中枢神経画像診断学

中枢神経画像診断学
担当：
目
三木幸雄
（画像診断学・核医学）
標：
1. 脳 MRI の代表的な画像の特徴・コントラストを知る。
2. 中枢神経疾患における CT・MRI の利点・欠点を知る。
3. 中枢神経疾患における CT・MRI の基本読影法を学ぶ。
4. 中枢神経系の画像解剖を学ぶ。
5. 救急疾患（特に脳卒中）の CT 診断ができるようになる。
（どこの診療科に行っても重要
だが、読影法を知らなければ意外と見落とす！）
6. 正常の脳発達・加齢性変化の像を知る。
7. 代表的中枢神経系疾患の典型的な MRI・CT 像を供覧・理解する。
講義内容：
1. 脳 MRI の代表的な画像のコントラスト
MRI のコントラスト（静止物）
a. T1 強調画像で高信号を呈するもの
•
脂肪
•
亜急性期血腫 (メトヘモグロビン)
•
脳白質（灰白質と比較して）
（乳児では髄鞘化が進んでいないので、白質・灰白質のコ
ントラストは逆）
•
蛋白が多く溶けた水
•
皮質壊死領域が高信号を呈することがある
•
著明な石灰化巣が高信号を呈することがある
•
正常下垂体後葉
•
新生児・妊婦（妊娠後期）の下垂体前葉
•
マンガンの沈着部位（特に肝機能障害に伴って、淡蒼球が高信号を呈することがある）
•
Gd（ガドリニウム）による造影領域（中枢神経においては血液脳関門の破綻・欠損部
位が造影されるのであって、造影効果は必ずしも vascularity を反映するのではない）
•
常磁性体：上述のメトヘモグロビン・マンガン・ガドリニウムも常磁性体である。常
磁性体には、他にメラニンなどがある(メラノーマは出血を伴わなくても T1 強調像に
て高信号を呈しうる)。
b. T1 強調画像で低信号を呈するもの
•
水（脳脊髄液）
•
脳灰白質（白質と比較して）
•
多くの病変（梗塞・腫瘍など水分含有量の増加を反映）
•
超急性期・急性期血腫（メトヘモグロビン生成前）
•
骨皮質・石灰化・空気など、信号を発生するものを含まないもの
c. T2 強調画像で高信号を呈するもの
•
水（脳脊髄液）
•
多くの病変（腫瘍・梗塞・浮腫・脱髄など水分含有量の増加を反映）
•
脳灰白質（白質と比較して）（乳児では白質・灰白質のコントラストは逆）
•
亜急性期血腫（赤血球が壊れた後）
•
超急性期血腫（オキシヘモグロビンがデオキシヘモグロビンに変わる前）
d. T2 強調画像で低信号を呈するもの
•
急性期血腫（赤血球が壊れる前で、内部にデオキシヘモグロビンかメトヘモグロビン
を含む状態）
•
陳旧性出血巣（ヘモジデリン）
•
鉄（フェリチン）の多い部位（特に淡蒼球・中脳赤核・黒質、小脳歯状核）
•
脳白質（灰白質と比較して）
•
骨皮質・密な石灰化・空気など信号を発生するものを含まないもの
•
蛋白が非常に多く溶けた水
•
線維化、密な組織など水の少ない組織
•
不均一な分布を呈する常磁性体（上記急性期血腫・陳旧性出血・鉄の沈着部位・メラ
ニンなど）
MRI のコントラスト（特殊例）
a. flow-void
•
ある程度早い血流（特に動脈）は低信号になる（T2 強調画像で確認しやすい）
•
脳脊髄液でも拍動流の速い部位は信号が低下（中脳水道内やモンロー孔付近）
b. flow-related enhancement
•
通常の撮像法（特に T1 強調像で出やすい）で、ゆっくりした血流（静脈）が高信号に
なることがある
•
特殊な撮像法では動脈の血流も高信号にできる（例えば MR angiography の元画像）
•
脳脊髄液の拍動流でも起こりうる
c. 拡散強調画像
•
超急性期から亜急性期（発症後 2 週以内）の脳梗塞は、細胞性浮腫のため高信号を呈
