【MR 研究会】

司会：徳島大学大学院医歯薬学研究部

平成29年度MR研究会報告

医用画像情報科学分野 金澤 裕樹

本研究会の今年度の活動内容は、夏季学術大会

６．技術講演と第4回MR医療安全セミナーを11月に高知大学「Arterial spin labeling による血流イメージン

医学部附属病院で第8回MR基礎セミナーを12月グ」に岡山大学病院で開催予定です。詳細については

熊本大学大学院生命科学研究部

HPにて確認をお願いします。

講師 藤原 康博 先生

本報告書では、夏季学術大会について、そのプログラムと講演の抄録を記載します。
代表世話人 岡山大学病院

７．特別講演「造影・非造影 Perfusion MRI の特徴と臨床応用」

大野誠一郎

徳島大学大学院医歯薬学研究部

放射線医学分野

教授 原田 雅史 先生
日時：平成 29 年 7 月 2 日（日）10:00～15:15
会場：岡山大学鹿田キャンパス 臨床第 2 講義室

1.「Syngo ASL のご紹介」「ASL を追求しよう」

シーメンスヘルスケア株式会社【午前の部】（10：00～12：00）
司会

ﾀﾞｲｱｸﾞﾉｽﾃｨｯｸｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ事業本部 DI ﾘｻｰﾁ & ｺﾗﾎﾞﾚ

岡山大学病院
大野誠一郎

1. 「Syngo ASL のご紹介」

ｰｼｮﾝ部

今井 広

ASL(Arterial Spin Labeling)技術を応用した
弊 社 の ア プ リ ケ ー シ ョ ン と し て 、シーメンスヘルスケア株式会社

Syngo NATIVE trueFISP と Syngo ASL についてごﾀﾞｲｱｸﾞﾉｽﾃｨｯｸｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞ事業本部 DI ﾘｻｰﾁ & ｺﾗ

紹 介 し ま し た 。 MRA と し て 使 用 す る

ﾎﾞﾚｰｼｮﾝ部

NATIVE trueFISP はこれまで主に腹部 MRA に使用

今井 広 先生

2. 「3D ASL のポイントと臨床」

されてきましたが、現在では頭部の非造影 MR DSA

GE ヘルスケア・ジャパン株式会社

撮像にも応用されています。また Syngo ASL によMR 営業推進部 三浦 功平

り非造影で脳灌流の評価が可能となりましたが、先生

3. 「ASL の技術動向～基礎から最新技術～」

定量評価としての正確性や single TI 設定による

株式会社フィリップスエレクトロニクスジャパン

ラベル血流到達時間の影響などが依然として課題

MR Field Marketing中村理宣 先生

４．「HITACHI ASL Technique」

ですので、複数 TI による撮像と general kinetic
model を組み合わせた改善手法など最近の報告に株式会社日立製作所

ヘルスケア

画像診断営業部

西日本営業グループ

中国・四国地区担当

新井 一秀 先生

５．「非造影血流評価技術 最新情報」
東芝メディカルズ株式会社
営業推進部 MR 担当 甲斐征八 先生

ついて述べました。
2.「3D ASL のポイントと臨床」
GE ヘルスケア・ジャパン株式会社
MR 営業推進部 三浦 功平
3D ASL（Arterial Spin Labeling） 技術は、1986
年の Dixon らによる flow induced adiabatic

昼休憩（12：00～13：15）

inversion の原理 1)の報告に遡ることができる。
1992 年、この原理を用いて、造影剤を使用するこ【午後の部】（13：15～15：15）となく、灌流を撮像する方法がContinuousArterial Spin Labeling として初めて実現された2)group が中心となりまとめたもので、現在の ASL 技。その後、研究用途には、90 年代を通して多術を総括し、技術的な観点から推奨される方法をくの応用が広がっていったが、臨床アプリケーシ解説している。この文献で推奨されている手法はョンとしての応用は限定されていた。その理由と①pCASL Labeling、②Background suppression をし て は 、 汎 用 臨 床 MRI で はflow induced

