特集肝臓の EOB プリモビスト造影 MRI 本検査を有効に活用するための理解すべき課題 2.EOB プリモビスト造影 MRI 最適な撮像タイミングによる動脈相評価山下康行, 浪本智弘熊本大学大学院生命科学研究部放射線診断学分野 Gd-EOB-DTPA Enhanced Dynamic MR

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さゆりさかいざわ
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1 特集肝臓の EOB プリモビスト造影 MRI 本検査を有効に活用するための理解すべき課題 2.EOB プリモビスト造影 MRI 最適な撮像タイミングによる動脈相評価山下康行, 浪本智弘熊本大学大学院生命科学研究部放射線診断学分野 Gd-EOB-DTPA Enhanced Dynamic MR Imaging:Optimization of Arterial Phase Imaging Yasuyuki Yamashita, Tomohiro Namimoto Department of Diagnostic Radiology, Faculty of Life Sciences, Kumamoto University, Postgraduate School NICHIDOKU-IHO Vol.55 No (2010) Summary Extracellular contrast medium containing gadolinium(gd),including gadopentetate dimeglumine(gd-dtpa),plays a major role in obtaining dynamic MR images of the liver.the new class of Gd-chelate contrast agents,gadolinium-ethoxybenzyl diethylenetriamine-pentaacetic acid(gd-eob-dtpa)can be used as a dynamic study agent by bolus injection in addition to its original use as a tissue-specific agent,although its Gd enhancement power with a limited dose of 0.025mmol/kg is half that of Gd-DTPA at a dose of 0.5mmol/kg.Neovascularity or arterial supply of a lesion may well be assessed by Gd-EOB-DTPA,when a carefully selected pulse sequence and well-designed injection protocol are used. For the imaging pulse sequence,3d gradient-echo sequence with fat suppression should be used for dynamic studies along with a tailored injection protocol using either an autoinjector with saline flush or triggering software.the vascularity of hypervascular tumors such as hepatocellular carcinoma(hcc)or focal nodular hyperplasia can be properly assessed by dynamic MR with Gd- EOB-DTPA 年 1 月よりわが国で臨床応用が可能となった肝細胞特異性 MR 造影剤であるgadolinium-ethoxybenzyl diethylenetriamine-pentaacetic acid(gd-eob-dtpa EOB プリモビスト ) はダイナミック撮像による肝血流情報とともに肝細胞胆道相 (hepatobiliary phase 以下は肝細胞相と記載する ) を評価することによって良好な肝腫瘍の検出が可能となったそのため現在では肝臓 MR 検査における造影剤の主役になりヨーロッパ各国ではすでに数年前から臨床使用され多施設共同研究でも良好な結果が報告されている 1) プリモビストが市場に登場して以来われわれの施設ではgadopentetate dimeglumine(gd-dtpa マグネビスト ) をはじめとする従来の細胞外液性造影剤であるGd 製剤の使用の頻度は激減しほぼ完全にプリモビストに置き換えられた ( 図 1) このプリモビストは静脈注入後の早期相では細胞外液性造影剤として作用するため Gdにより得られるT1 短縮効果により肝血流動態の把握が可能となる 2 3) しかしプリモビストはGdの量が細胞外液性 MR 造影剤であるマグネビストの1/4と少ない一方 T1 緩和能はマグネビストの約 2 倍であるため従来のマグネビストのおよそ1/2のT1 短縮効果を有することになる図 2は同じ患者で同じような投与速度で注入したマグネビストとプリモビストの早期相での造影効果の比較であるがプリモビストの造影効果はマグネビストと比較してかなり劣ることがわかるプリモビストは肝臓に非常によく取日獨医報第 55 巻第 2 号 15-26(2010) 15(111)

SPIO 99 血管腫 62 その他 92 Gd-EOB-DTPA 747 肝転移 125 HCC 453 15 CCC 図 1 当院での肝臓造影 MRIの内訳 A 肝臓造影 MRIの内訳 B Gd-EOB-DTPAの疾患別内訳 A B 熊本大学医学部附属病院において,2008 年 4 月 21 日から2009 年 1 月 31 日までに747 症例でプリモビ