する
•
梗塞以外の病変も、細胞障害が強いと、細胞性浮腫のため高信号になることがある。
d. FLAIR (fluid-attenuated inversion-recovery)像
•
簡単に言うと、脳脊髄液が黒くなるように条件を工夫して撮った T2 強調画像（T1 強調
の要素もある）
•
脳室周囲や皮質近傍といった、脳脊髄液に近い病変の見落としを減らすために撮像す
ることが多い。
•
ＣＴで検出できない様な少量の亜急性期クモ膜下出血を描出できることがある。
•
急性期脳梗塞において、閉塞血管が高信号として捉えられることがある。
•
脳脊髄液の拍動や磁性体によるアーチファクトが強く、後頭蓋窩病変の検出率がやや
劣る点が欠点。
付. CT の濃度
•
骨・石灰化・出血は脳実質より高濃度（ただし、くも膜下出血や硬膜下血腫は薄まる
と脳と等濃度あるいは脳より低濃度になることがある。脳実質内出血も、著明な貧血
があると低吸収域になりうる。）
•
灰白質は白質よりわずかに高濃度（この軽微なコントラストの低下や消失が診断の決
め手になることがある）
•
水（脳脊髄液）は脳より低濃度（脳脊髄液の濃度の上昇箇所があればクモ膜下出血や
感染などを疑う）
•
脂肪は水より低濃度
•
空気は著明な低濃度（空気と脂肪の区別が必要な場合は広いウィンドウでの観察が便
利）
•
出血や石灰化を含まない病変の多くは脳より低濃度
•
悪性リンパ腫・胚芽腫・髄芽腫・原始神経外胚葉性腫瘍(PNET)・髄膜腫・中枢性細胞
腫など、細胞密度・核細胞質比の高い腫瘍の充実性部分は、出血・出血がなくても正
常脳実質と比べ高濃度を呈することが多く、鑑別のポイントとなる。前記の腫瘍より
頻度は低いが、膠芽腫・上衣腫・転移性腫瘍などの腫瘍も、その全体あるいは一部が
高濃度を呈することがある。
2. MRI/CT の利点・欠点
a. CT の利点
•
骨や石灰化の描出に優れる
•
利便性が高く検査時間も短いため、救急疾患や術後合併症のチェック、シャント術後
の評価などに適する。
•
急性期くも膜下出血の描出が MRI より優れる
•
体内の金属・医療機器に対する禁忌がほとんどない（一部のペースメーカーなど例外
はある）
•
脳腫瘍の細胞密度が推定できる。
b. CT の欠点
•
軟部組織間コントラスト分解能が MRI より低いため、病変検出能が劣る。
•
断層面が不自由 (最近の多列検出器 CT [MDCT]を用いて薄いスライスを撮り、再構成す
ると、任意の断面の画像を作成することが可能となってきている)
•
放射線被曝がある。
•
小脳・脳幹部・側頭葉下部・前頭葉下部は、骨によるアーチファクトにより、画質が
劣化する（最近の MDCT ではこの画質の劣化はほとんど無くなってきている）
•
造影剤の副作用が比較的多い。
c. MRI の利点
•
軟部組織コントラスト分解能が優れているため、病変検出能が高い。
•
亜急性期・慢性期出血の検出能が高い。
•
断層面を自由に設定できる
•
放射線被曝がない。
•
骨によるアーチファクトがほとんどない。
•
流速度・拡散係数・磁化移動比・
（温度）
・
（弾性係数）など、さまざまな物理量を定量
化できる。
•
造影 CT より造影 MRI の方が、血液脳関門の破綻部位の検出に鋭敏である。
•
造影剤の副作用が比較的少ない。
d. MRI の欠点
•
MRI は、強い磁場と強い電波を使って画像を作る検査である。強い磁場は磁性体（鉄・
ニッケルなど）を強い力で引きつける。また、医療機器を破壊することがある。強い
電波は、ある種・形状の金属の温度上昇を来したり、医療機器に障害を来すことがあ
