ホーム inNavi Suite GEヘルスケア・ジャパン Technical Note腹部領域におけるMRI最新技術 ─ 非侵襲的アプローチを中心に

弊社は，RSNA 2011において“Needle-Free”というコンセプトをMRの方向性の1つとして提示した。これは，さまざまな方面における非侵襲的なアプローチの結集であり，具体的な例としては，造影剤を使用せずに得る血流情報・灌流情報，前処置なしでの被写体の動きの抑制，あるいは針生検によらない生体検査などといった内容である。本稿では，このNeedle-Freeで紹介した技術の中から，腹部領域におけるトピックスを紹介する。また，最後に3Tシステムにおける腹部領域の画質向上技術として発表されたRF送信技術“Multi Drive”に関して述べる。

■IDEAL-IQ ─ 脂肪含有率マッピング

まず，IDEAL-IQ開発の基礎技術となった3point DIXON法のIDEAL，および2point DIXON法のFLEX（LAVA-FLEX：体幹部撮像，VIBRANT-FLEX：乳房撮像）のシェーマを図1に示す。IDEALでは3つの異なるTEから，FLEXでは2つの異なるTEからエコー信号を受信する。どちらの手法においても，得られた信号から局所的な磁場不均一を算出（フィールドマップ計算）し，この情報を画像再構成の位相補正に用いることで，水・脂肪信号の分離を行っている。

図1　IDEAL & FLEX概念図

どちらの手法も，4つの画像コントラスト（水画像，脂肪画像，In Phase画像，Out of Phase画像）の出力が自動的に行われる。もっぱら臨床で活躍するのは，脂肪抑制の効いた水画像である。IDEALは，高速SE法とGRE法に対応しており，T2強調画像，T1強調画像において使用できる。FLEXは高速3D GRE法であり，特にLAVA-FLEXは，腹部領域の息止め撮像において使用できる（図2）。

ところで，IDEALおよびFLEXのいずれにおいても，水・脂肪の分離を行っているが，肝臓領域においてボクセル内の脂肪含有率（Fat Fraction）を正確に計算するにはもうひと工夫が必要である。これは，肝臓内の生理的な鉄沈着によるT2^＊減衰の影響が無視できないためである。さらに生体内の脂肪は，メインピークとは別のいくつかのケミカルシフトを有しており，これらも考慮する必要がある。そこで，新たに開発されたIDEAL-IQでは，6つ以上の異なるTEからエコー信号を受信し，増えた情報量からT2^＊の計算，ならびにマルチピークの脂肪量を計算する。これにより，1回の息止め撮像でIDEAL同様の水・脂肪の分離画像，さらには，ボクセル内のR2^＊（T2^＊の逆数）マッピング，脂肪含有率マッピングを得ることができる（図3）。撮像は3Dで，実際に作成したマッピング例を図4に示す。aは脂肪肝，bは正常肝の例であり，ROIを計測すると明らかに異なる値が表示されている。

図4　IDEAL-IQの脂肪含有率マッピング例

■MR Touch ─ MRエラストグラフィー： “硬さ”の画像化

次に，MR Touchの概略を述べる。MR TouchはGEの名称であり，技術的な一般名称としてはMRエラストグラフィーと呼ばれている。肝内の線維化が進行するにつれて増していくとされる，肝臓の硬さ（弾性率）を評価する手法である。本稿では，技術面を中心に紹介する。
機械室に置かれたActive Driverと呼ばれる振動発生装置で生まれた振動波は，空気チューブを伝わってMRガントリーへ運ばれる。空気チューブの終端には，直径15cm程度のPassive Driverと呼ぶトランスデューサーが付いており，これを被写体の腹部に装着することで振動を与え，その波の生体内の伝播をMRIで画像化する方法である。波の性質として，軟らかい媒体を通過する時と硬い媒体を通過する時では，伝播する波長が異なる。この波長の違いをMRIでキャッチし，最終的に物理量としての硬さに変換する。MR Touchにおいて使用するデバイスおよび撮像シーケンスの略図を図5に示す。MRAのPhase Contrast（PC）法で使用されている，バイポーラーグラディエントに似たMotion Sensitizing Gradient（MSG）と呼ばれているグラディエント波形をドライバーの振動とシンクロナイズさせて撮像する。最初に得られるのが，Waveイメージと呼ばれる位相画像である。ここからあるアルゴリズムを使用して，せん断応力（Shear Stiffness）を求め，硬さの指標として表している。このMR Touchは，前述のIDEAL-IQと組み合わせて，肝臓のびまん性疾患の評価のための新たなアプローチとして期待されている。

図5　MRエラストグラフィー（MRE）に使用するデバイスとシーケンスチャート概念図

■Multi Drive ─ RF送信技術

3Tの躯幹部領域の撮像において，ムラのない画像を取得するためにさまざまなRF送信技術が発表されている。弊社3.0Tフラッグシップモデル「Discovery MR750 3.0T」において，4方向からRF送信を行う4point DRIVEをすでに発表しているが，Discovery MR750のハードウェアの精神を受け継いだ次世代型ワイド3.0T MRシステム「Disocvery MR750w」では，4つの給電点に加えて位相比と振幅比の異なるRFを照射することで，撮像部位の形状だけでなく，体内の組成に合わせた理想的なRF送信が可能となった（図6）。

図6　RF送信技術の概念図

被検体ごとの最適なRF送信を行うため，B1マップを作成する際にBloch Siegert Shift^3）を採用している。従来のDouble Angle法などでは，T1値の影響を受けやすいため，TRを延長しないとその影響を除くことができず，B1マップの撮像時間の延長に直結していた。一方で，Bloch Siegert Shiftを用いたB1マップは，原理的にT1値の影響を受けにくく，さらに，被写体の形状だけでなく，体内の組成を考慮することができる手法である。図7に示すように従来法と比較すると，より均一なRF送信を行うことが可能になる。Discovery MR750wではQD，Preset，Optimizedの3つのRF送信モードを有している。Optimizedモードでは，Bloch Siegert Shiftを用いたB1マップにより自動的に求めらた位相比，振幅比に加えて，さらに，マニュアル（RF Drive Settings）で微調整が可能であり，さまざまな状況に対応できるシステムになっている。

以上，本稿ではRSNA 2011で展示していたNeedle-Freeコンセプトの中から，IDEAL-IQ，MR Touchを取り上げた。非侵襲性はMRIの大きな利点であり，この方向でのアプリケーション開発はMRIの進んでいく方向性の1つであろう。また，従来の技術ではカバーできなかった領域が，新たな開発によって範疇に入ってくる可能性をまだまだ秘めたモダリティである。

●参考文献
1)	Reeder, S.B., et al. : Magnetic Resonance in Medicine, 54, 636〜644, 2005.
2)	本杉宇太郎 : 肝臓MR Elastography─本邦における臨床使用経験と今後の展望. 第39回日本磁気共鳴医学会大会イブニングセミナーES1, 2011.
3)	Sacolickm, L.I., et al. : Magnetic Resonance in Medicine, 63, 1315〜1322, 2010.

医療機器認証番号：223ACBZX00061000
薬事認証上の販売名：ディスカバリーMR750w