A B り込まれるため肝実質の評価には十分な量であるがダイナミック MRI においては半分の量で勝負しないといけないためどうしても早期相での造影効果が不足しがちであるそのため十分な造影効果を得るためには何らかの工夫が必要となる本稿ではプリモビスト造影 MRI において動脈相の最適化について考えてみたいプリモビストダイナミック MRI で考慮すべき造影に与えるさまざまな因子

2 SPIO 99 血管腫 62 その他 92 Gd-EOB-DTPA 747 肝転移 125 HCC CCC 図 1 当院での肝臓造影 MRIの内訳 A 肝臓造影 MRIの内訳 B Gd-EOB-DTPAの疾患別内訳 A B 熊本大学医学部附属病院において,2008 年 4 月 21 日から2009 年 1 月 31 日までに747 症例でプリモビストによるダイナミックMRIを施行した. これは肝臓造影検査の88% にあたる. プリモビスト造影の61% がHCC,17% が肝転移疑いの患者であった. 図 2 同じ患者で, 同じような投与速度で注入したマグネビストとプリモビストの早期相での造影効果の比較 A Gd-DTPA B Gd-EOB-DTPA 同じような造影剤投与法ではプリモビストの造影効果はマグネビストと比較してかなり劣る. A B り込まれるため肝実質の評価には十分な量であるがダイナミック MRI においては半分の量で勝負しないといけないためどうしても早期相での造影効果が不足しがちであるそのため十分な造影効果を得るためには何らかの工夫が必要となる本稿ではプリモビスト造影 MRI において動脈相の最適化について考えてみたいプリモビストダイナミック MRI で考慮すべき造影に与えるさまざまな因子プリモビストを用いたダイナミック撮像も造影剤注入後しばらくはマグネビストなどの細胞外液性造影剤を用いたダイナミック撮像と同じような動態を示すそのためプリモビストを用いてダイナミックMRIを行う場合も通常のヘリカルCTやダイナミックMRI 同様造影剤量濃度投与速度 ( あるいは造影剤投与時間 ) を十分考慮する必要があると考えられる 4) Gdキレート剤による臓器の造影効果にはさまざまのファクターが関与する造影剤投与テクニックからみた因子として注入速度スキャン開始時間 (delay time) の設定などがあげられ患者側因子として体重心拍出量腎機能肝硬変 ( あるいは門脈圧亢進症 ) の有無などのほか性別年齢食事の 16(112)