る。従って、以下の点に留意する必要がある。
•
体内磁性体（MRI 普及以前の動脈瘤クリップ）・ペースメーカー・人工内耳など禁忌が
ある；救急患者に MRI を施行する際でも、磁性体クリップなどの有無が確実にわから
ない場合は、死亡事故につながる可能性があるので、MRI を施行してはいけない。
•
MR 装置からは常に（24 時間、365 日）強磁場が発生しているので非検査時でも磁性体
を不用意に検査室に持ち込んではいけないことも、医療事故防止の観点から、知って
おくべきである
•
利便性に劣る（輸液ポンプ・人工呼吸器など、磁性体を含む装置を外さないといけな
い）
•
非磁性体の金属（アルミニウム・銅・チタンなど）に対しては、磁場による牽引力は
発生しないが、形状によっては（例えばループ状になっていると）、電波による温度上
昇の為、組織損傷を来しうる。従って、電極などが体内に埋め込まれている患者も要
注意である。
•
骨・石灰化の描出に劣る。
•
体動による画質劣化が強い
•
検査時間がかかる
•
閉所恐怖症の患者はできないことが多い。
•
音がうるさい（この音は磁場の傾きを変化させるときの音です）
3. CT・MRI の基本読影法- 何に注意して、どういう順番で読影すれば良いか、見落としが
ないように、自分なりに読影の順番を決めておくと便利
a. CT の基本読影法（一例）
Central to peripheral approach
（まず正中構造物から、そして周りの構造物に注意を
向けていく）
脳室の偏位は？拡大は？
脳槽系の形は？濃度は？
脳実質外に液貯溜は？出血は？
脳実質の濃度は？
白質内に異常濃度はないか？
灰白質・白質のコントラストはどうか？
腫瘤性病変・出血の有無は？
濃度は？石灰化は？
頭蓋骨・皮下にも注意
必要に応じて骨条件も撮像する
b. MRI の基本読影法（一例）
Central to peripheral approach（矢状断 T1 強調画像で正中構造物をチェック）
脳梁・下垂体・視交叉・松果体・中脳水道・第四脳室・小脳虫部・斜台・上位頚
髄・帯状回の位置・信号
脳実質外液貯溜・出血は？
T2 強調画像
脳実質内に異常信号は？
脳室系の形は OK か？
血管の flow-void は？
T1 強調画像
亜急性期出血は？
脂肪は？
造影後 T1 強調画像
造影される病変はあるか?
硬膜・脳表に異常濃染像はないか？
下垂体は均一に造影されているか?
4. 画像を用いた神経解剖の復習 - ほとんどの医師にとって、脳の実物を見るよりもその
画像を見る機会の方がはるかに多い。神経解剖学で既習した頭蓋内正常構造物が画像では
どのように見えるかを、復習も兼ねて確認しておくことは重要。
•
脳の内部構造
•
脳神経の描出
•
血管の描出
•
下垂体・頭蓋底の構造
•
よくある間違いは？
5. 救急疾患（特に脳血管障害の CT） - 脳の救急疾患は現在でも CT が第一選択の画像診
断法である。脳血管疾患は高頻度の疾患であり、当直医として救急疾患の脳 CT を診断する
機会はどの科の医師になってもあり得るので、脳の救急疾患の CT 像を、少なくともある程
度は読影できるようになっておく必要がある。
（読影法を知らなければ、病変を簡単に見落
とし得る）
a. 脳梗塞
•
超急性期脳梗塞（発症後数時間以内）：CT では正常のことが多いが、塞栓性梗塞では、
灰白質・白質のコントラストが低下・消失したり、閉塞した主幹動脈（特に中大脳動
脈）が血栓のために高濃度として描出(hyperdense-MCA sign)されることがある（early
signs）
•