使 用 す る 、 ③ Segmented 3D 収 集 、 ④ Vascular

adiabatic inversion を実現するために必要な、Crusher は使用しない、⑤差分画像と CBF 定量画

連続的な RF 及び勾配磁場の印加が困難であった像の両方を提示する、である。尚 GE では、現在のこと、体動の対策が難しかったこと、高速に撮像製品でお使い頂ける 3D ASL は、①〜⑤の推奨条件するための方法が発展途上であったこと、感度不に全て適合している。

足などがあげられる。 2000 年代を通して、ASL を・臨床適応する様々な環境が整ってきた。3T 装置及Labeling(pCASL)

PulsedContinuous

ArterialSpin

び頭部用多チャンネル Phased array coil の普及

ラベリングパルスの印可方法は、RF を連続印可による感度の飛躍的な向上、撮像方法、ラベル手する CASL 法が理想的ではあるが、SAR の問題・装法に様々な改良が加えられ、撮像の安定化及びラ置への負荷を考慮すると現実的ではない。これら

ベル効率の向上が行われた。これにより近年、臨の問題を解決する手法として、pCASL 法が提案さ床応用が可能であるシーケンスが利用可能になっれた。pCASL では、連続パルスを細分化することてきた。また、臨床での福音は本技術が 3T 装置だで、SAR の低下を実現することが可能となった。まけでなく 1.5T 装置にも実装可能になった点であた、勾配磁場印加方法を工夫することにより、擬ろう。

似的な連続印可を実現することができるようにな

ASL は、動脈内流入血中のスピンの磁化を選択る。pCASL のラベル効率は極めて安定しており、的に励起することにより、血液そのものを灌流ト流速が 10cm-100cm の範囲で label/control の双レーサーとして利用し、外因性トレーサーを用い方を考慮した正味の label 効率は、80%以上を達ることなく、灌流画像を得る手法である。また、拡成できることが報告されている 4)。 RF の位相を散性トレーサーである水そのものを標識して使用変えることだけで、label パルスと control パルすることができるため、血液そのものの灌流をよスの切り替えを行うことが可能ということになり、り正確な計測ができる可能性があるとして期待さ

RF パルスによる撮像面における MT 効果が、labelれている。ASL は RF パルスと勾配磁場を組み合わと control で全く同一になる。これらの技術的なせて印加することで流入血のスピンを反転させた

改良により、3D ASL では臨床 MRI 装置において安画 像 (Label 画 像 ) と 、 反 転 を 行 わ な い 画 像

定した血流標識が可能となり、非造影灌流画像撮(Control 画像)を撮像し、その差分が組織灌流を像が可能となった。

反映した灌流強調画像となることを利用する。し・Background suppression を使用

かしながら昨今、ASL の撮像手法は非常に多岐にASL ではラベル収集とコントロール収集時の極渡り、メーカー間での技術的差異があるのが現状めて微細な信号変化を扱う。

である。

言い換えると、この 2 つの収集時の動きによる位

そんな矢先の 2014 年 4 月、Magnetic Resonance

置ずれが大きな計測エラーを生じさせる可能性がin Medicine(MRM)誌から、一片のレビューが epubある。静止組織からの信号をできる限り抑制し、

ahead of print で出版された 3)。この文献は、国灌流信号だけが信号を生じさせるようにすれば、

際磁気共鳴医学会（ISMRM）の Perfusion study

このエラーを低減させることが可能となる。これ

を Background Suppression 法と呼ぶ 5)。技術的にusingは、複数の Inversion 及び Saturation pulse を

Williams DS, Detre JA, Leigh JS, Koretsky AP.

組み合わせることにより、ある範囲の縦緩和時間

Proc(T1 値)を持つ静止組織の信号が Null point 近傍

1;89(1):212-6で撮像することが可能となり、信号を抑制するこ

spininversion

NatlAcadU

arterial

water.

SA.

19923)Recommended

implementationofarterialとが可能となる。この背景信号抑制を使用するこspin-labeledperfusion

forclinicalとにより、極めて安定した収集が可能となった。

applications:

A・CBF の算出

perfusion

study

SciofMRI

consensusofgrouptheandtheJan

ISMRMEuropeanASL データに基づいた CBF の算出方法には、コ

consortium for ASL in dementia. Magn Resonンパートメントモデルが使用される。
有限の labelMed. 2014 Apr 8. doi: 10.1002/mrm.25197.

