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 3.EOB プリモビスト造影 MRI T2 強調像, 拡散強調像への影響齋藤和博 1), 荒木洋一 2), 吉村宜高 1), 赤田壮市 1), 勝山宏章 2), 佐々木一良 2), 徳植公一 1) 東京医科

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えみいくのや
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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 3.EOB プリモビスト造影 MRI T2 強調像, 拡散強調像への影響齋藤和博, 荒木洋一 2), 吉村宜高, 赤田壮市, 勝山宏章 2), 佐々木一良 2), 徳植公一東京医科大学放射線医学講座, 同放射線部 2) Primovist-Enhanced MRI:Effect of T2-Weighted Image and Diffusion-Weighted Image Kazuhiro Saito, M.D., Yoichi Araki, R.T., Nobutaka Yoshimura, M.D., Soichi Akata, M.D., Hiroaki Katsuyama, R.T., Kazuyoshi Sasaki, R.T., Koichi Tokuuye, M.D. Summary Gadolinium-ethoxybenzyl diethylenetriaminepentaacetic acid(gd-eob-dtpa, Primovist,Bayer-Schering,Osaka,Japan)is a liver-specific contrast medium.it Department of Radiology, is necessary to wait for 20 minutes after starting contrast medium injection for liver Tokyo Medical University parenchymal enhancement,but this causes throughput decline.if it were acceptable to perform T2-weighted images(t2wi)and diffusion-weighted images(dwi)after NICHIDOKU-IHO injection of Gd-EOB-DTPA,the examination time would be shortened,and therefore Vol.55 No (2010) throughput would be improved. The signal to noise ratio(snr)of liver parenchyma in T2WI tended to increase during the early phase and decrease during the late phase after injection of contrast medium.snr increase in liver parenchyma is caused by rapid recovery from the magnetization transfer effect and is a direct result of reduced T1 due to the presence of Gd-EOB-DTPA in hepatocytes.on the other hand,snr reduction in liver parenchyma is caused by the T2-shortening effect of Gd-EOB-DTPA because of its highly specific accumulation in hepatocytes.on enhanced-t2wi,detection of hepatic lesions is comparable to plain T2WI and some lesions become clearer. SNR,CNR and ADC of liver parenchyma in DWI are comparable to those of enhanced-dwi. On enhanced-dwi,the visibility and ADC of the lesions are also comparable to plain DWI. It is therefore acceptable to perform T2WI and DWI after injection of Gd-EOB-DTPA. はじめに Gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriaminepentaacetic acid(gd-eob-dtpa) は肝腫瘍の検出に優れ近年その有用性の報告がみられる本造影剤は投与直後非特異性細胞外液性造影剤と同様な動態を示しダイナミックスタディが可能である 1.5 分後程度から徐々に肝細胞に取り込まれ 20 分後で肝細胞の造影効果が最高となる 2) この時相を肝細胞造影相といい本造影剤の特徴的な時相であるしかしルーチン検査で造影剤投与後に20 分間待つということは検査効率を不良にするそこでその待ち時間に比較的撮像時間の長い T2 強調像拡散強調像が撮像できれば検査効率の低下を免れることができるそのためにはどの程度 Gd- EOB-DTPAがT2 強調像拡散強調像に影響を与えるかを知る必要があるこれまで非特異性細胞外液性造影剤による検討がされているがこれらシークエンスに対する影響は少なく造影後も撮像可能とされている 3 4) 日獨医報第 55 巻第 2 号 27-34(2010) 27(123)

