GE today -In Technology

Signa HDxの初期使用経験
北里大学病院 放射線部
秦 博文 先生 尾崎正則 先生 相澤 真 先生
北里大学病院では、平成 18 年 11 月から Signa HDx(Ver.14)が
間で撮像するためのアプリケーションです。シーケンス的には IR
稼動し始めました(図 1)。当院には他に Signa LX(Ver.9.1)、
prep 併用 3D FSPGR で、約 1 × 1 × 1mm サイズの isovoxel image
Signa CV / i(Ver.9.1)、Signa Excite HD(Ver.12)の計 4 台の
が約 3 分程度で得られます(0.5NEX と ASSET 併用)。特に、脳腫
MRI 装置が稼動しております。今回の HDx(Ver.14)の導入によ
瘍術前の検査では、様々な方向からの観察が可能で、腫瘍の正確
って、様々な受信コイル、アプリケーションが使用可能になりま
な範囲、位置の確認が可能です(図 3)。また、全脳を撮像する際
した。それらを検査にどのように利用していくかは、現在も試行
に 1mm 程度のスライス厚の設定が可能ですので、微小病変(例え
錯誤を繰り返しておりますが、初期使用経験として実際に Ver.14
ば転移性脳腫瘍:昨年の SIGNA 甲子園で、札幌医大の鈴木先生が
を用いてどのような検査を行っているかを紹介したいと思います。
発表された内容にもありました)の検出にも期待できます(図 4)。
最近では、脳神経外科領域では定位脳手術が行われることがあり
ますが、そのシミュレーション用データとしての利用方法も可能
です。
Ver.14 では頭部血管撮像のスタンダードである方法の一つであ
る 3D-TOF-MRA の改良もありました。3D-TOF-MRA において末梢
血管の描出能を向上する目的で、MT パルスを使用することがあり
ます。MT パルスを併用することで、撮像時間の大幅な延長と脂肪
信号が増強されるというデメリットがあります。また、脂肪信号
撮影室と外観
操作コンソール
図 1 : Signa HDx 1.5T Ver.14
頭頚部領域
号の抑制のためにプリサチュレーションパルスを併用することで、
大幅に撮像時間が延長してしまいます。HDx の 3D-TOF-MRA では、
MT パルス、CHESS パルス、プリサチュレーションパルスを用い
頭頚部領域の検査には 8ch Brain Array コイルまたは 8ch NV
ても大幅な撮像時間の延長はありません。どのような仕組みのシ
Array コイルを用います。検査内容が頭部領域のみの場合は前者を、
ーケンスであるかは、図 5 をご参照ください。以前はこれらの RF
頚部領域が含まれるときは後者を用います。さて、HDx からの使
パルスがすべて毎 TR に印加されていたために大幅な撮像時間の延
用可能(仕様変更)となった点の中から PROPELLER、BRAVO、
長をきたしていましたが、HDx より CHESS パルスがスライスエン
3D-TOF-MRA について紹介します。
コード方向の最初に印加され、データ収集はセントリックオーダ
PROPELLER は頭部検査において、動いてしまう患者様を撮像す
リングになっているため、脂肪抑制効果は十分抑制されます。ま
る目的で使用するアプリケーションです。HD までは、加算回数の
た MT パルスとプリサチュレーションパルスは TR ごと交互に印加
設定が 1.5NEX 固定、また、感度補正法は SCIC のみの使用でした
されているため、従来の方法より大幅な撮像時間短縮が可能にな
が、HDx では加算回数はマルチ NEX、感度補正法として PURE が
りました。当院では、single-Slab での撮像を行っておりますが、
使用可能になりました。加算回数 1NEX の設定可能により、より
TR / TE / FA = 32ms / 3.4ms / 20 °、スライス厚 0.8mm(+
短時間での撮像が可能になりました(当院のプロトコールで T2 強
ZIP2)、スラブ厚 8cm、マトリクス 320 × 192、ASSET 併用で約 5
調画像が 1 分 12 秒)。また、Body コイルリファレンスによる
分 14 秒の撮像を行っております(図 6)
。
PURE により、正確な感度補正が行われます。動いてしまう患者様
の多くは全身状態が良好でない場合が多く、一分一秒でも撮像時
間を短縮したい場合が多いわけですから、当院にとっては非常に
有用な改善であったと思います(図 2)
。
続いて BRAVO ですが、こちらは全脳の 3D T1 強調画像を短時
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を抑制するために CHESS パルス(脂肪抑制法)の併用や、静脈信
GE today May 2007
腹部領域
腹部領域の検査には 12ch Body Array コイルを用います(図 7)。
また、アプリケーションでは HD システムでおなじみの LAVA に加
え LAVA-XV が登場しました。LAVA-XV は LAVA 同様、3D 脂肪
抑制 T1 強調画像で主に腹部
のダイナミック撮像を目的
としたアプリケーションで
すが、parallel imaging の手法
として ASSET 法ではなく
GEM 法を用います。GEM 法
は self-calibration であるた
図 7 : 12ch Body Array コイル
め、calibration scan を必要
T2WI(320 × 320 : 1 分 12 秒)