3 影響などが重要な因子であると思われる 5) 造影剤量と造影剤投与速度の関係プリモビストは高い T1 緩和能を有しており T1 強調画像での撮像が中心となる静脈注入後の早期相では細胞外液性造影剤として作用するため Gd 成分より得られる T1 短縮効果により肝血流動態の把握が可能となるプリモビストの T1 短縮パワーがマグネビストの半分であってもダイナミック撮像を最適化して良質な動脈相を得ることで多血性肝細胞癌の診断が十分可能である一般的に造影剤の投与速度については注入速度を高くすると動脈の造影効果が高まり肝臓癌などの血流の多い腫瘍も造影能が増す 6) 一方肝臓の造影ピークまでの時間ならびに動脈と実質臓器のピーク持続時間は短くなる動脈相の持続時間はほぼ造影剤の投与時間に比例すると考えられ少量の造影剤を急速に投与した場合動脈相の持続時間はきわめて短いつまり造影剤量が少ないのに急速に投与すれば造影剤の time density curve のピークが急峻となるため高い血管の造影効果を維持できる時間は短くなるつまり大動脈や多血性肝細胞癌の濃染時間が短くなり撮像タイミングがとてもクリティカルになる一方実質臓器の造影効果はもっぱら体重あたりの総造影剤量に規定されるため造影効果は体重に対する造影剤の投与量に比例する特に転移性肝癌膵癌などでは十分な正常組織の造影効果を得て腫瘍部と非腫瘍部のコントラストを得ることが重要であるプリモビストにおいても体重に応じた造影剤量を投与すれば良好な肝実質の造影効果を得ることが可能であるプリモビストにおけるダイナミック MRI のプロトコル設定以上のような考え方を踏まえたうえでプリモビストを用いたダイナミック MRI のプロトコルを設定する必要がある高速にスキャンできれば少ない造影剤量であってもある程度急速に造影剤を投与することで十分な造影効果を得ることができるそのため少量の造影剤で十分高い診断精度を確保できよう最近の高機能の MRI はきわめて短い時間で臓器全体のスキャンも可能であるそのため臓器全体がほぼ同一の時相でスキャンすることが可能であるがスキャンのタイミングが悪いと全く期待した造影効果が得られないこともあり得るそのためダイナミックMRIを施行する際には適当なスキャンパラメータの設定のみならず撮像のタイミングの設定が重要となる原則的に血管系を十分に染めることが重要であり造影剤のGdの量が半分に相当するため高速の撮像プロトコルを用いるほうが望ましいかつ循環動態には個人差が大きいため個別化を行うことも必要であろう撮像開始のタイミングダイナミックMRIでは造影剤をbolus で注入しその後に血中の造影剤の濃度のピーク付近がk-space の中央付近 (k-space の低周波領域 sequential ordering では撮像時間の真ん中 ) に一致するように設定すると最も高い動脈相のコントラストが得られる ( 図 3) このタイミングがずれると十分なコントラストが得られず腫瘍の検出能が著しく低下するまた撮像中にマグネビストの濃度が急激に変化すると著しいアーチファクトを生じ blurring の原因となる最適の撮像開始のタイミングは個人差が大きくタイミングを逸すると全く不満足な検査となってしまう特にプリモビストでは造影剤の量が少ないためその設定は大変クリティカルになることを認識しなければならない一般的には以下のような手段が用いられる 7) 1. 平均的タイミングでの撮像法特に個別化を行わずに多くの患者での平均的な至適時間で撮像する方法である当然循環動態には個人差があるため至適時間は異なるがダイナミックCTやマグネビストのように比較的造影剤量が多い場合はピークを維持できる時間もある程度長いため多少ピークからずれても臨床的に問題はなかったしかしプリモビストによるダイナミックMRIのように容量が少なく撮像時間が短い場合はタイミングがずれる確率も高いそのためプリモビストを用いて短い撮像時間で撮像する場合はこの方法は勧められないしかし4D 法 ( 後述 ) のように非常に短い撮像時間を繰り返す場合は問題なく施行可能と思われる 17(113)