2 しかし Gd-EOB-DTPAは約 50% が肝臓に取り込まれまた T1 緩和度も非特異性細胞外液性造影剤と比較して約 2 倍であり 5) 造影剤の影響が高い可能性があるそこで Gd-EOB-DTPAのT2 強調像拡散強調像への影響について述べていきたい T2 強調像への影響 T2 強調像は充実性腫瘍と非充実性腫瘍との鑑別に有用であるまた慢性肝疾患病変では肝細胞癌の悪性度の評価に有用であり 6) 造影剤のT2 強調像への影響は重要であるまた heavy T2 強調像であるMRCPへの影響も考慮する必要があるされている 3) Gd-EOB-DTPAでは肝細胞に取り込まれた造影剤によるT1 短縮によりMT 効果が減弱し肝実質の信号強度の軽度上昇が認められる 9) 一方で肝実質の信号強度の低下血管腫充実性肝腫瘍の信号低下をきたしたというKimらの報告もみられる 12) このように結果に違いが生じた原因として撮像開始時間そして echo train lengthが考えられる撮像時間の差異により肝実質病変への造影剤の集積程度に違いが生じるまた echo train lengthが短いほどmt 効果は少なくなるわれわれは4 分後 20 分後に呼吸停止下でecho train length 29でT2 強調像の撮像を行ったが 4 分後では肝実質の信号強度は軽度上昇し 20 分後では信号強度は低下していた 8) ( 図 3) 肝細胞癌では軽度の信号強度の上昇が認められた Tamada らは造影剤投与 4 分 1. 造影剤のT2 短縮効果理論的には造影剤濃度が低いときには T1 短縮効果によりT2 強調像での信号は上昇し造影剤濃度が高くなったときにはT2 短縮効果がT1 短縮効果を上回る 7) 図 1はGd-EOB-DTPAのファントム実験の結果を示したものでありこのことを裏付ける結果となっている 8) 非特異性細胞外液性造影剤での経験では尿中に排泄された高濃度造影剤がT2 短縮を示すことはよく知られており Gd-EOB-DTPAでも同様である ( 図 2) また T1 後と35 分後に撮像し肝実質の信号強度を評価している 13) 彼らの報告もわれわれと同様な傾向であるすなわち造影剤投与後時間が充分経っていない場合は肝実質の造影剤濃度は低く T1 短縮が優位である一方肝細胞造影相が撮像される時間では造影剤が肝細胞に充分取り込まれ T2 短縮を生じているものと考えられる当然肝機能の程度により肝細胞への造影剤の集積の程度は変化するので肝機能の程度も T2 強調像への影響を及ぼす可能性がある強調像で強い高信号を示す胆汁中に排泄された造影剤が T2 強調像で高信号を示したり低信号を示したりすることに遭遇する機会もある ( 図 2) これはかなり造影 3. 造影剤投与による T2 強調像の腫瘍検出能鑑別能病変の検出能に関しては劣ることはなく明瞭とな剤濃度が高くならないと視覚的に認識可能な程度の T2 短縮が起こらないことを示唆するものと思われる 2. 造影剤投与によるT2 強調像の肝実質腫瘍の信号変化信号強度の変化に関する臨床報告では相反する報告がされている Brodyらは肝実質血管腫の軽度の信号強度の上昇を報告している 9) その原因の一つとして T1 短縮に伴うmagnetization transfer effect(mt 効果 ) の軽減をあげている近年ではT2 強調像はfast spin echo Signal intensity 1,400 1,200 1, 法で撮像されることがほとんどであり multiple echoes によるMT 効果が画像に反映され信号強度の低下が認められている 10 1 非特異性細胞外液性造影剤では腫瘤内の細胞外液腔に貯留した造影剤によりT1 短縮をきたし MT 効果が早く回復し信号の上昇を引き起こす一方肝実質などの細胞外液腔の狭い領域では造影剤の残留が少なく MT 効果により信号の低下を生じると Concentration of contrast medium(mmol/l) 図 1 ファントム実験による造影剤濃度と T 2 強調像の信号強度の関係低濃度領域ではT2 強調像ではT2 緩和が生じるが, 高濃度領域では T2 短縮を生じる. 28(124)

図 2 造影剤濃度と T2 短縮効果 A,C 造影剤投与 20 分後のT2 強調像 B,D 造影剤投与 20 分後の3D-VIBE 胆嚢内に排泄された造影剤はAでは,T2

A C B D る結節新たな病変の検出が報告されており 12) 造影後にT2 強調像を撮像することに関しては病変の存在診断質的診断への影響はおおよそ乏しいものと考えられる ( 図 4) しかし T2

拡散強調像の肝腫瘤性病変の診断に対する有用性が報告されるに従いその重要性が認識されルーチンのシークエンスとなっている施設も多いものと思われる 15) 拡散強調像はT2 強調像のコントラストをベースとしているため

