であるにも関わらず広く行われている血栓溶解療法には経静脈全身投与とマイクロカテーテルを用いた動脈内投与 ( 局所線溶療法 ) があり薬剤としては rt-pa ( 遺伝子組替組織プラスミノゲンアクテイベータ ) などが用いられる血栓溶解療法の適応決定で最も重要なのは発症からの時間と頭部 CT 所見である発症 3 時間以内かつ CT で異常を認めない例では経静脈投与の有用性が証明されており (NINDS 試験 ) 6~ ガイドライン 5) なとε の根拠となっている一方発症 3-6 時間では経静脈投与の有用性は証明されておらず II 試験 ) 7 ) 局所線溶療法の有用性に関するエビデンスも未だ十分ではない (PROACT II 試験 ) 8) 急性期脳虚血で問題となる CT 所見は初期虚血変化 sign) と呼ばれる初期虚血変化には基底核の不明瞭化皮髄境界の不明瞭化脳溝の狭小化があり ( 図 4) これらは非可逆的な虚血を意味するだけでなく血栓溶解療法によって出血や脳浮腫といった重篤な合併症を併発し, 患者の予後を悪化させる危図 3 撮影条件とコントラスト分解能管電圧 120kV, 管電流 250mA, 再構成関数は共通 scan, collimationx4, 5.5, O.5sec/rotation, ノイズが多く脳内のコントラストは不良である scan, collimationx4, at こ比べノイス -- '1 減少しコントラストは改善しているが白質 / 灰白質コントラストは未だ不十分である scan, collimationx4, 十分な S/N 比が得られ皮髄境界基底核のコントラストは良好である図 4 初期虚血変化 ( 72 歳男性左中大脳動脈塞栓症 ) 突然の右片麻療失語で発症 a, c : 発症 1. 5 時間後単純 CT, b, d: 発症 3 日後単純 CT 4 convent i onal scan, 120kV, 250mA, 2sec/rotationtこて撮影発症 1.5 時間後の CT ( a, c ) で左島皮質レンズ核上部の不明瞭化 ( 矢頭 ) 左前頭葉皮質の皮髄境界不明瞭化と脳溝の狭小化 ( 矢印 ) を認める血栓溶解療法の適応無しと判断され保存的治療が行われた 3 日後の CT ( b, d ) では左中大脳動脈領域に広汎な梗塞巣を認めるが出血や強い脳腫脹は伴っていない本例に対する血栓溶解療法は重篤な合併症を引き起こし患者の予後を悪化させる可能性が高い