4 通過時間造影剤投与撮像開始 2. テスト造影法この方法は少量の造影剤を実際の注入と同じ生食フラッシュの量と注入速度で急速静注し造影剤の到達時間を求めるものである実際には turbo-flash 法などの高速撮像法を用いて 1 秒に 1 枚程度のスキャンを繰り返すこの到達時間を用いて撮像時間の中心 (k-space の中心 ) が動脈相のピークに一致するように実際の撮像の delay time を設定する ( 図 3) 大動脈の造影のピークは Bae ら 8) によるヨード造影剤における pharmacokinetic model と実験モデルにより動脈のピークに到達する時間は造影剤投与時間 + 造影剤の到達時間に一致することが明らかにされているつまり造影剤を 10 秒かけて注入し造影剤の到達が 15 秒であった場合大動脈のピークはおよそ 25 秒となる一方腫瘍の濃染は少し遅れるためその点を考えて実際の肝臓の撮像を行わなければならない一般的には大動脈到達から約 14 秒後に多血性肝細胞癌の濃染ピークを迎えるということがほぼわかっているためこの部分が撮像の中心となるように delay time を設定するとよいこの方法は非常に正確に動脈相のピークを得ることが可能であるが造影剤の自動注入器が必要であり施行に手間がかかるまたそれほど問題となることはないが本番の撮像においてすでに肝実質が若干濃染されており微妙な染まりの腫瘍の場合には診断能が低下する可能性がある撮像時間図 3 テスト造影法における画像収集のタイミング MR angiography のパルス系列が k-space を外から順に埋めていく場合, 造影剤の注入時間を t とすると, 動脈への到達から腫瘍の濃染が経験的に 14 秒とわかっているので,t+14 が撮像の中心になるように delay time を設定するとよい. 3.Triggering softwareを用いる方法これはテスト造影を行う代わりにいきなり造影剤を全量投与し自動的に造影剤到達を検出するソフトウェア (GE 社製 Smart prep Siemens 社製 CARE bolus 東芝社製 Real prepなど ) を用いることによって造影剤の到達をリアルタイムで観察する方法であるこの方法でも特定の断面を繰り返し撮像し関心領域にregion of interest (ROI) を設定し造影剤の到達を計測する一定の閾値に達したら自動的あるいはマニュアルで撮像を開始する ( 図 4 5) この際気をつけなければならないことは閾値に達してから撮像まではテーブル移動や息止めなど 10 秒程度要することをあらかじめ計算に入れて設定することであるこれらの方法ではtest injection を行う必要がないため造影剤の無駄がなくまた実際の造影効果をモニターできるため失敗は少ない以前は血管からのアーチファクトなどのために誤動作もあったようだが最近の機械では改善されているただこの方法はテスト造影に比して正確にk-spaceの中心で撮像できるわけではないため造影能はテスト造影法に劣る可能性があるが臨床的には問題ないようである 4. 高速の撮像を繰り返す方法最近の高速のパルスシークエンスでは数秒以下でも撮像可能である MR-DSAのようにごく短い間隔で撮像を繰り返せばどこかのタイミングで良好なコントラストが得られる可能性も高いこれは後述の4Dのダイナミック撮像法と呼ばれるもので時間分解能が高いため動脈相後期で肝細胞癌のコロナ様濃染を検出することでAPシャントとの鑑別を行うことも可能であると考えられるダイナミックMRIで使用するパルス系列最適な動脈相の撮像にはMRI 装置の性能が大きく依存するが近年のMRIの高速撮像法の進歩は目覚しく肝画像診断においてもマルチスライスCTの空間分解能に近づきつつある肝臓のMR 検査で用いられるT1 high resolution isotropic volume examination (Philips 社製 THRIVE) やliver acquisition with volume acceleration (GE 社製 LAVA) などの高空間分解能 3DFT-T1 強調画像は肝ダイナミックMRI 検査の動脈相を得るための強 18(114)

図 4 MR 透視を用いた撮像 A 2D 透視法のための撮像断面の設定 B 2D 透視モニタースキャンによる大動脈への造影剤到達の検出モニタースキャンによって大動脈への造影剤の到達がリアルタイムで検出可能である.Operatorは造影剤の到達を確認した後にただちに 3Dのスキャンを行う.

5 図 4 MR 透視を用いた撮像 A 2D 透視法のための撮像断面の設定 B 2D 透視モニタースキャンによる大動脈への造影剤到達の検出モニタースキャンによって大動脈への造影剤の到達がリアルタイムで検出可能である.Operatorは造影剤の到達を確認した後にただちに 3Dのスキャンを行う. A B 動脈腫瘍の濃染 2D 透視画像 3D の高分解能画像造影剤注入開始造影剤検出トリガー 3D scan 時間図 5 MR 透視を用いたスキャン画像化の最適化造影剤流入に伴う血管内信号を高速撮像法 (MR 透視法 ) によりほぼリアルタイムでモニターし, 造影剤の到達とともに高分解能の3D MR angiography を行う. それにより良好なタイミングでダイナミックMRIが可能である. 力な武器となっているそのためには臨床使用におけるGd 濃度範囲内において用いる撮像シーケンスの撮像時間やk-space データ収集のデザインなどを考慮に入れて腫瘍濃染ピークを最適なタイミングで提えることができるようなプロトコルを各施設で調整する必要がある一方ダイナミックMRIの診断能はin phaseでも opposed phaseでも大差ないとされているが opposed phaseで造影した場合脂肪の多い組織ではparadoxical な信号抑制が起こることがあり勧められない 1.2D 法ダイナミックMRI 腹部ではspin echo 法による長時間の撮像では呼吸によるアーチファクトは避けられず最近のMRI 装置では呼吸停止下の2Dマルチスライスのgradient echo 法のほうが画質がよいことが多い ( 図 6) 呼吸停止下の gradient echo 法はSNRが高く良好な画像を得ることが 19(115)