造影剤のMRCPへの影響 Gd-EOB-DTPAは約 40% が胆汁排泄されるため肝細胞造影相では胆道内の造影剤排泄が観察されることが通常である胆道内の高濃度の造影剤は T2 短縮を示すそのため

3 図 2 造影剤濃度と T2 短縮効果 A,C 造影剤投与 20 分後のT2 強調像 B,D 造影剤投与 20 分後の3D-VIBE 胆嚢内に排泄された造影剤はAでは,T2 強調像で胆汁より高信号を示しているが,CではT2 短縮が認められる. いずれも3D-VIBEでは高信号である. 腎から排泄された造影剤はT2 短縮を示している (A 太矢印 ). A C B D る結節新たな病変の検出が報告されており 12) 造影後にT2 強調像を撮像することに関しては病変の存在診断質的診断への影響はおおよそ乏しいものと考えられる ( 図 4) しかし T2 強調像で低信号を示す dysplastic nodule 高分化型肝細胞癌などの検出は造影剤による肝実質のT2 短縮効果のため影響を受ける可能性がある 13) ( 図 5) 拡散強調像への影響近年拡散強調像の肝腫瘤性病変の診断に対する有用性が報告されるに従いその重要性が認識されルーチンのシークエンスとなっている施設も多いものと思われる 15) 拡散強調像はT2 強調像のコントラストをベースとしているため T2 強調像への影響の項で述べたように肝細胞造影相のタイミングで撮像された場合 T2 4. 造影剤のMRCPへの影響 Gd-EOB-DTPAは約 40% が胆汁排泄されるため肝細胞造影相では胆道内の造影剤排泄が観察されることが通常である胆道内の高濃度の造影剤は T2 短縮を示すそのため造影後のMRCPは胆道の描出が不良である 14) ( 図 6) 短縮効果による影響を受ける可能性があるまた拡散強調像のコントラストから算出される見かけの拡散値 (apparent diffusion coefficient value:adc 値 ) も影響を受ける可能性がある非特異性細胞外液性造影剤の検討では造影剤が血管内の信号強度を低下させ perfusion effectの低下をもたらし ADC 値を低下させる可能性も指摘されている 16) 29(125)

4 図 3 肝細胞癌と血管腫 A 造影前 T2 強調像 B 造影剤投与 4 分後のT2 強調像 C 造影剤投与 20 分後のT2 強調像矢印 : 血管腫, 太矢印 : 肝細胞癌血管腫は造影後に明瞭となっている. しかし, 肝細胞癌に関しては明瞭度に変化は認められない. 肝実質の信号強度の変化も, 認識困難である. A B C 図 4 中分化型肝細胞癌 A 造影前 T2 強調像 B 造影剤投与 4 分後のT2 強調像 C 造影剤投与 20 分後のT2 強調像 D 肝細胞造影相肝細胞造影相で, 造影剤の取り込みが認められるタイプの肝細胞癌である.T2 強調像で腫瘍は明瞭になってきている. A C B D 30(126)

5 図 5 高分化型肝細胞癌 A 造影前 T2 強調像 B 造影剤投与 4 分後のT2 強調像 C 造影剤投与 20 分後のT2 強調像 D 肝細胞造影相矢印 : 肝細胞癌肝細胞造影相では明瞭な低信号病変として描出されている. 病変は, 造影前 T2 強調像で低信号を示す. 腫瘍は4 分後の画像で幾分明瞭である. 造影剤投与により若干, 明瞭度に変化が生じている. A C B D 図 6 MRCPへの影響 A 造影剤投与前 B 造影剤投与 20 分後造影剤投与前は上部胆管から肝内胆管まで描出が良好であるが, 造影剤投与後は上部胆管から肝内胆管の描出は不良である. 主膵管の描出には変化は認められない. 矢印 :intraductal papillary mucinous neoplasm A B 31(127)

1. 造影剤による拡散強調像の肝実質腫瘍の信号変化非特異性細胞外液性造影剤によるChiuらの検討では肝実質肝腫瘤性病変の拡散強調像のコントラスト ADC

前述したように造影剤の貯留によるT2 短縮の影響が高いものと考えられる Gd-EOB-DTPAの拡散強調像への影響については Choiらの3T MRIでの報告がある 17)