3 断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2 3 号図 5 CT 濯流画像 (64 歳男性右内頚動脈狭窄 ) CEA 術前右中大脳動脈支配領域の広汎な MTT の延長 CBV の増加 CBF の低下を認める b:cea 術後左右差はほとんど認められない険性を示す所見でもある 4.9 ) 初期虚血変化の範囲は拡散強調画像の異常信号の範囲とおおよそ一致する 10 ) 初期虚血変化は微妙な変化であるため読影に十分習熟すると共に良好なコントラストの画像を得る必要がある 4.5) 通常の MDCT 画像では不十分な場合が多く良好なコントラスト分解能を達成するよう撮影条件を吟味する必要がある具体的には回転速度を遅くし厚いコリメーションを用い高い管電流でコンベンショナルスキャンを行う ( 図 3c) 3) 近年大きな注目を集めている拡散強調画像や潅流画像は血栓溶解療法の time window 拡大や厳密な適応決定に役立つことが期待されている 11) しかし多くの研究が行われているにも関わらず現時点で頭部 CT に勝る有用性を示す高いエビデンスは存在しなしミ現在国内で行われている rt-pa 静脈投与の第 2 中目試 d 験や局所線溶療法のランダム化比較試験 (MELT ]apan ) でも拡散強調画像ではなく CTが採用されている 12 ) 急性期脳塞栓症における CT の重要性は再認識されるべきである CT 濯流画像薩流 (perfusion) という用語に厳密な定義は無いが一般には毛細血管レベルの血流を指す CT 瀧流画像 CTP) は dynamic CT の技法を用いてヨード造影剤通過に伴う組織の CT 値変化を経時的に計測することで得られる ) 脳組織に移行しないトレーサを用いる点で Gd-DTPA を用いた MR 濯流画像と同種の検査法であるヨード造影剤 30-40ml を秒 4-6ml 程度で急速静脈し主に基底核を含む断面を連続してスキャンする 4 列 MDCT では同時に 4 断面を取得できるがカバーできる範囲は多列検出器の幅に依存する Deconvolution 法なとε を用いて 3 種類の定量画像を作成するのが一般的である ( 図 5) 動脈入力関数より平均通過時間 (mean MTT) を静脈出力関数より脳血液量 (cerebral volume, CBV) を CBV を MTT で除して脳血流量 ( cerebral CBF) を求める 13,1 4 ) CTP の大きな利点は CT さえあれば 24 時間いつでも施行できる手軽きであるまた定量性や空間分解能の点でも MR 濯流画像に比し優れている欠点として第一に挙げられるのは非常に大きい被曝量である ( 詳細は後述 ) 15 ) その他狭い撮影範囲 (1 6 列装置でも 20 32mm) 造影剤による侵襲体動に対する脆弱さなどが挙げられる拡散情報を同時に取得できないことを弱点とする意見もあるが拡散強調画像が急性期脳塞栓症の治療成績向上に有用であることを示すエピデンスが未だ存在しない現状では必須の検査である頭部 CT と同時に施行できる利点の方が強調されるべきであろう CTP や MR 潅流画像に期待される臨床的意義としてしばしば挙げられるものに急性期脳塞栓症における ( 血流が低下しているが組織障害が可逆的な状態にある領域 ) の検出がある 4,1 1) o CBF の低下は貧困濯流 (misery II 虚血 ) を意味し CT 初期虚血変化や拡散低下は非可逆的組織障害をおおよそ反映するので両者の間 (mismatch 部 ) に penumbra 領域が存在しうる血栓溶解療法は早期再濯流によって penumbra 領域を救済することを想定しているがだからといって penumbra の診断が臨床上有用だと即断してはいけない血栓溶解療法適応決定における画像診断の第一の役割は救済しうる領域が残存しているか否かの判定ではなく再濯流による合併症の予測と防止にある 3.5 ) ì- 韮流画像を追加して

2002 年 9 月 30 日特集マルチスライス C T の有用性図 6 脳血管 CTA ( 38 歳男性巨大下垂体腺腫 ) 直前に少量の造影剤を投与しているので腫癌は淡く濃染している両側内頚動脈の外側への偏位両側前大脳動脈水平部の挙上上行部の弧状圧排を認める右浅中大脳静脈は発達しているが( 矢頭 ) 左浅中大脳静脈は発達不良で下大脳静脈が発達している ( 矢印 ) 図 7