急性期脳梗塞：梗塞部位がしだいに低吸収域として描出されてくる
b. 脳内出血
•
通常は発症の比較的直後から高吸収域を呈する(clot が高吸収域を呈する)。したがっ
て、突然発症の神経脱落症状があり、発症後数時間以内に撮像した CT 像が正常であれ
ば、脳梗塞である可能性が高い。
（強い貧血患者では血液が薄いので、まれに出血が高
吸収域として描出されないことがある。）
c. クモ膜下出血
•
全ての脳槽・脳室の濃度を注意深くチェック（シルビウス裂や鞍上槽・脚間槽（ペン
タゴン）は、動脈瘤の好発部位なので特に注意して観察する必要がある）
•
通常は高吸収域を呈するが、出血量が少量であったり、出血が起こってから数日経っ
ていると、血液が脳脊髄液で薄まり脳実質と等吸収域を呈することがある。その場合
は脳槽がはっきり見えないということ自体がクモ膜下出血を示唆する所見となる。
c. 外傷
•
骨折：骨条件 CT で、側頭骨も含め、注意深く観察
•
硬膜外血腫：一般に限局性凸レンズ形。縫合線を越えない。
•
硬膜下血腫：三日月型。縫合線をまたぐ。高吸収域とは限らない。
（脳とほぼ同じ濃度
のことや、低吸収域であることも多い）
•
脳挫傷：特に皮質に異常濃度がないかどうか。受傷部位の反対側も要チェック
（contrecoup injury）
•
くも膜下出血：脳挫傷や血腫の近傍に存在することが多い
•
CT 所見が軽微であるのに意識障害が遷延するときは、MRI で瀰慢性軸索損傷(diffuse
axonal injury)の有無をチェックする。
6. 発達・加齢による変化
a. 新生児・小児の脳発達
•
新生児の脳の灰白質・白質のコントラストは成人と逆。
•
髄鞘化により次第に成人型になっていく。（２歳頃にほぼ完成）
•
髄鞘化の時期は部位により異なる。運動・感覚・視覚に関係する部位は早く髄鞘化。
•
髄鞘化による信号強度逆転は、まず T1 強調画像、次に T2 強調画像で観察される。
b. 加齢性変化
•
萎縮：20 歳頃をピークに徐々に脳全体の体積が減少（ただし白質は 40 台まで増加する
ことが最近の研究で判明）。60 歳頃からスピードがやや速まる。個人差大きい。
•
大脳白質に T2 強調画像で高信号領域が出現：梗塞、脱髄、血管周囲腔の拡張、アポト
ーシス、単なる水分量の増加など様々な病理変化を反映する（必ずしも梗塞[=虚血に
よる壊死]とは限らない！）
•
被殻、淡蒼球、中脳赤核・黒質、歯状核など、鉄（フェリチン）沈着により T2 強調画
像で低信号に見えてくる部位がある
c. 年齢・妊娠などによる下垂体の変化
•
成長とともに増大
•
思春期に最大
•
女性は妊娠時にさらに大きくなる
•
正常後葉は T1 強調画像で高信号を呈するが、尿崩症で高信号が消失
•
正常前葉は中間信号強度を呈するが、新生児・妊婦では高信号
7. 代表的疾患の画像供覧 – 脳疾患は、腫瘍・血管性病変・外傷・炎症性疾患・感染症・
代謝性疾患・変性疾患・奇形など多彩である。以下の代表的疾患のうちから特に重要な疾
患の画像を供覧する。拡散強調画像など最近の画像についても触れる。
（日常診療で日本語
があまり使われない疾患については英語か略語を付記した）
a. 血管性病変
脊索腫
脳梗塞
硬膜転移・播種
超急性期
亜急性期
c. 脳実質内腫瘍
慢性期
神経膠腫
出血性梗塞
星細胞腫 (astrocytoma)
静脈梗塞
退形成性星細胞腫
脳実質内出血
(anaplastic
astrocytoma)
超急性期
膠芽腫 (glioblastoma)
亜急性期
乏突起膠腫 (oligodendroglioma)
慢性期
大脳膠腫症 (gliomatosis cerebri)