T2FLAIR(288 × 288 : 2 分 24 秒)
図 2 : T2WI と T2FLAIR(PROPELLER)
としません。また、位相方向に加えてスライス方向にも reduction
が可能であり、撮像時間の大幅な短縮が期待される手法です。
我々の施設では肝臓 dynamic 検査において 5 相撮像(造影前、動脈
前期相、動脈後期相、門脈相、平衡相)を行っております。その
うち、門脈相に LAVA-XV を使用しております。検査プロトコー
ルを図 8 に示します。
矢状断 MPR
単純
早期相
(LAVA)
冠状断 MPR
平衡相
(LAVA)
図 3 : BRAVO(MPR)転移性脳腫瘍症例
門脈相(LAVA-XV)
静脈瘤等を検索するため
より広範囲を撮像
門脈相用の calibration scan は不要
図 8 :当院の肝臓 dynamic 検査プロトコール(造影)
門脈相にだけ LAVA-XV を使用する理由は、肝臓疾患の多くの
患者様が肝機能障害(例えば肝硬変など)を有しており、その場
1mm 原画像
2mmMPR
合に腹腔内のシャント血管、静脈瘤等を広範囲で検索する目的が
あるからです。その他の撮像(LAVA、T1 強調画像、T2 強調画像
図 4 : BRAVO(thinslice)転移性脳腫瘍症例
等)は ASSET を併用しますので、calibration scan は肝臓を中心と
した範囲を撮像します。calibration scan を腹部全体で設定します
最適化 PulseSequence
“e3d TOF
従来の TOF
: CHESS Pulse Segment
: MT Pulse Segment
: SAT Pulse Segment
: Imaging Pulse Segment
と ( 横 隔 膜 か ら 恥 骨 結 合 )、 後 か ら 肝 臓 の み を 撮 像 す る 際 に 、
ASSET の展開不良が見られる場合があります。LAVA-XV は calibration scan を必要としませんので、実際の検査における calibration scan は肝臓のみを考慮すれば良いことになります。但し、感
“e3d TOF”
TR,ScanTime → 延長 SAR → 増大
度補正法の PURE を使用する場合は calibration scan が撮像範囲に
対して必要となりますので、注意が必要となります。実際の画像
は図 9 のようになります。
※ K-space → CentricOrder
TR,ScanTime → 短縮 SAR → 減少
また、LAVA-XV は肝臓領域の他に、悪性リンパ腫など腹部の広
範囲を観察したいときにも使用します。それにより、すべての造
図 5 :最適化 Pulse Sequence
影時相における MPR(MIP)像の作成が可能であるため、周囲血
管との位置関係など把握することが容易にできます。空間分解能
は現在の MDCT の空間分解能には及びませんが、十分診断に用い
ることができる画像であると考えています(図 10)。
骨盤領域
骨盤領域の検査には 12ch Body Array コイルまたは 8ch Cardiac
Array コイルを用います。特に前立腺検査など撮像範囲が限局され
ている部位に関しては 8ch Cardiac Array コイルを用います。8ch
頭部 3D-TOF(A-P)
頭部 3D-TOF(I-S)
Cardiac Array コイルは非常に高い SNR が得られやすく、前立腺の
図 6 : Single-Slab 3D-TOF-MRA
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T2 強調画像では当院の撮像条件で FOV24cm、288 × 256、スラ
イス厚 4mm、TR / TE=4000ms / 90ms の条件で 2NEX、2 分 32
後 期 動 脈 相
(LAVA)
秒で十分な SNR の画像が得られています(図 11)。また、拡散強
冠状断 Partial-MIP 像
調画像では b 値を 1500s / mm2 に設定して FOV40cm、128 ×
門脈相
224、TR / TE=6000ms / minTE、8NEX、スライス厚 5mm
(ASSET 併用)で 3 分 12 秒の撮像しています(図 12)。拡散強調
(LAVA-XV)
画像は撮像した画像を用いてオペレーターコンソール上で ADC
(eADC)マップを作成しております。造影剤を用いた Dynamic 検
平衡相(LAVA)
査もダイナプラン機能とオートボイス機能を併用して行っている
ため、非常に簡便に行っています。
(注:ダイナプラン機能、オートボイス機能の詳細については割愛
図 9 :肝臓 Dynamic 検査の画像(HCC 症例)
いたします)
また、当院は前立腺用の MRS のアプリケーションはありません
が、頭部用のアプリケーション(PROBE)を用いて Single Voxel
ではありますが MRS 検査を積極的に行っております(図 13)。
乳腺領域
乳腺領域の検査には 8ch
Breast Array コイルを用い
冠状断 Partial MIP
ます(図 14)。当院では以
DWI-MIP
原画像
前 、 single channel の
図 10 :腹部 LAVA-XV 画像(悪性リンパ腫症例)
Breast コイルを使用して
患側のみの検査を行って
おりました(4ch オープン
図 14 : 8ch Breast Array コイル
ブレストコイルの使用経験はありません)。今回の HDx および 8ch