4 2002 年 9 月 30 日特集マルチスライス C T の有用性図 6 脳血管 CTA ( 38 歳男性巨大下垂体腺腫 ) 直前に少量の造影剤を投与しているので腫癌は淡く濃染している両側内頚動脈の外側への偏位両側前大脳動脈水平部の挙上上行部の弧状圧排を認める右浅中大脳静脈は発達しているが( 矢頭 ) 左浅中大脳静脈は発達不良で下大脳静脈が発達している ( 矢印 ) 図 7 脳血管 CTA ( 72 歳女性くも膜下出血術後 ( 左中大脳動脈動脈癌破裂 )) 左中大脳動脈および左前大脳動脈水平部に広汎な血管筆縮を認める ( 矢頭 ) 右中大脳動脈に未破裂動脈癌を認める ( 矢印 ) 図 8 脳血管 CTA ( 1 歳女児感染性動脈癌疑い ) 造影剤は右手背静脈より手庄で注入頭蓋内動脈静脈が良好に描出されている penum b ra の有無を推定することによって治療成績が向上したことを示すエビデンスは現時点で存在せず治療適応決定のための診断基準も提唱されていない濯流画像は脳塞栓症急性期医療において具体的な成果を挙げるに至っていないのが実状である頭重内 CTA 頭蓋内脳血管 CTA の画質は MDCT の登場によって目に見えて向上した1.2 ) O.5mm コリメーションを用いることで穿通枝や前脈絡動脈など小径血管の描出が可能となり時間分解能向上とタイミング撮影により海綿静脈洞が造影される前に W illis 動脈輸の撮影を終了することができるようになった撮影範囲を広げて全頭蓋内の CTA を得ることも容易である ( 図 6 8) ただし現在の 4.8 列装置では空間分解能時間分解能広範囲撮影の 2 つ以上を満足することは困難である動静脈の分離は未だ不十分であるし O.5mm コリメーションで頭蓋内全てを撮影するのは現実的ではないこれらの制限の解決は 16 列装置以降になるであろう CTA の MRA に対する利点としては撮影範囲の広さ撮影時間の短さ乱流の影響をうけないことなどが挙げられ欠点には造影剤使用や被曝による侵襲性やタイミング撮影の必要性がある静脈の描出や石灰化骨の描出は利点にも欠点にもなりうる未破裂脳動脈癌のスクリーニング検査としては両者とも 3mm 以上の動脈癌の検出能は十分高いため無侵襲な MRAがより適しているただし AHA ガイドラインでは通常の健常者は適応にならないとしており脳動脈癌高リスク群でもその有効性には疑問が投げかけられている 16 ) また偶然発見された lomm 未満の未破裂動脈癒は特にリスク要因が無い限り経過観察が望ましいと結論付けられている点も注意したい現在国内で未破裂脳動脈癒の多施設前向き Co ho rt 研究 (UCAS.] apan ) が継続中であり結果が注目される 17 ) 術前術後検査としての CTA の意義は脳血管造影の代替となりうるか否かにかかっていると思われる CTA は脳動脈痛の存在診断形態情報のみならず親血管や周囲の血管との関係石灰化の有無など豊富な情報を提供するため血管造影を行わず CTA のみで手術を行う施設もある ) またくも膜下出血後の血管掌縮の評価 ( 図 7) 20 ) 乳幼児における脳血管造影の代替検査 ( 図 8) としても期待される脳表静脈構築や硬膜静脈洞の描出は脳腫傷手術の術前情報として有意義であろう ( 図 6) 一方選択的造影が不可能で循環動態の解析が困難な点は CTA の限界といえる脳動静脈奇形では一見見栄えの良い 3D 画像を作成する

為伊j 断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2-3 号一Hトf一行心いふvusドe川J'一図 9 頚部血管 CTA (73 歳女性左内頚動脈狭窄 ) 豆a, b, c, 左頚動脈分岐部に著明な石灰化を認めるため volume rendering MIP 画像では狭窄率の判定が不可能である CPR によって初めて強度狭窄であることがわかる (f) 血管短軸 MPR