時間での 2 コンパートメントモデルがしばしば使[Epub ahead of print]

用される

6)

。このモデルでは、有限のラベル時間4)Continuous

flow-driven

inversion

forにおいて十分な効率で血流がラベルされること、

arterial spin labeling using pulsed radio

及び PLD 時間の間に、血流が組織内に灌流するこ

frequency and gradient elds. Dai W, Garcia D,とが想定されている。ASL 画像及びプロトン強調de Bazelaire C, Alsop DC. Magn Reson Med. 2008

画像の簡易な撮像及び簡便な処理により、有用なDec;60(6):1488-97

灌流指標が得られる有用な方法ではあるが、この

5)Ef

前提条件から外れる場合においては、値の推定精

background suppressed arterial spin labeling.

度は低下する可能性があることは念頭に置いておGarcia DM, Duhamel G, Alsop DC. Magn Reson

くべきである。特に到達時間に遅延がある場合は、Med. 2005 Aug;54(2):366-72

PLD 時間の間に血流が組織内に灌流するという条

6)Alsop DC, Detre JA. Reduced transit-time

件を満たさないことになるため、ASL 信号がモデ

sensitivity in noninvasive magnetic resonanceルとは異なる挙動を示すため、その値の解釈には

imaging of human cerebral blood ow. J Cereb注意が必要である。

Blood Flow Metab. 1996;16:1236-1249..

ciencyofinversion

pulsesforASL は、造影剤を用いることなく比較的短時間に灌流画像を撮像することを 可能とした。また、

3. 「ASL の技術動向～基礎から最新技術～」

非造影であるため繰り返し検査が可能である こ株式会社フィリップスエレクトロニクスジャパンと、容易に検査に追加可能であることなど有用性

MR Field Marketing

中村理宣の高い手法であると考えらえる。いくつかの課題

Arterial Spin Labeling（ASL）は、関心臓器にを解決するための新たな技術的検討も進められて血液を供給している動脈、あるいは関心血管の上おり、より高い精度の計測が近い将来可能となっ流側に存在する血中プロトンを磁化的にラベリンてくると期待される。

グし、灌流情報を得る手法である。ASL の新たな応参考文献

用例として注目されているのが、血流動態の把握

1)Projection angiograms of blood labeled byである。灌流情報取得を目的とした場合、ラベリ

adiabatic fast passage. Dixon WT, Du LN, Faul

ング後、遅延時間を設け撮像を行うが、ラベリン

DD, Gado M, Rossnick S. Magn Reson Med. 1986

グ直後から遅延時間を変化させながらデータ収集

Jun;3(3):454-62を行うことで、血流動態を把握することが可能と2)Magnetic resonance imaging of perfusion

なる。CINEMA は、ラベリング後に異なる時相情報を連続的に収集する Look-Locker データサンプリ

成 29 年度 夏季学術大会 MR 研究会において 弊ングスキームを取り入れることで、撮像時間の大社の ASL 技術について紹介する機会をいただき、幅な短縮、また、データ収集効率を上げ末梢血管以下の内容で発表を行った。の描出能向上を実現した。

1.ASL-Perfusion 計測機能について

CINEMA は、すでに頸動脈狭窄、arteriovenousmalformation （ AVM ）、 あ る い は現在の製品版の仕様と実際の検査の流れについduralて紹介した。ポイントとしてまずはじめに、撮像arteriovenous fistulas（DAVF）症例に応用され、スラブとラベルパルスの印加位置がともにオブリ有用性が報告されている。また、目的血管のみをークも含めて変更可能であることが挙げられる。

ラ ベ リ ン グ す る こ と で 選 択 的 dynamic MR

これにより、Angiography を得ることができる。
血管支配に対応することを可能としている。次に撮像後の解析処する領域的な情報は、閉塞性疾患における側副血理として、B1 不均一、コイルの感度差の影響を低行路の確認あるいは脳組織の viability の評価に減するために ASL 画像をプロトン密度強調画像でとって重要であり、血流動態評価に加えて側副血規格化していることについても紹介した。また、行路の解剖学情報が得られる。今後、非造影で血関 連 す る 技 術 と し て 現 在 開 発 中 の QSM

