ホーム inNavi Suite 東芝メディカルシステムズ Seminar Report3T MRIによる心血管領域への臨床応用　横山　健一

第39回日本磁気共鳴医学会大会ランチョンセミナー10
MRIの新たな可能性 ─日常検査のための最新アプリケーション─

第39回日本磁気共鳴医学会大会が，2011年9月29日（木）〜10月1日（土）の3日間，リーガロイヤルホテル小倉（北九州市）で開催された。最終日に行われた東芝メディカルシステムズ（株）共催のランチョンセミナーでは，自治医科大学附属さいたま医療センター放射線科教授の田中修氏が座長を務め，杏林大学医学部放射線医学教室講師の横山健一氏と，川崎医科大学放射線医学（画像診断）教授の伊東克能氏が講演した。

3T MRIによる心血管領域への臨床応用

横山　健一（杏林大学医学部放射線医学教室講師）

当施設では，2010年9月に東芝メディカルシステムズの3T MRI「Vantage Titan 3T（以下，Titan 3T）」を導入し，1年経過した現在，ルーチンで有用な画像が得られている。Titan 3Tの最大の特長は，RFパルス送信の位相と振幅を最適化し，均一なRF励起を得るMulti-phase Transmissionである。2chのRFアンプ，4ポートの給電ポイントという仕組みにより，RF磁場（B₁）不均一や画像ムラを低減し，心血管領域においても威力を発揮している。

■頭部血管における臨床応用

3Tの有用性が期待される頭部の血管イメージングには，造影MRA（MR DSA）と非造影MRA（Time-SLIP法）がある。

●造影MRA（MR DSA）

1.5TでのMR DSAは，パラレルイメージングやDRKS（differential rate k-space sampling）などのk-space sharingにより時間分解能の向上を図っていた。3Tではそれに加えて，高いSNRを時間分解能や空間分解能の向上に生かすことができ，造影剤のT1短縮効果の増大も期待される。
また，DRKSを用いたMR DSAでは，時間分解能が0.8秒で，さらに空間分解能を上げて撮像することが可能であり，細かい穿通枝まで描出することができる。また，髄膜腫などの脳腫瘍も良好に描出できる（図1）。

●非造影MRA（Time-SLIP法）

3TによるTime-SLIP法MRAは，高SNR，組織T1緩和時間の延長，短時間撮像が利点である。一方，磁場不均一の影響によるアーチファクトの増加（特に頭蓋底近傍での画質劣化）や，SARの制限を受けやすいという課題もあるが，3Tを使うメリットは十分にあると考える。

■心臓における臨床応用

心臓領域における，1.5Tと比較した場合の3Tの利点は，高SNRと組織T1緩和時間の延長である。ただし，静磁場（B₀）やRF磁場（B₁）の不均一，susceptibility artifactによる信号欠損などの問題があり，特にSSFP法の多用による，SARの制限も課題である。

●シネMRI（機能解析）

シネMRIは，心筋や血液のSNR，心筋と心内腔のCNRが高いとされるが，実際はSARの制限により，長いTRと低いフリップ角（FA）を使用せざるを得ず，1.5TよりもSNR，CNRの低下がありうる。加えて，B₀，B₁不均一によるアーチファクトも課題だったが，Multi-phase Transmissionにより，SARの制限が緩和され，短いTRや高いFAが利用可能となるため，血液コントラスト向上やアーチファクト軽減が期待される。
また，banding artifactが目立つことも従来からの課題であったが，TRを短く設定することで良好な画像の取得が可能となった。banding artifactの出現場所には個人差があるが，Titan 3Tの“f₀ prep”機能は，一連の中心周波数（f₀）の画像を一度に得ることが可能で，banding artifactの最も少ない画像を選択することができる（図2）。

●タギングMRI（図3）

タギングMRIは，presaturation pulseを印加することで線状の低信号領域（タグ）を生じさせ，局所の壁運動の評価や，歪みの評価を行う。3Tを用いると，組織T1緩和の延長効果により，標識が長時間継続するため，タグが収縮期まで残り，非常に観察しやすくなる。

図3　タギングMRI

●心筋perfusion MRI

心筋perfusion MRIでも，高いSNRやCNRを空間分解能向上に役立てる試みがなされており，心内膜縁のアーチファクト低減や，診断特異度の向上が期待される。磁場不均一という課題も，Multi-phase Transmissionにより改善されるものと思われる。なお，心筋perfusion MRIは，SSFP法ではアーチファクトが目立つため，当施設では，Multi-phase Transmissionを使ったSR-FFE法（Saturation Recovery FFE法）をルーチンで用いている（図4）。
また最近では，DRKSとSPEEDER（パラレルイメージング）を組み合わせて，計12倍速で3Dのデータを取る試みが行われている。3Dにより，心臓全体を細かな断面で観察可能で，より広い範囲の虚血の評価や定量的評価に有用である。まだ時間分解能が足りないことが課題だが，心筋perfusion MRIは今後，3Dの方向に進むことが考えられる。

●遅延造影MRI

3Tでは，梗塞心筋/正常心筋のCNRが高いと言われている。T1緩和時間の延長により，1.5Tと比べて正常心筋をnull pointとする反転時間（TI）の延長が予想されるが，TI prep法を用いることで最適なTI値を選択できる（図5）。
高SNRを空間分解能向上に生かす検討もしており，より薄いスライス厚で撮像することで，深達度の正確な評価に役立つと考えられる（図6）。また，呼吸同期で心臓全体をコロナリーMRAのように撮像し，非常に薄いスライス厚で3Dのデータを収集するwhole heart（WH）-LGE methodの3Tへの応用も考えている（図7）。

図5　TI prep法を用いて最適なTI値を選択	図6　遅延造影MRI：深達度の低い梗塞の評価
図7　WH-LGE method

■腎動脈における臨床応用

3Tを用いた体幹部や四肢の非造影MRAでは，1.5Tと比べてSNRが高く，組織T1緩和時間が延長する。B₁不均一やSARの制限といった課題はMulti-phase Transmissionにより改善する。図8は，Time-SLIP法による腎動脈MRAであるが，末梢までの明瞭な描出が，ルーチンで可能となっている。
Multi-phase Transmissionのon/offでの腹部領域のB1マップ比較検討でも，Multi-phase Transmissionの有用性が報告され，1.5Tと3Tを比較した検討では，3Tの方が腎動脈末梢の描出に優れ，背景信号が抑制されてコントラストが高いことが報告されている。また，BBTI（black blood time to inversion）と血管描出能の関係の検証からは，BBTI1500ms程度で，高コントラスト画像を得られることがわかってきた。
腎動脈描出能の視覚的評価では，SSFP法を使うために大動脈などは1.5Tの方が均一性が高い印象があるが，腎動脈末梢は3Tの方が描出能が高く，また腎実質抑制効果も見られ，腎動脈と背景腎の信号差が高いことから，腎動脈では，3Tが非常に優れていると言える。

■まとめ

心血管領域の3T MRIは，1.5Tと比較してSNR向上やT1緩和時間延長効果により画質が向上し，臨床応用が広がっている。SARの制限やSSFP法でのアーチファクト増加，磁場不均一といった課題は，Multi-phase Transmissionにより改善が期待できる。東芝メディカルシステムズが得意としてきた非造影MRAにおいても，3T本来の特長を生かした検査が可能となっている。