核磁気共鳴画像法
DWIで高信号を示す場合は以下の3つの場合であることがほとんどである。ADC値が周囲より低く、元画像では周囲と同等の場合(超急性期梗塞)や、ADC値が周囲より低く、元画像でも周囲より高信号(脳梗塞急性期)、元画像で周囲より高信号でADC値が変わらない、いわゆるT2 shine throughという状態がある。ADC値を調べるために、ADC-MAPを追加することも多い。
拡散係数をそのまま画像化したものでありADC-MAPということもある。DWIで高信号でありADC-MAPで低信号を示せば拡散係数の低下ということができる。ふたつ組み合わせることでT2 shine throughといった修飾因子を除外できる。だが、病変の検出には不向きであるため、あくまでも解釈や検討用の画像である。
T2*強調画像
スピンエコー法ではなくグラディエントエコー法で行われたT2WIに似たコントラストの画像である。TEが短くてもT2WIに似たコントラストが得られることからスピンエコー法が高速化される以前はT2WIの代用として用いられることもあった。2009年現在は微量な鉄の沈着の検出、特に出血性病変の検出のために用いられる。
全脳照射法でありアルツハイマー型認知症などの診断で用いられることがある。解析には数値解析ソフトフェアMATLABやフリーソフトウェアSPMなどが用いられることがある。MPRを用いることでsagitalからcoronalへ断面を変更したり、3D再構成が可能である。
SAS(surface anatomy scan)
脳表を評価する画像である。中心領から頭頂領にかけての水平断を、なるべく脳室を含まないように4cmの厚さでスキャンするという片田の方法が知られている。大脳皮質基底核変性症や神経細胞遊走障害などで用いることがある。
CISS(Constructive Interference in Steady State image)
脳脊髄液を高信号、それ以外は低信号で描出するT2コントラスト画像である。頭蓋内の微細構造が描出可能であり滑車神経以外の脳神経はすべてが描出可能である。
T2R(T2-Reversed image)
T2コントラストを反転させた画像である。脳脊髄液を低信号、脳血管を高信号、脳実質や脳神経を中間信号として描出する。神経血管圧迫症候群の診断で用いられる。
SSFP(3D-stedy-state free precession)
SSFPを撮影することで水頭症の狭窄部位が同定できることがある。メーカーによりtrue FISP、FIESTA、balanced FFEといった名称となる。脳脊髄液は強い高信号を示し、神経と血管は低信号を示す。神経や血管の評価や脳室の評価に適した画像である。
選択的脂肪抑制法である。CHESS法で抑制されればその信号域は脂肪であるということが分かる。
STIR法(short TI inversion recovery)
脂肪の縦磁化がnull pointとなるタイミングで信号を収集し、脂肪(または脂肪と同程度のT1値を持つ組織)からの信号を抑制した画像を得る撮影方法。眼窩内病変、脊髄病変、炎症部位を検出しやすくする方法である。非選択的脂肪抑制法であり、抑制されてもその組織が脂肪であるということはできない。
選択的脂肪抑制法である。CHESS法よりも磁場の不均一に強く、乳房などでは脂肪抑制の主流となっている。
Water Excitation法(水/脂肪信号相殺法)
磁場の不均一に強いが、撮像時間の延長が問題となる。
灌流強調画像(perfusion weighted image)
PWIといわれる。血液量の指標となる。脳梗塞にてペナンブラの評価に用いることがある。
single shot法
siemens社のHASTE、GEYMSのSSFSE、PHILIPSのone shot TSE、東芝のFASEなどがsingle shot法とハーフフーリエ法を併用した方法である。MRCPやMRUで用いることが多い。撮影タイプにthin sliceとthick sliceがあり使い分けが重要となる。thin sliceではMIPなど再構成が必要となる。これらの撮影法はハーフフーリエRAREとも呼ばれる。ハーフフーリエ法を用いず通常のFourier変換を行う場合はtrue RAREと呼ばれる。
MRIは組織特異性が高くないため、造影剤を用いることがある。