可能である従来は多くのダイナミックMRIがこの撮像法で行われていた 2D gradient echo 法ではTR 124msec 前後 TE 40msec 前後で撮像する

0mm 程度とある程度厚くなり撮像時間も16 20 秒要するため時間分解能はよくない 2D 法におけるダイナミック検査の撮像は多くの施設で4 相程度行うことが多い最近高性能の MRI

3D 法ダイナミックMRI 高速の3D spoiled gradient echo 法はもともとMR angiography に用いられてきた撮像法である

以下にすると縦磁化が回復できないためフリップ角は15 程度に小さくせざるを得なくなり T1 強調画像としてはコントラストが低下するしかし造影剤を併用することで

breath-hold examination Siemens 社製 ) やLAVA(GE 社製 ) THRIVE(Philips 社製 ) と呼ばれ名前のとおり造影前動脈相門脈相 1

6 可能である従来は多くのダイナミックMRIがこの撮像法で行われていた 2D gradient echo 法ではTR 124msec 前後 TE 40msec 前後で撮像する脂肪抑制は用いられないことが多い TRが長いためマルチスライス法にて1 回の撮像で15 20 枚得ることが可能であるしかしスライス厚 8.0mm 程度とある程度厚くなり撮像時間も16 20 秒要するため時間分解能はよくない 2D 法におけるダイナミック検査の撮像は多くの施設で4 相程度行うことが多い最近高性能の MRI 装置においては次第に次に述べる3D 法のほうがよく用いられるようになりつつある 2.3D 法ダイナミックMRI 高速の3D spoiled gradient echo 法はもともとMR angiography に用いられてきた撮像法である最新の機種においては特に強力な傾斜地場を使って TR を5 msec 以下 TE を2 msec 以下に設定することも可能になった ( 図 7 9) TR を5 msec 以下にすると縦磁化が回復できないためフリップ角は15 程度に小さくせざるを得なくなり T1 強調画像としてはコントラストが低下するしかし造影剤を併用することで十分高いコントラストを得ることが可能であるこのような高速 3D spoiled gradient echo 法はVIBE(volumetric interpolated breath-hold examination Siemens 社製 ) やLAVA(GE 社製 ) THRIVE(Philips 社製 ) と呼ばれ名前のとおり造影前動脈相門脈相 1 門脈相 2 後期相図 6 2D gradient echo 法 (TR 124/TE 40 FA90) による撮像 ( 肝細胞癌例 ) 動脈相にて腫瘍の濃染が明らかである ( 矢印 ).TR が長いため,SNR が良好であり, 画質はよい. マルチスライス法にて 1 回の撮像で枚得ることが可能である. しかし, スライス厚 8.0mm 程度とある程度厚くなり, 撮像時間も秒要するため時間分解能はよくない. 20(116)

造影前動脈相門脈相後期相肝実質相 T2 強調画像図 7 3D gradient echo 法 (THRIVE 法,3.35/1.

5mm) によるダイナミック MRI 最新の機種においては特に強力な傾斜磁場を使って,TR を5 msec 以下,TE を2 msec

T2 強調画像 (1135/80/90 スライス厚 8.0mm) では不規則な信号である ( 矢印 ).

