Canon Clinical Report(キヤノンメディカルシステムズ)

2018年3月号

コイル塞栓後の動脈瘤やステント内の評価を可能にする多時相、非造影MRAのmUTE 4D-MRA 〜Ultrashort TEによる金属アーチファクト低減効果や血行動態の観察でフォローアップに活用〜

熊本大学医学部附属病院

Vantage Galan 3T × 熊本大学医学部附属病院

 

熊本大学医学部附属病院では、2017年3月に4台目の3T MRIとしてキヤノンメディカルシステムズ(旧・東芝メディカルシステムズ)の3T MRI「Vantage Galan 3T」を導入した。同院では、Vantage Galan 3Tの非造影MRAのシーケンスである“mUTE 4D-MRA”を使用して脳神経領域での血管内治療後のフォローアップや血行動態確認などを行っている。Ultrashort TEを用いたmUTE 4D-MRAのステント留置やコイル塞栓症例など脳神経領域での有用性について、放射線科の上谷浩之特任助教に取材した。

上谷浩之 特任助教

上谷浩之 特任助教

   

 

3T MRI4台で大学病院としての高度な医療を展開

同院放射線科は、画像診断部門と放射線治療部門に分かれており、画像診断部門にはスタッフ・医員を合わせて30名が在籍する。画像診断部門は、体幹部(腹部、胸部、心血管系など)と脳神経(神経放射線診断)、IVR、核医学・PET、消化器・内視鏡の各グループがあり、脳神経グループは北島美香准教授、上谷特任助教ほか1名でCT、MRIの読影や研究を行っている。
同院に2017年3月、4台目の3T MRIとしてVantage Galan 3T(以下、Galan 3T)が導入された。それまで3T MRI(すべて他社製)3台で1日50件前後の検査を行っていたが、精査目的が多く検査時間が長いことや当日検査にも対応することからフル稼働している状況だった。増加するMRI検査のニーズに柔軟に対応するための増設で、現在は1日55〜60件の検査件数となっている。同院のCT/MR部門は、中央に各装置の操作卓と読影端末を集約し、両側にMRIとCTが3台ずつレイアウトされ、診療放射線技師だけでなく放射線科医も常駐する。上谷特任助教は、「常に放射線科医がいることで撮像方法について相談したり、急変にも迅速に対応できるなど臨機応変な診療ができる体制になっています」と説明する。

1.5Tと同等の設置面積となるコンパクト設計のGalan 3T

Galan 3Tはその一角から少し離れた場所に導入されたが、設置スペースが狭かったことから、最小設置面積18.6m2という1.5Tと変わらない省スペース設計が、Galan 3Tの選定理由の一つともなった。上谷特任助教はGalan 3Tについて、「コンパクトでありながら開口径が71cmと広く、また静音機構によって静かな検査が可能で、患者さんにとってやさしい機種です」と述べる。
4台のMRIの使い分けは特に決まってはいないが、前日までにオーダ内容を確認し検査目的や部位、撮像すべきシーケンスなどで放射線科医が判断する。Galan 3Tでは脳神経領域の頭部、脊髄、骨軟部の検査を多く行っている。上谷特任助教はGalan 3Tの非造影MRAシーケンスについて、「Galan3Tは、非造影で多時相MRA撮像が可能な“mASTAR”だけでなく、それにUltrashort TE(UTE)を組み合わせた“mUTE 4D-MRA”も撮像可能など、非造影アプリケーションが充実していることが特長です。脳神経領域において非造影での血行動態観察が必要な場合には、ほぼ全例でGalan 3Tを使用しています」と高く評価する。

多時相の非造影MRAを可能にするmUTE 4D-MRA

mUTE 4D-MRAは、arterial spin labeling(以下、ASL)収集を利用した多時相の非造影3D-MRAが可能なアプリケーションである。脳血管の非造影MRAでは主にtime of flight(TOF)法が用いられるが、TOF-MRAと比較してmUTE 4D-MRAには以下のような特長がある。
(1) mUTE 4D-MRAは1回の撮像で複数の時相のラベリングが可能で、これによって血流速度などに依存せずに血管の描出ができる。具体的には撮像時間約9分で200msごとに1000msまで5相のデータを収集する。5相の血管像を連続して観察することで灌流状態を把握できるほか、5相を合成したMIP画像でTOF-MRAのような観察も可能だ。
(2) UTEによって非常に短いTE(0.1ms以下)が用いられるため、TOF法で見られる長いTEに起因する位相分散による信号低下が改善するため、血管の信号抜けや信号ムラによる偽狭窄が低減する。また、金属アーチファクトの低減によってステントの内腔の血流評価やコイル塞栓術後の再開通の観察が可能になる。
(3) MRIでの騒音の原因となる傾斜磁場の切り替えを低減することで、静かな環境での検査を可能にする。ハードウエアの静音機構であるPianissimoと併わせて検査時の騒音を最大99%まで低減している。上谷特任助教はGalan 3Tの静音性について、「患者さんはもちろんですが、オーダする主治医にとっても重要であり、閉所恐怖症や小児で安静が条件となるケースもあるので、静かな検査が可能なMRIは臨床的価値が高いと思います」と述べる。