5 為伊j 断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2-3 号一Hトf一行心いふvusドe川J'一図 9 頚部血管 CTA (73 歳女性左内頚動脈狭窄 ) 豆a, b, c, 左頚動脈分岐部に著明な石灰化を認めるため volume rendering MIP 画像では狭窄率の判定が不可能である CPR によって初めて強度狭窄であることがわかる (f) 血管短軸 MPR 画像では狭窄の様子がより明瞭である (g ) 竜草川公bapuv一dVJZことができるが grade 分類すら困難な場合が多く血管造影を省略するのは難しいと思われる頚部 CTA 頚部血管で最も問題となるのは頚動脈分岐部 ( 内頚動脈起始部 ) のアテローム硬化による狭窄性病変である現在のゴールドスタンダードは血管造影で NASCET 計測法による狭窄率の評価が治療方針決定上重要である ) 症候性病変では surgical 6% 未満の術者で 70-99% 狭窄無症候性病変では surgical 3% 未満の術者で生命予後 5 年以上の患者の 60-99% 狭祭における頚動脈内膜剥離術 (carotid endartβrectomy: CEA) の有用性が証明されており AHA ガイドラインでは共に grade recommendation となっている 22.23) なお頚動脈ステントは現在薬事未認可で有用性を示す高いエピデンスも乏しいがランダム化比較試験 Trial) が現在進行中である近年血管造影の代替検査として造影 MRA や CTA が注目されている両者とも狭窄率が血管造影とよく一致するため血管造影は省略可能であろうと考えられている 24) 血管造影は透過画像であるため狭窄率の誤差は少なくなく容積画像である造影 MRA や CTA がむしろ正確である可能性がある 25) 造影 MRA, CTA, 超音波では血管造影で描出できない血管壁の情報を得ることができるがその臨床的意義は確立されていない造影 MRA と CTA には一長一短がある 26) o CTA では血管壁の石灰化を捉えることができるが石灰化が狭窄率判定の障害となることも多い石灰化が強い場合は volume renderingや MIP 画像は無力なので MPR reformation ) や CPR reformation) 画像を作成すべきである ( 図 9) 24-26) 一方造影 MRA では石灰化は障害とならないが CTA に比べ空間分解能が劣る一部の高性能装置でしか良好な画像が得られないといった問題がある造影 MRA では冠状断を用いることで大動脈弓から Willis 動脈輪までの広範囲を効率的に撮像できる CTA でも MDCT の登場によって広範囲をカバーできるようになったが MRA に比し大量のデータが発生する造影 MRA では骨は障害とならないが CTA では骨除去などの煩雑な操作が必要であるしかし術前情報として重要な頚動脈分岐部の高位判定は容易である被曝近年 CT 被曝増大に対する注意を喚起する声が高まっている 27-30) MDCT は従来の CT と比べ被曝量が減る要素と増える要素があるが一般には増える傾向にあるビームコリメーション管球被写体間距離検出器の afterglow 装置ノイズなど装置特性の影響もあるが多くの場合は不必要に濃厚な検査や不用意な撮影条件設定が被曝増加につながっていると思われる ) ただし MDCT による被曝が多少増加してもそれによって血管造影なと守他の被曝量の多い検査が省略できるのであれば患者毎の医療被曝の軽減につながるまた急性期脳塞栓症の頭部 CT のように高線量撮影による画質向上が患者に大きな利益をもたらしうるものでは被曝のある程度の増加は容認されるべきであろう CT 被曝の指標としては CTDlw

2002 年 9 月 30 日, CTDlw, e 妊 (e 宜 ective, product) などが用いられる 2, 31 )o CTDlw は一回転あたりの指標, CTDIw,effは 1cmあたりの指標 (mgy) DLP はー検査あたりの指標 (mgy'cm) であるなお mas ( ミリアンペア秒 ) は被曝線量と比例するが線量自体を推定することはできないため