流動態情報が得られる CINEMA の臨床応用が広が（Quantitative Susceptibility Mapping）と QSM-っていくことを期待している。

OEF（酸素摂取率）の画像も紹介した。QSM-OEF は適正な位置でラベルパルスを印加酸素代謝を評価する簡便な手段として現在注目を集めている技術である。
2.Beam Sat による選択的 TOF MRA について
Beam Sat はプリサチュレーションパルスを Beam状にコントロールした技術で、TOF MRA と併用することで頭頸部の血行動態を非造影で評価することができるアプリケーションである。任意の位置を抑制可能で、DSA の様に造影剤による圧の上昇
４．
「HITACHI ASL Technique」
株式会社日立製作所

がないため通常状態の血行動態が反映された画像ヘルスケアを得ることができる。発表では、パルスシーケン

画像診断営業部

西日本営業グループ

スの特徴や要素技術、操作性とともに臨床例（ICA

中国・四国地区担当

新井 一秀

狭窄、AVM、もやもや病）についても紹介を行った。

ヘルスケアを通じた社会貢献を実現すべく、
2016 年 4 月 1 日より株式会社日立製作所は、株式会社日立メディコ、及び日立アロカメディカル株式会社を統合し、ヘルスケア部門において完全に一体化した経営を進めることとなった。今後

５．「非造影血流評価技術 最新情報」
東芝メディカルズ株式会社
営業推進部 MR 担当 甲斐征八

最初に、原理を含め、ASL の概要についてお話さ

さらに、日立の持つ総合力を活用した技術開発やせていただきました。

関連システム、ソリューション、サービスの提供

次に ASL を用いた灌流情報を収集する手法についを行い、一人ひとりが健康で安心して暮らせる社て、臨床画像を供覧いたしました。腫瘤に集積す会の実現を目指していく。

る血流やステント評価で利用いただいております。

今回、日本放射線技術学会 中国・四国支部 平

解析におきましては、コンソールでの解析のほか、弊社ワークステーション Vitrea を用いることで、技術である．ASL は，造影剤が不要なことから，完簡便な ASL 解析を可能とします。

全に非侵襲的で，何度でも繰り返し利用できる特

また、低 b 値の拡散強調画像を用いて灌流情報を徴がある．一方，原理的に得られる画像の SNR が得る IVIM も解析可能です。こちらについては、低いため，長い間実用化に至らなかった．ここ数様々なモデルを用いてカーブフィッティングを行年間に，高磁場化や受信コイルの高感度化，そしえ、精度の高い解析を可能とします。て，高い SNR を得るための様々な要素技術が開発最後に、ASL をもちいた血管描出法について最新されたことから，ようやく臨床に導入され始めた．

情報をご紹介しました。

本講演では，ASL による灌流画像の撮像法の概mUTE 4D-MRA は、静音環境での MRA 撮像手法で、要を説明した後に，高い SNR を得るための要素技

複数フェーズの画像を一度の撮像で取得可能で、術（ハードウエア，ラベル技術，ラベル面の設定，DSA のような形で、血流動態を観察可能です。

Post-Labeling Delay，背景信号の抑制技術，信号超短 TE(UTE)で撮像するので、TOF で描出される乱収集技術，定量化モデルと計算法，後処理と画像流による中抜けアーチファクトやインプラントに表示方法，撮像時間）についてそれぞれ解説した．

起因するアーチファクトを低減させるという効果

さらに，Alsop らが提案する ASL を臨床利用するもございます。

際の推奨条件についても解説した（Alsop DC, et

また、更に時間分解能をあげた撮像を可能とする

al. Magn. Reson. Med. 2014;73:102–116）．最後

mASTAR も弊社最新ソフトで可能としております。に，画像のチェックポイントや注意点（ラベル効弊社は様々な手法を準備し、臨床のニーズに対応率の低い領域，血管内の高信号スポット，モーシさせていただきます。