Breast Array コイルの導入によって、VIBRANT、BREASE(MRS)
が可能になりました。8ch Breast Array コイルは片側 4ch、両側で
8ch となっており、非常に高い SNR と均一性が得られます。また、
MRI ガイド下 biopsy が可能な構造になっています(専用キットが
必要、薬事未承認だそうです)。VIBRANT では両側乳腺それぞれ
にシミング(Dual shim)が可能で、左右均一な脂肪抑制が得られ
T2WI
T2WI(STIR)
図 11 :前立腺 T2 強調画像(前立腺癌症例)
ます。当院の検査プロトコールは、拡散強調画像、脂肪抑制 T2 強
調画像、脂肪抑制 T1 強調画像(Dynamic Study)をルーチンとし
ています(図 15)。そのうち、拡散強調画像、造影後の遅延像に
関しては両側乳腺の撮像を行っております。脂肪抑制 T2 強調画像、
Dynamic Study は空間分解能の関係で患側のみを対象としており
ます。検査の流れですが、最初に VIBRANT の Dual shim を用いて
プリスキャンのみを行います。その次に、拡散強調画像の Auto
shim を off にして両側乳腺の撮像を行います(横断像)。そうする
ことで、拡散強調画像の脂肪抑制をより左右差無く行えることが
できます(図 16)。その後、患側乳腺の脂肪抑制 T2 強調画像を撮
DWI(b=1500)
図 12 :前立腺拡散強調画像(b=1500s / mm 2)
像し、関心領域が十分に設定できる場合は MRS(BREASE)検査
を し ま す ( 図 1 7 )。 さ ら に 患 側 乳 腺 を 空 間 分 解 能 が 高 い 造 影
Dynamic 検査(3 相:矢状断)を行い、最後に VIBRANT で両側乳
腺(横断像)の撮像を行っています(図 18)。このシステムの導
入により、患側乳腺の高分解能画像+両側乳腺のスクリーニング
を一回の検査で行えることが可能となりました。また、BREASE
を用いて MRS の情報(choline のピーク)がプラスされ、さらなる
診断能の向上が期待できます。両側乳腺の Dynamic 検査も考えて
おりますが、現時点では上記プロトコールの元で検査を施行して
おります。
MRS(single voxel)
図 13 :前立腺 MRS(single voxel)
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T2WI
DWI(b=1500)
(VIBRANT の dualshim 使用)
脂肪抑制 T2 強調画像
BREASE(MRS)
造影後 VIBRANT
造影 dynamic
両側乳腺
患側乳腺
T2 * WI(MERGE)
PDWI(FSE)
T2 * WI(MERGE)
図 21 :膝関節ルーチン画像
図 15 :当院の乳腺 MRI 検査プロトコール
DWI(b=1500)
VIBRANT
図 16 :乳腺拡散強調画像(左乳癌: b=1500s / mm 2)
関節軟骨の T2 値 Color map
図 22 : T2Map(CartiGram とも呼ばれている)
四肢、
関節領域
四肢関節領域の高頻度検査で
ある膝関節検査には、8ch
Knee Array コイルを使用しま
す(図 19)。このコイルは受信
専用ではなく送受信コイルにな
っています。よって対側信号の
BREASE
T2WI(fatsat)
折り返しのない、非常に高い
SNR を得ることができます。
図 17 : BREASE(乳腺 MRS)
図 19 : 8ch Knee Array コイル
また、MERGE という新しいパルスシーケンスが使用可能となりま
した。MERGE は multi echo タイプの Gradient Echo 法です。以前
より T2 * 強調画像を得るために用いてきた GRASS 法より高い SNR
が得られることが期待されます(図 20)。膝関節の検査プロトコ
ールは靭帯断裂、半月板損傷などの外傷性疾患の場合、プロトン
密度強調画像、T2 * 強調画像、脂肪抑制 T2 強調画像を撮像してお
りますが、我々は、この新しいコイル、撮像シーケンスの特徴を
できるだけ活かすために高空間分解能画像を撮像しております。
撮像条件はプロトン密度強調画像がスライス厚 3mm、FOV16cm、
VIBRAN
患側造影 Dynamic
384 × 256、TR / TE=1800 / 30ms、NEX=2、撮像時間 3 分 54 秒、
MERGE はスライス厚 3mm、FOV16cm、384 × 224、TR /
図 18 : VIBRANT(両側乳腺造影 MRI)
TE=640 / 17ms、NEX=2、撮像時間 4 分 45 秒です。画像は図 21
の通りです。通常、検査時間がかかる関節領域の検査も、十分に
MERGE と GRE の比較
検査枠時間内でかつ高分解能画像が期待できるシステムだと考え
ています。また、軟骨の評価に用いる T2Map も使用可能であり、
変形性膝関節症などの軟骨疾患の診断に大きな期待ができ、今後
当院でも臨床評価を進めていきたいと考えております(図 22)。
今回ご紹介したのは HDx の一部分ですが、他にもいろいろな機
能が搭載されています。まだまだ初期経験ですので、すべての機
能を活かしきれていないのも現実だと思います。我々の施設でも
今後、さらに臨床に役立てる使い方を考えていきたいと思ってい
MERGE
GRASS
ます。
GE today
図 20 : MERGE(膝関節 T2 * WI)
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