6 2002 年 9 月 30 日, CTDlw, e 妊 (e 宜 ective, product) などが用いられる 2, 31 )o CTDlw は一回転あたりの指標, CTDIw,effは 1cmあたりの指標 (mgy) DLP はー検査あたりの指標 (mgy'cm) であるなお mas ( ミリアンペア秒 ) は被曝線量と比例するが線量自体を推定することはできないため指標としては用いられない o Commission) などから被曝量の目安値 (diagnostic level) が提唱されているので撮影条件設定の参考とすべきである 32, 33 ) これらの値を超える検査は患者の受ける利益とのバランスの上で慎重に適応を考えなければならない例えば CT perfusion の被曝量は非常に高い通常の条件で安易に撮影すると DLP は目安値の数倍局所線量は 1Gy を越えかねない低い管電圧 (80kVp 程度 ) 低い管電流最低限の撮影時間にすべきだがそれでも少なくとも 300mGy 程度の被曝となる CT 被爆の低減のためには検査従事者が CT 被曝に対する正しい知識と認識を持つことが何より重要である不要な容積撮影多時相撮影広範囲撮影は慎むべきであるし管電圧管電流コリメーション厚ヘリカルピッチなどの撮影条件設定は慎重かつ厳密に行うべきである特に小児では体重や年齢ごとに管電流をこまめに調節したスキャンプロトコールを予め準備するなど不要な被曝を避けるため最大限の注意を払う必要がある ) また最近の装置では種々の被曝低減対策が行われているので是非活用したい本件については東京大学放射線科赤羽正章先生の総説が詳しい 31 ) 是非一読することをお勧めするおわりに MDCT は脳血管や微細な骨構造の可視化には威力を発揮し特に CTA は血管造影を代替しうる検査法として大きなインパクトを持っている一方で初期虚血変化などコントラストを重視する局面では従来の CT に対するメリットはあまり見出すことができない CTP の様に注目されていながら急性期医療における有用性を証明できないでいるものもあるまた検査従事者の CT 被曝に対する認識は未だ低いといわざるをえない MDCT の特性を十分理解した上で現在求められている患者中心のスリムで効率的な根拠に基づく検査を実践するよう努めると共に MDCT の有用性を示す高いエビデンスを自ら創出する努力が必要であろう謝辞 : 稿を終えるにあたり貴重な症例をご提供くださり数々の御助言を賜った岩手医科大学脳神経外科学講座小川彰先生紺野広先生に深謝致します文献片田和慶 : CT 診断の最近の進歩マルチスライス CT を中心に断映研会誌 28: ,2001 佐々木真理 ( 編 ): MDCT 徹底攻略マニュアルメジカルピュー , CT 画像の適合性と CT 初期虚血変化の判定 MELT-Japan 画像診断中央判定委員会 2001 PB, PY, HP, TG, AJ, 94: , 333: , W, M, C, 352: , A, L, 282: , H, S, , 2001 M, H, H, , 30: , 加 h ltt ゆp:νIl mel 比 t.λum1 泊 n.a 抗 c.] 1 日 3. 百島祐貴 : MDCT 徹底攻略マニュアル ( 佐々木真理編 ) メジカルビュー pp92-97, JD, MH, T,

7 断層映像研究会雑誌第 29 巻第 2 3 号 222: , : , ]B, IA, DO, wi 出 unruptured aneuηtsms 102: , M, M, surgeηt 94: , BK, LM, , Y, K, A, WS, H]M, HG, committee, WM, ]E, council, 97: , GA, SM, BR, 351: , B, B, F, CT, 恥 1 R, T, Y, K, , 興相征典 : 脳血管 ( 頭部 ) o MDCT 徹底攻略マニユアル ( 佐々木真理編 ) メジカルビユー pp84-91, D, CD, E], 176: , A, DP, 176: , 2001 EL, PO Radiation reality, perception, , 31. 赤羽正章 : CT の被曝と撮影条件最適化マルチスライス CT も含めて一画像診断 22: , 16262, EC, report,

連続講座画像再構成 : 臨床医のための解説第 4 回 : 篠原広行他で連続的に照射するこれにより照射された撮像面内の組織の信号は飽和して低信号 ( 黒く ) になる一方撮像面内に新たに流入してくる血液は連続的な励起パルスの影響を受けていないので撮像面内の組織よりも相対的に高信号 (

連続講座画像再構成 : 臨床医のための解説第 4 回 : 篠原広行他で連続的に照射するこれにより照射された撮像面内の組織の信号は飽和して低信号 ( 黒く ) になる一方撮像面内に新たに流入してくる血液は連続的な励起パルスの影響を受けていないので撮像面内の組織よりも相対的に高信号 ( 連続講座画像再構成 : 臨床医のための解説第 4 回 : 篠原広行他画像再構成 : 臨床医のための解説第 4 回頭部 MRA の基礎 - Time-of-flight(TOF) 法を中心に - 篠原広行 1) 小島慎也 2) 橋本雄幸 3) 2) 上野惠子 2) 1) 首都大学東京東京女子医科大学東医療センター放射線科 3) 横浜創英大学こども教育学部はじめにくも膜下出血や脳梗塞の原因となる病変を調べるために