ョンアーチファクトなど）についても解説した．
現在の推奨条件をまとめると，3.0T，Pseudo-

６．技術講演Continuous ラベリング，
ラベル時間は 1.8 秒程度，

「Arterial spin labeling による血流イメージン

Post-Labeling Delay は 2 秒，背景信号の抑制技グ」

術を併用，3D での分割収集，差分画像とスケール
熊本大学大学院生命科学研究部

バーを付けた定量値（rCBF マップ）の両方で評価，講師 藤原 康博が望ましい．また，これらの推奨条件を使用した

脳は，全身の臓器の中でエネルギー代謝が最も場合でも，組織への到達時間の問題などの ASL 特

活発な臓器であり，そのエネルギーの供給は血流有のピットフォールは依然として残るため，利用に依存している．脳に供給される血流量は，1 分間には原理の理解が不可欠である．に 100g あたり約 50mL と多く，脳機能の維持に血流が極めて重要な役割を果たしている．脳の画像

７．特別講演

診断において，脳局所の毛細血管レベルの微小な「造影・非造影 Perfusion MRI の特徴と臨床応用」

血流動態（灌流）を評価することは，多様な病態変徳島大学大学院医歯薬学研究部

化を示す一情報としての有用性が高い．

放射線医学分野

教授 原田 雅史

Arterial Spin Labeling（ASL）は，MRI で灌流

MRI を用いた脳灌流画像では、造影剤を使用し画像を得る手法の一つで，血液のスピンを内因性た方法とラジオ波で血流に磁化を印加した非造影のトレーサとして利用する．脳組織に流入する動法があり、代表的な方法として造影剤を用いた

脈スピンを磁気的に標識し，撮像することによっdynamic susceptibility contrast(DSC)法と非造て，局所脳血流量を反映した画像を得ようとする

影 の

pseudo-continuousarterialspin

labeling(pCASL)法を取り上げ、同一疾患におけるる撮像者である放射線技師と診断医である放射線両者の定量マップによる比較検討を行った。DSC 法

科医の連携と理解が重要となる。のパラメーターとしては、rCBF, rCBV, MTT のほ

今後 pCASL 法に おいて も通過 時間 を含め たか Tmax のパラメーター画像も作成して pCASL 法

transit time マップの作成と補正が可能になるとの CBF マップと比較を行った。比較のために SPM8考えられ、さらに撮像技師と診断医との連携が求を用いて標準化を行い、自動 ROI を各血流領域にめられるようになると考えられる。

設定して定量値を測定した。
その結果血管狭窄を有する脳虚血疾患について
は、DSC 法の rCBF, rCBV マップは pCASL 法の CBF
マップとは有意な相関は認められず、pCASL 法のCBF マップと最も相関が高かったのは Tmax マップであった。
一方で新生血管の増生等により血流増加が推測される悪性脳腫瘍においては、pCASL 法の CBF マットと DSC 法による rCBF,rCBV マップとの相関は有意に高く、Tmax との相関は中等度であった。
以上からは、疾患や血流変化の病態によって、pCASL 法の CBF マップに影響する血流パラメーターが変化することを示唆しており、pCASL 法による CBF マップは複数の要因によって成立していることを反映すると考えられた。
また、pCASL 法ではスピンラベルから信号取得までの時間、すなわち post labeling delay(PLD)時間が血流通過に対して不十分であった場合には、血管内信号の消え残りとして認められる。これは脳血流の定量に対しては pCASL 法の欠点となり、vascular artifact と呼ばれることもあるが、血流シャントや血管狭窄による血流うっ滞等が存在する場合には、病態を反映した血管内信号として診断に利用することができる。
このように、pCASL 法による perfusion MRI を理解するためには、病態によってコントラストや定量値に及ぼす要因が異なり、さらに血管内信号を生じる背景因子を探索する必要が生じる。従って、pCASL 画像の診断においては、病態の背景の知識とともに測定パラメーター設定におけるコントラストへの影響度合い等測定条件への理解も必要となることから、他の MRI 画像以上に診断におけ