金属アーチファクトの低減や血行動態観察による臨床的メリット

同院では、脳血管障害のステント留置術やコイル塞栓術後のフォローアップでは、ほぼ全例でmUTE 4D-MRAを撮像し、これまで100件近くを行っている。脳動脈瘤などへの血管内治療は増加傾向にあるが、インプラントがある症例ではMRAではステントの、CTAはコイルのアーチファクトで画像が得られないことが多く、CTとMRI両方の画像から血流や内腔の状態を類推するしかなかった。上谷特任助教は、「他社のUTE-MRAを用いた論文でステント内腔や瘤内の評価が可能という報告があり、mUTE 4D-MRAの金属アーチファクトの低減効果には最も期待していました。導入後に実際に評価を行ったところ、臨床的に有用な症例が多く得られました。mUTE 4D-MRAでは、ステントが留置された血管内の描出がTOF-MRAよりも優れているほか、ステントアシストでコイル塞栓された動脈瘤の頸部の残存血流の描出にも優れています」と評価する。
最近では、動脈瘤の母血管にステントを留置した上でコイリングを行うステントアシストテクニックも増えている。症例1は、右椎骨動脈瘤に対するステントアシストコイル塞栓術だが、従来はステント+コイリングでは血管造影でしか動脈瘤の近傍やステント内の評価が難しかった。mUTE 4D-MRAでは、ステント内部やコイル塞栓された動脈瘤頸部の残存血流が明瞭に描出されている。
また、多時相の撮像による4D-MRAでは、「非造影でDSAのような血行動態が確認できることは大きなメリットです。TOF-MRAでは流れの方向やタイミングなどはわかりません。動静脈奇形や動静脈瘻の症例では、mUTE 4D-MRAで栄養血管を同定した上で血管造影を行うことで診断の精度が高まっています」(上谷特任助教)とのことだ。症例2では、巨大動脈瘤に対するコイル塞栓術後に、mUTE 4D-MRAのMIP画像で瘤内の残存血流が確認できたが、さらに多時相撮像で母血管である後交通動脈の状態や血行動態を把握することができ、再治療の判断に有用だったことが示されている。
塞栓術後には定期的なフォローアップが必要となるため、非造影検査のメリットは大きい。mUTE 4D-MRAをはじめとする非造影アプリケーションは、血管内治療後の方針の決定に貢献できると次のように説明する。
「血管造影は動脈解離や脳梗塞など手技自体にリスクがあり、またMRIでもガドリニウム造影剤の脳内沈着の問題が指摘されるなど、侵襲の少ない方法を用いるに越したことはありません。実際にはmUTE 4D-MRAなど非造影MRAで血管造影が省略できるわけではありませんが、今後エビデンスを積み重ねて少しでも減らす方向になるように研究を進めていきます」(上谷特任助教)

■Vantage Galan 3TのmUTE 4D-MRAによる臨床画像

【症例1】右椎骨動脈瘤に対するステントアシストコイル塞栓術後の再開通

【症例1】右椎骨動脈瘤に対するステントアシストコイル塞栓術後の再開通
60歳代、男性。右後下小脳動脈(PICA)分岐後の椎骨動脈瘤にステントアシストコイル塞栓術を施行。後方循環系のMIP画像でTOF-MRA(a)ではステント留置された右椎骨動脈の描出は低下し、PICAの起始部 も不明瞭だが、mUTE 4D-MRA(b)の合算画像ではステント内部やPICA起始部が比較的明瞭に描出されている()。また、mUTE 4D-MRAの合算画像で動脈瘤頸部に残存血流を疑う高信号域を認めるが()、TOF-MRAでは確認できない。

 

【症例2】左内頸動脈-後交通動脈巨大動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再開通

【症例2】左内頸動脈-後交通動脈巨大動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再開通
60歳代、女性。血管造影画像(a)では、左内頸動脈造影側面像で瘤頸部に残存血流が認められる()。mUTE 4D-MRAで200ms〜1000msまで200msごとに5相を撮像した(b)。後方循環系である椎骨・脳底動脈系は、前方循環系である内頸動脈系より遅れて描出されている。600msで動脈瘤頸部に残存血流信号が認められ、1000msではより高信号で広範囲に描出されている()。左後交通動脈から後大脳動脈も良好に描出され()、血行動態も確認できる。TOF-MRAとmUTE 4D-MRAの5相を合成したMIP画像の比較(c)では、TOF-MRAでも瘤頸部にわずかに残存血流を疑う高信号域を認めるが()、mUTE 4D-MRAでは瘤内の残存血流がより広範囲に広がっていることがわかる()。

 

非造影シーケンスの技術力を生かす

mUTE 4D-MRAの今後の取り組みについて上谷特任助教は、「クリッピングや頸動脈ステント(CAS)への適用も検討しています。撮像時間が短縮すれば血流が遅い血管の描出にも有用ですので、compressed sensing(CS)などを用いた今後の技術開発に期待しています」と述べる。
mUTE 4D-MRAは、キヤノンメディカルシステムズが取り組んできた“Flow-Spoiled FBI”や“Time-SLIP”など、長年の非造影MRAシーケンスへの取り組みがベースとなって生まれた技術だ。非造影で多時相撮像が可能というメリットを生かし、中枢神経領域でのさらなる適用の拡大が期待される。

(2018年2月8日取材)

 

 

熊本大学医学部附属病院

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熊本市中央区本荘1-1-1
TEL 096-344-2111

 

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