imagingなどの高速の撮像法を併用して等方性ボクセルの三次元画像が呼吸停止下に撮像可能となっている 3D 撮像には次のようなメリットがある

図 10はマグネビストとプリモビストの同じ造影剤濃度での造影効果の比較であるマグネビストに比してプリモビストは緩和度が高いために造影効果が高いまた

第二に適切なパラメータを用いることにより臨床使用におけるGd 濃度範囲内では2D 法よりも良好な増強効果が得られることである

7 造影前動脈相門脈相後期相肝実質相 T2 強調画像図 7 3D gradient echo 法 (THRIVE 法,3.35/1.4/10 スライス厚 4.5mm) によるダイナミック MRI 最新の機種においては特に強力な傾斜磁場を使って,TR を5 msec 以下,TE を2 msec 以下に設定することも可能になった. 動脈相にて腫瘍の濃染が明らかである ( 矢印 ). 肝実質相では腫瘍へのプリモビストの取り込みを認める. T2 強調画像 (1135/80/90 スライス厚 8.0mm) では不規則な信号である ( 矢印 ). 肝臓などの腹部の造影検査の息止めのダイナミック検査によく用いられている通常は脂肪抑制パルス zerofilling parallel imagingなどの高速の撮像法を併用して等方性ボクセルの三次元画像が呼吸停止下に撮像可能となっている 3D 撮像には次のようなメリットがある第一に高分解能の画像を得ること特にz 軸方向の高分解能化 ( 実肪抑制法の改善 TEの短縮コイルの改良など ) により SNRは大幅に改善している図 10はマグネビストとプリモビストの同じ造影剤濃度での造影効果の比較であるマグネビストに比してプリモビストは緩和度が高いために造影効果が高いまた 2Dと比較して 3Dでは全般的に ( 特に高濃度域 ) で造影効果が高いことがわかる効スライス厚 2 3mm 程度の薄いスライス厚 ) が可能である第二に適切なパラメータを用いることにより臨床使用におけるGd 濃度範囲内では2D 法よりも良好な増強効果が得られることである当初シークエンスが未熟であったころは 3Dを用いることでSNRが低下する欠点があったが最近では目覚ましい MR 機の技術革新 ( 脂 3. 多動脈相ダイナミック撮像 (4Dダイナミック撮像) 若干空間分解能を犠牲にすることで時間分解能を上げ (4 7sスキャン ) 動脈相を 3 6 相撮像する試みがなされているこの方法は通常の3D 撮像において keyhole 技術やparallel imaging 技術を駆使することで分解能を 21(117)

8 造影前動脈相門脈相後期相肝実質相 T2 強調画像 1817/80/90 7mm 図 8 3D gradient echo 法 (THRIVE 法,3.00/1.4/10 スライス厚 4.0mm) によるダイナミック MRI( 肝細胞癌例 ) 造影前で腫瘍は軽度高信号で, 動脈相にて腫瘍の濃染が明らかである ( 矢印 ). 肝実質相では腫瘍は周囲肝臓とほぼ等信号となっている. T2 強調画像 (1135/80/90 スライス厚 8.0mm) では不規則な信号である ( 矢印 ). 22(118)

造影前動脈相門脈相後期相肝実質相図 9 3D gradient echo 法 (THRIVE 法,3.00/1.4/10 スライス厚 4.

後期相では腫瘍は淡く造影されているが, 肝実質相では腫瘍は周囲肝臓より低信号となっている ( 矢印 ). 10 8 造影効果比 (CR) 6 4 2 0 0 0.

5 2 造影剤濃度 (mm) 2D プリモビスト 2D マグネビスト 3D プリモビスト 3D マグネビスト 2D FLASH : FA 65 3D VIBE

9 造影前動脈相門脈相後期相肝実質相図 9 3D gradient echo 法 (THRIVE 法,3.00/1.4/10 スライス厚 4.0mm) によるダイナミック MRI( 胆管細胞癌例 ) 造影前で腫瘍は周囲肝実質より軽度低信号で, 動脈相にて腫瘍の辺縁部が増強されている ( 矢印 ). 後期相では腫瘍は淡く造影されているが, 肝実質相では腫瘍は周囲肝臓より低信号となっている ( 矢印 ) 造影効果比 (CR) 造影剤濃度 (mm) 2D プリモビスト 2D マグネビスト 3D プリモビスト 3D マグネビスト 2D FLASH : FA 65 3D VIBE : FA 30 ヒト血液 ( 全血 ) 図 10 3T Gd-EOB-DTPA と Gd-DTPA との造影効果の比較 3D VIBE および 2D FLASH でプリモビストはマグネビストと比べて造影効果が高いが, 添付文書に規定された薬剤投与量で比較するとマグネビストの造影効果がプリモビストと比べて高い. 23(119)

