本講演では，キヤノンメディカルシステムズのDeep Learning Reconstruction（DLR）である「Advanced intelligent Clear-IQ Engine（AiCE）」と「Precise IQ Engine（PIQE）」による高精細T2-FSEイメージング，「Modified Fast 3D mode」による高精細ダイナミックイメージング，「Expanded SPEEDER（Exsper）」によるsmall FOV高分解能DWIについて，腹部領域における応用を報告する。

AiCEとPIQEによる高精細T2-FSEイメージング

1．MRIにおけるPIQEの概要
PIQEは，Deep Learningを用いて低SNR・低分解能の画像を高SNR・高分解能の画像に再構成する技術である。MRIにおけるPIQEは，denoiseとup-samplingの2つのDLRからなり，その過程でzero-filling処理が行われる。zero-fillingではブラーリングとリンギングアーチファクトが課題となるが，PIQEのNeural Networkはフルサンプリングした高分解能画像を教師画像に用いて，zero-fillingの課題を解決するようにトレーニングが行われている。

2．PIQEによる高精細T2-FSE
PIQEを用いることで，fast spin echo（FSE）法によるT2強調画像（T2-FSE）の高精細化が可能になる。図1は膵臓部を拡大した画像であるが，PIQE（b）により分解能が2〜2.5倍に向上して画像ボケが改善し，膵臓の辺縁や膵管，腹腔内の構造が明瞭化していることがわかる。また，脂肪抑制を併用した撮像でも同様に高精細化が可能である。
肝細胞がん（図2）では，PIQE（b）により腫瘍の辺縁や，腫瘍内部の線状の高信号などが明瞭化している。また，大動脈解離のフラップの構造や右副腎腫瘍の内部構造もよりクリアに描出されている。
図3は，混合型の膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）疑いのMRCP（脂肪抑制T2-FSE）で，PIQE（b）により解像度が約3倍に向上し，分枝膵管の拡張や小さい囊胞状構造をより明瞭に観察できる。分枝膵管拡張は早期慢性膵炎の診断基準となっていることから，PIQEによる高精細化が早期診断にも役立つことが期待される。

図1　PIQEの効果：高精細T2-FSEイメージング

図2　肝細胞がんの脂肪抑制T2-FSE

図3　混合型IPMN疑いのMRCP

Modified Fast 3D modeによる高精細ダイナミックイメージング

1．Modified Fast 3D mode
AiCEと高速撮像法のModified Fast 3D modeを組み合わせることで，高精細ダイナミックイメージングが可能になる。
Modified Fast 3D modeとは，Wheel状にデータを収集するFast 3Dを一部変更した撮像法で，asymmetricなハーフフーリエ法（AFI）を併用し，slice/phase encode共にsequentialにデータ収集を行う。データを間引いて弓形にデータを収集することで撮像時間の短縮が可能なことに加え，sequentialにデータを充填することでk-space中心に安定した信号が充填され，ブラーリングを低減して画質を向上することができる。また，Fast 3D factorを上げても画像がぼけにくいという特長を持つ。従来の撮像方法から撮像時間を25％程度短縮しても同等の画質を得られることから，短縮した撮像時間分を高分解能化に活用することで，高精細ダイナミックイメージングの撮像が可能となる。Compressed SPEEDER（CS）などのほかの高速撮像法と比べても，画像全体のボケを抑えて，肝内血管の辺縁などをより明瞭に描出することができる。
当院では従来，SPEEDERやCSにAiCEを併用してダイナミックイメージングを撮像しているが，SPEEDERでは動脈相などで生じる肝内の線状アーチファクトやAiCE強度を上げることによる全体的なボケが，CSでは全体的なボケや臓器辺縁を白く縁取るようなアーチファクトが課題となっていた。それに対して，AiCEを併用したModified Fast 3D modeでは，全体的にボケが少なく，アーチファクトが抑制された，臓器辺縁もクリアな画像を得ることができる。

2．高精細ダイナミックイメージング
図4 aは，Modified Fast 3D modeを用いた脂肪肝のダイナミックイメージングであるが，動脈相においても末梢の血管まで良好に描出されている。また，肝細胞相でCS（図4 b）と比較すると，Modified Fast 3D mode（図4 c）では肝内血管の描出が改善していることがわかる。
肝血管腫（図5）においても，Modified Fast 3D modeを用いた動脈相では，血管腫内の結節状の高信号（a →）や肝臓内の多発性の早期濃染を明瞭に観察できる。また，肝細胞相をCS（b）と比べると，Modified Fast 3D mode（c）では肝内血管の鮮明度が向上していることがわかる。
肝転移（図6）では，Modified Fast 3D mode（a）を用いることで動脈相では多発性のリング状に濃染する結節が認められ，周囲のAPシャント様の濃染もはっきりと確認できる。4日前に撮影したCT（b）との比較でも，結節はModified Fast 3D modeの方が明瞭に描出されており，CTよりも高分解能な画像が得られた。

図4　脂肪肝のダイナミックイメージング

図5　肝血管腫のダイナミックイメージング

図6　肝転移のダイナミックイメージング

Exsper DWI

1．Exsperの特長
Exsperは，本スキャン中に取得したキャリブレーションデータを用いて展開処理を行い，k-space上で画像展開の重みを計算する方法により，SPEEDERと比較して展開エラーによるアーチファクトが軽減するという特長を持つ。small FOVの撮像でも中心部に展開エラ―のアーチファクトが生じにくく，高精細画像を撮像することが可能である。

2．Small FOV Exsper DWI
図7は肝内胆管がんで，T2強調画像（a）で八つ頭状の腫瘍が認められ，動脈相（b）でリング状の早期濃染が，移行相（c）で腫瘍内部の遅延性濃染（↑）が見られる典型的な画像である。安静呼吸下DWI（e）と比較すると，small FOV Exsper DWI（d）は分解能が向上し，内部性状をより明瞭に確認できる。
図8は膵鉤部がん（↑）で，動脈相（a，c）で正常部分と比べて低吸収，平衡相（b）で遅延性濃染を示す典型的な画像である。安静呼吸下DWI（e）と比較すると，small FOV Exsper DWI（d）では腫瘍部分がより明瞭に描出され，正常部分との境界も視認することができる。

図7　肝内胆管がん

図8　膵鉤部がん

3．呼吸停止下DWIの有用性
自験例について，安静呼吸下と呼吸停止下でのDWIについて画質評価を行ったところ，病変の視認性は安静呼吸下のスコアが若干高かったが有意差はなかった。呼吸停止下の方が画質良好と評価された症例については，ドーム下や肝辺縁など横隔膜や周辺腸管からのモーションアーチファクトや磁化率アーチファクトの影響を受けやすい位置に病変があり，呼吸停止下での撮像が有用なケースであった。呼吸停止下DWIは短時間で撮像できるため，通常のDWIに追加する補足検査として有用であると考える。

＊記事内容はご経験や知見による，ご本人のご意見や感想が含まれます。
＊AiCE，PIQEは画像再構成処理の設計段階でDeep Learning技術を用いており，本システム自体に自己学習機能は有しておりません。

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