肝細胞に造影剤が充分取り込まれ T2 短縮を生じたためとしているまた ADC 値の低下の理由として Gd-EOB-DTPAのT2 緩和度がGd- DTPAの2 倍程度と大きく

5T 装置と比較して緩和度が大きくなることをあげている 18) すなわち磁化率効果は静磁場の2 乗に比例するので 3T 装置では造影剤による影響を受けやすいものと考えられる

肝細胞癌 A 造影前, 拡散強調像 (b=800 s/mm 2 ) B 造影剤投与 4 分後の拡散強調像 C 造影剤投与 20 分後の拡散強調像各時相において腫瘍,

6 1. 造影剤による拡散強調像の肝実質腫瘍の信号変化非特異性細胞外液性造影剤によるChiuらの検討では肝実質肝腫瘤性病変の拡散強調像のコントラスト ADC 値に有意差は認められなかったとされている 4) そのなかで有意差はないものの血管腫の信号強度の低下 ADC 値の低下が他の腫瘤よりも強い傾向が認められているこれは前述したように造影剤の貯留によるT2 短縮の影響が高いものと考えられる Gd-EOB-DTPAの拡散強調像への影響については Choiらの3T MRIでの報告がある 17) その報告のなかで肝実質のSNR ADC 値は造影後有意に低下が認められている SNRの低下の理由として造影剤投与 7 分後に撮像しているため肝細胞に造影剤が充分取り込まれ T2 短縮を生じたためとしているまた ADC 値の低下の理由として Gd-EOB-DTPAのT2 緩和度がGd- DTPAの2 倍程度と大きく 3T 装置では1.5T 装置と比較して緩和度が大きくなることをあげている 18) すなわち磁化率効果は静磁場の2 乗に比例するので 3T 装置では造影剤による影響を受けやすいものと考えられる Choiらの検討では腫瘍に関しては低いb 値において悪性病変と良性病変の間にCNRで有意差が認められているが高い b 値では有意差は認められていないまた図 7 肝細胞癌 A 造影前, 拡散強調像 (b=800 s/mm 2 ) B 造影剤投与 4 分後の拡散強調像 C 造影剤投与 20 分後の拡散強調像各時相において腫瘍, 肝臓の信号の変化は軽度であり, 診断に支障をきたす程度の変化はみられない. A B C 図 8 肝細胞癌 ( 図 4と同一結節 ) A 造影前, 拡散強調像 (b=800 s/mm 2 ) B 造影剤投与 4 分後の拡散強調像 C 造影剤投与 20 分後の拡散強調像肝細胞造影相で造影剤の取り込みが認められるタイプの肝細胞癌である. 造影後, 腫瘍肝コントラストは明瞭となっている. A B C 32(128)