高血圧性脳症
上衣腫・上衣下腫
妊娠子癇
免疫抑制剤
(ependymoma,
subependymoma)
松果体腫瘍
血管炎
胚芽腫
SLE, PN, sarcoidosis
奇形腫
モヤモヤ病
松果体細胞腫
動脈瘤
松果体芽細胞腫
経動脈海綿静脈洞瘻 (CCF)
悪性リンパ腫
血管奇形
転移性脳腫瘍
動静脈奇形(AVM)
髄芽腫 (medulloblastoma)
海綿状血管腫
血管芽細胞腫 (hemangioblastoma)
静脈奇形
神経節膠腫 (ganglioglioma)
中枢性神経細胞腫 (central neurocytoma)
b. 脳実質外腫瘍・腫瘤性病変
視床下部過誤腫
髄膜腫
神経鞘腫
d. 感染性疾患・炎症性疾患
類皮嚢腫・皮様嚢腫
膿瘍
クモ膜嚢胞
脳炎（ウィルス性・細菌性）
脂肪腫
髄膜炎
頭蓋咽頭腫
後天性免疫不全症候群 (AIDS)
下垂体腺腫
真菌症
巨大腺腫
寄生虫
微小腺腫
Creutzfeldt-Jakob 病 (CJD)
ラトケ嚢胞
Tolosa-Hunt 症候群
脈絡叢腫瘍
リンパ球性下垂体炎
放射線による変化
e. 脱髄・変性疾患
低酸素性虚血性脳症
多発性硬化症 (MS)
てんかん
急性散在性脳脊髄炎(ADEM)
進行性多巣性白質脳症(PML)
f. 奇形・先天性疾患
橋中心性髄鞘崩壊症 (central pontine
脳瘤 (encephalocele)
myelinolysis, CPM)
キアリ奇形
アルコール性障害
Marchiafava-Bignami 病
ウェルニッケ脳症
I型
II 型
脳梁形成不全
ワーラー変性
異所性灰白質
一酸化炭素中毒
裂脳症 (schizencephaly)
Wilson 病
滑脳症 (lissencephaly)
副腎白質ジストロフィー
脳回肥厚症 (pachygyria)
ミトコンドリア異常
全前脳胞症 (holoprosencephaly)
アルツハイマー病
Dandy-Walker 症候群
パーキンソン病
神経線維腫症
Hallervorden-Spatz 病
結節性硬化症
筋萎縮性側索硬化症 (ALS)
von Hippel-Lindau 症候群
脊髄小脳変性症
Sturge-Weber 症候群
参考図書
神経放射線診断学
•
•
•
•
百島祐貴著. 「ゼッタイわかる頭部写真の読み方」医学教育出版社
三木幸雄編集. 「脳・頭頸部の MRI」メジカルビュー社.
青木茂樹編集. 新版「よくわかる脳 MRI」. 秀潤社
Grossman and Yousem. “Neuroradiology - The Requisites, 2nd edition” Mosby.
MRI の原理（実際の読影には必ずしも原理の理解は必要ではないが、2003 年のノーベル医学・生理学賞は MRI
の原理の発見に対してであり、教養として読んでおいても損はない。）
•
Moriel N. Aiver 著押尾晃一ら訳「図解原理からわかる MRI」医学書院
•
高原太郎著. 「MRI 自由自在」メジカルビュー社.
•
Allen D. Elster 著荒木力監訳. 「MRI｢超｣講義 : Q&A で学ぶ原理」医学書院 NYW.
画像診断学の勉強法
•
西村一雅、南学、下野太郎編著「画像診断を考える – よりよい診断のために –」
秀潤社.
（画
像診断一般について、その勉強法・醍醐味や推薦図書のリスト・解説などが書かれてあり、読み物とし
てもおもしろい。画像診断のプロにも読み応えがある本ですが、学生さんにもお薦め。
）

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