画質がかなり低下すること通常のダイナミック撮像よりも多量の情報が排出されサーバーの負担が増すという欠点もありあまり使用されていないようである

造影剤を併用することで血液の縦磁化は十分に回復できるので十分 TR の短縮が可能である 7) 造影剤の first pass

るとピークの大きさは大きくなるが短時間で注入が終了するためピークの持続時間は短くなる Gd 造影剤によって血液の T1 値 (= 1,200 msec)

5 mm -1 sec -1 体重の 8% が血液プールとし静注によって造影剤が血液中に均一に分布すると仮定すると心拍出量から Gd

度は次式で与えられる ( 図 12) 9) 1 exp( TR/T1) sin(α) exp( TR/T2*) 1 cosα exp( TR/T1)

キレート造影剤の投与法で変化する ) において最適のフリップ角を選択する必要がある ( 図 12) 3.

10 さほど犠牲にせずに 4D ダイナミック撮像が可能となっている最近では 3.0T 機においてもこのような撮像法が可能となっている ( 図 11) この方法はあまり手間をかけずにどこかでよいタイミングが得られるが画質がかなり低下すること通常のダイナミック撮像よりも多量の情報が排出されサーバーの負担が増すという欠点もありあまり使用されていないようである造影剤による T1 値の緩和とパルス系列の最適化 3D gradient 法では短い TR によって縦緩和が押さえられ組織の信号は抑制されるが造影剤を併用することで血液の縦磁化は十分に回復できるので十分 TR の短縮が可能である 7) 造影剤の first pass の濃度は体重には依存せず造影剤投与速度 (flow rate) を心拍出量で割った値に一致するしかし一定の造影剤量を投与する場合投与速度を速くするとピークの大きさは大きくなるが短時間で注入が終了するためピークの持続時間は短くなる Gd 造影剤によって血液の T1 値 (= 1,200 msec) が短縮するがその大きさは次式で与えられる 1/T1 =(1/1200)+ R[Gd] R = 4.5 mm -1 sec -1 体重の 8% が血液プールとし静注によって造影剤が血液中に均一に分布すると仮定すると心拍出量から Gd 造影剤投与量に対する血管腔内の T1 値をおよそ予測できるここで spoiled gradient echo 法を用いた場合の信号強度は次式で与えられる ( 図 12) 9) 1 exp( TR/T1) sin(α) exp( TR/T2*) 1 cosα exp( TR/T1) 一般には撮像時間をできるだけ短くするために TR を最短にする上記の式において用いる TR 予測される血液の T1 値 (Gd キレート造影剤の投与法で変化する ) において最適のフリップ角を選択する必要がある ( 図 12) 3.0T の MRI によるダイナミック MRI 近年腹部領域でも 3.0T の MRI を用いたダイナミッ図 11 4D gradient echo 法 (4D THRIVE 法 2.56/1.4/10 スライス厚 6.0mm) Keyhole 技術やparallel imaging 技術を駆使して時間分解能を上げ, 複数の動脈相を撮像することが可能である. 若干空間分解能は劣り, アーチファクトもみられるため,3Dに比し画質はやや劣る. 24(120)

TR=10 msec T1= 50 msec 25 35 T1=150 msec Gd-DTPAを投与した血液脂肪血液フリップ角図 12

Gd キレート剤を静注すると血液の T1 値は 50 150 msec となる. ( 文献 7) より ) 1.5T 3.

11 TR=10 msec T1= 50 msec T1=150 msec Gd-DTPAを投与した血液脂肪血液フリップ角図 12 Spoiled gradient echo 法におけるさまざまな T1 値, フリップ角と信号強度 Spoiled gradient echo 法において TR=10 msec として 1.5 tesla の MRI においてさまざまの T1 値でのフリップ角 (α) と信号強度の関係を示した.Gd キレート剤を静注すると血液の T1 値は msec となる. ( 文献 7) より ) 1.5T 3.0T 図 13 Gd-EOB 1.5T と 3.0Tの画像の比較プリモビストによる造影の観点では 3.0 T の基本的にはプリモビストの緩和能には大きな変化はない. しかし組織のT1 値が延長するため, 相対的なT1コントラストは増加する. またSNRも向上するため, 実際の造影効果はかなり改善する. 25(121)