7 ADC 値には有意差が認められていないわれわれの 1.5T での検討では造影剤投与 4 分後 20 分後ともに肝実質腫瘍のSNR CNR ADC 値に有意な変化は認められなかった 8) ( 図 7) したがって 1.5Tの装置では肝実質に造影剤が取り込まれてT2 短縮が生じても有意な低下はなく影響が少ないものと考えられるが 3Tでは磁化率効果の影響を受ける可能性を十分認識したうえで使用するのが望ましいと考えられる 2. 造影剤による拡散強調像の腫瘍の検出能鑑別能への影響病変の検出能に関してはこれまで報告はみられない低いb 値ではコントラストの影響を受けるようであるが 17) 検出にまで影響を与えるかの評価はまだされていない一方鑑別能に関しては悪性病変と良性病変の鑑別に有効である高いb 値において 19) CNRに有意差は認められていないこと各腫瘍におけるADC 値も有意差が認められないことから造影剤による影響は乏しいものと推測される 17) 肝細胞癌に関しての自験例では SNR CNR ADC 値に有意差は認められていない 8) ( 図 8) 以上から拡散強調像に関しては造影剤を投与しても診断能への影響は乏しいものと予想されるまとめ Gd-EOB-DTPAのT2 強調像拡散強調像に対する影響は診断を損ねるほどの影響はなく許容範囲内であり検査効率の向上からも造影後にこれらシークエンスを撮像することは可能と思われる参考文献 Huppertz A,Haraida S,Kraus A,et al:enhancement of focal liver lesions at gadoxetic acid-enhanced MR imaging; correlation with histopathologic findings and spiral CTinitial observations.radiology 234: ,2005 2)Vogl TJ,Kummel S,Hammerstingl R,et al:liver tumors; comparison of MR imaging with Gd-EOB-DTPA and Gd- DTPA.Radiology 200:59-67,1996 3)Jeong YY,Mitchell DG,Holland GA:Liver lesion conspicuity;t2-weighted breath-hold fast spin-echo MR imaging before and after gadolinium enhancement-initial experience.radiology 219: ,2001 4)Chiu FY,Jao JC,Chen CY,et al:effect of intravenous gadolinium-dtpa on diffusion-weighted magnetic resonance images for evaluation of focal hepatic lesions.j Comput Assist Tomogr 29: ,2005 5)Schuhmann-Giampieri G,Schmitt-Willich H,Press WR, et al:preclinical evaluation of Gd-EOB-DTPA as a contrast agent in MR imaging of the hepatobiliary system.radiology 183:59-64,1992 6)Shinmura R,Matsui O,Kobayashi S,et al:cirrhotic nodules; association between MR imaging signal intensity and intranodular blood supply.radiology 237: ,2005 7)Kirsch JE:Basic principles of magnetic resonance contrast agents.top Magn Reson Imaging 3:1-18,1991 8)Saito K,Araki Y,Park J,et al:effect of Gd-EOB-DTPA on T2-weighted images and diffusion-weighted images for the detection of hepatocellular carcinoma.j Magn Reson Imaging 2010(in press) 9)Brody JM,Schafer L,Tung GA,et al:conspicuity of liver hemangiomas;short tau inversion recovery,t1,and T2 imaging with gadolinium ethoxybenzyl diethylenetriamine pentaacetic acid.j Magn Reson Imaging 21: , )Constable RT,Anderson AW,Zhong J,et al:factors influencing contrast in fast spin-echo MR imaging.magn Reson Imaging 10: ,1992 1Catasca JV,Mirowitz SA:T2-weighted MR imaging of the abdomen;fast spin-echo vs conventional spin-echo sequences.am J Roentgenol 162:61-67, )Kim YK,Kwak HS,Kim CS,et al:detection and characterization of focal hepatic tumors;a comparison of T2-weighted MR images before and after the administration of gadoxectic acid.j Magn Reson Imaging 30: , )Tamada T,Ito K,Yoshida K,et al:t2-weighted magnetic resonance imaging of the liver;evaluation of the effect in signal intensity after Gd-EOB-DTPA enhancement.j Comput Assist Tomogr 34: , )Nakamura Y,Ohmoto T,Saito T,et al:effects of gadoliniumethoxybenzyl-diethylenetriamine pentaacetic acid on T2- weighted MRCP.Magn Reson Med Sci 8: , )Xu PJ,Yan FH,Wang JH,et al:added value of breathhold diffusion-weighted MRI in detection of small hepatocellular carcinoma lesions compared with dynamic contrast-enhanced MRI alone using receiver operating characteristic curve analysis.j Magn Reson Imaging 29: , )Yamada K,Kubota H,Kizu O,et al:effect of intravenous gadolinium-dtpa on diffusion-weighted images;evaluation of normal brain and infarcts.stroke 33: , )Choi JS,Kim MJ,Choi JY,et al:diffusion-weighted MR imaging of liver on 3.0-Tesla system;effect of intravenous administration of gadoxetic acid disodium.eur Radiol )Rohrer M,Bauer H,Mintorovitch J,et al:comparison of magnetic properties of MRI contrast media solutions at dif- 33(129)

8 ferent magnetic field strengths.invest Radiol 40: , )Goshima S,Kanematsu M,Kondo H,et al:diffusion-weighted imaging of the liver;optimizing b value for the detection and characterization of benign and malignant hepatic lesions.j Magn Reson Imaging 28: , (130)

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04_学術.indd Arts and Sciences 2 Diagnostic significance of contrast-enhanced ultrasonography for hepatocellular adenoma: experiences of two cases 41080 Key words: Abdominal ultrasonography Contrast-enhanced ultrasonography