12 クMRIが施行される機会が増えている 3.0TのMRIではSNRが高いため高速の撮像をする場合に有効である生体の緩和時間も磁場強度に依存し T1 緩和時間は磁場強度に相関して増加し 1.5Tの倍延長するため実質臓器でのT1コントラストは若干低下する 3.0Tにおけるプリモビストの造影の観点で基本的にはプリモビストの緩和能に大きな変化はないしかし組織のT1 値が延長するため相対的なT1コントラストは増加するまたSNRも向上するため実際の造影効果はかなり改善する ( 図 13) プリモビストダイナミック MRIのプロトコル以上のようなことを考慮して MRIのプロトコルを設定する必要がある要約すると撮像 timingの決定には test injection 法もしくはbolus tracking 法を用いて正確な到達時間を評価したうえで撮像すべきであるその際自動注入機を用いて生理食塩水による後押しをすることは必須である撮像シークエンスは可能であれば脂肪抑制を併用した3D gradient-echo 法を用いることが望ましいそしてk-spaceの中心に目的とする臓器病変の増強 peakが一致するようにdelay timeを設定することが重要である撮像には動脈相門脈相後期相を撮像し分後に肝実質相を撮像するダイナミックMRIが有効な疾患ダイナミックMRIの最もよい適応は肝臓癌やFNHなどの多血性の腫瘍である多血性腫瘍の検出においてわれわれの検討ではプリモビストによるダイナミック MRIの診断能は64 列のマルチスライスCTによるダイナミックCTとほぼ同等の診断能をもっており臨床的に十分有効であることを確認しているまた多血性肝臓癌におけるダイナミックCTとの診断能の比較では ROC による検討では有意差はないもののプリモビストによるダイナミックMRIのAzのほうがダイナミックCTより優れており (0.963 vs 0.930) 特に感度が優れていた (91.4% vs 71.6%) と報告されている 9) 時間分解能を挙げることで肝臓癌などではコロナ濃染の描出も可能となる血管腫でも通常のマグネビスト同様特徴的な所見が得られるまた膵臓発生の神経内分泌腫瘍の肝転移や腎細胞癌などにおいてダイナミックMRIで動脈相を評価することは有用である実際の各疾患の診断のポイントは本特集の他の論文をご参照いただきたい参考文献 1)Huppertz A,Balzer T,Blakeborough A,et al,european EOB Study Group:Improved detection of focal liver lesions at MR imaging;multicenter comparison of gadoxetic acid-enhanced MR images with intraoperative findings.radiology 230: ,2004 2)Vogl TJ,Kümmel S,Hammerstingl R,et al:liver tumors; comparison of MR imaging with Gd-EOB-DTPA and Gd- DTPA.Radiology 200:59-67,1996 3)Jung G,Breuer J,Poll LW,et al:imaging characteristics of hepatocellular carcinoma using the hepatobiliary contrast agent Gd-EOB-DTPA.Acta Radiol 47:15-23,2006 4)Foley WD:Dyamic hepatic CT.Radiology 170: , )Berland LL:Slip-ring and conventional dynamic hepatic CT;contrast material and timing considerations.radiology 195:1-8,1995 6)Mitsuzaki K,Yamashita Y,Ogata I,et al:multiple-phase helical CT of the liver for detecting small hepatomas in patients with liver cirrhosis;contrast-injection protocol and optimal timing.am J Roentgenol 167: ,1996 7) 山下康行 : 血流のイメージング. 山下康行編著, これで完璧 MRI. 東京, 金原出版, ,2010 8)Bae KT,Heiken JP,Brink JA:Aortic and hepatic peak enhancement at CT;effect of contrast medium injection ratepharmacokinetic analysis and experimental porcine model. Radiology 206: ,1998 9)Kim YK,Kim CS,Han YM,et al:detection of hepatocellular carcinoma;gadoxetic acid-enhanced 3-dimensional magnetic resonance imaging versus multi-detector row computed tomography.j Comput Assist Tomogr 33: , (122)

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