ガドリニウムはその原子核的な性質上、合成スピン角運動量による磁気モーメントが最大となるため造影剤として使用される。ガドリニウム単体では毒性が強いので、ガドリニウムをキレートして安定化させることで毒性がなくして利用する。細胞外液に分布して、全身の診断に用いられる。なお、ガドリニウムはカルシウムイオン濃度測定のための薬品と結合する性質があり、ガドリニウム化合物の使用後に血中カルシウムイオン濃度を測定すると実際の血中濃度よりも低い値が出てしまう。
超常磁性酸化鉄(SPIO)
肝臓を造影するための造影剤である。正常の肝臓では鉄はまずクッパー細胞でとらえられるが、異常な肝臓ではクッパー細胞が存在せず、とりこまれない。この性質を利用し、「異常な肝臓が造影されない」ことで診断的価値のある造影剤(陰性造影剤)である。
EOB・ガドリニウム造影
マグネビストを改良し、エトキシベンジル(EOB:ethoxybenzyl)で修飾されたガドリニウム系造影剤「EOB・プリモビスト」による撮影法。エトキシベンジルにより肝細胞への取り込みが優れており、SPIOよりもダイナミックMRIでの所見がダイナミックCTに近く、肝細胞癌での撮影に近年2013年2月多用されている。
造影後の画像から造影前の画像を引き算し造影効果をわかりやすくした画像である。乳腺や大血管の評価でよく用いられる。
磁気共鳴血管画像(MRA:magnetic resonance angiography)
狭義には管内を動くプロトン(水素原子核)のみを高信号に描出する手法で、Bright Blood Imagingとも言う。造影剤を使った方法と使わない方法がある。それに対し血管を低信号に描出し、壁の性状を評価するplaque imagingのことをDark Blood Imagingと言う。
非造影MRA (Bright Blood Imaging)
頭部においてはTOF法(time of flight)によるものが普及している。これはTRの短いグラディエントエコー法であり、MIP画像(最大値投影画像)で再構成し表示する場合が多い。腎動脈の評価ではtime SLIP法、下肢動脈ではFlesh Blood Imaging(FBI)、冠動脈ではtrue FISPを用いたwhole heart coronary MR angiography(WHCMRA)等が使われる。
非造影MRA(Dark Blood Imaging)
心電図同期でDouble Inversion Recovery法を用いたT1WI、T2WI、PDWIでプラークの性状を評価する。血液の信号をnull pointにおいたMP-RAGEを用いると、3Dでplaque imagingを撮影することができる。
頚部血管は内頚動脈分枝部で乱流が発生することからTOF法では評価が難しいが造影剤を用いると良好な描出が得られる。この場合の造影剤の注入にはインジェクタを用いたり、タイミング撮影を行ったりする。近年、MDCTの進歩、腎性全身硬化症(NSF)という合併症の出現などから造影MRAの使用頻度が減っている。
MRCPMR胆管膵管撮影(MRCP:Magnetic Resonance CholangioPancreatography)
胆汁・膵液が非常に長いT2値を持つことを利用し、T2強調像により、造影剤を使用せずに膵胆管像を得る方法。
概ね100μm以下の高い空間分解能を有するMRI撮像法である。一方で、撮像範囲FOVは数mm程度しか撮影できない。
心臓MRI検査ではシネMRI(cine MRI)による左室収縮能の評価、遅延造影MRIによる心筋梗塞や心筋線維化の評価、冠動脈MRAなどが知られている。
cine MRI
心電図同期を利用して心臓の動きを1心拍16〜40コマの動画として撮影する方法である。SSFP法(ステディー・ステート・フリープリセッション法)では造影剤を用いないでも高い血液信号が得られる。2010年現在、最も正確な心機能測定法とされている。心基部から心尖部まで連続した短軸シネMRIを撮影しシンプソン法を用いて左室容積、左室駆出率や左室重量を計測する。
Gd造影剤を静注して約10分後撮影する方法を遅延造影MRIという。正常心筋が低信号を示すが梗塞心筋や線維化が認められた場合は高信号を示す。糖尿病患者の無症候性心筋梗塞など心臓超音波検査でも検出ができない病変の検出も可能である。
冠動脈MRA(whole heart coronary MRA)
16列マルチスライスCTとほぼ同等の検出率を示すと言われ撮影時間が10分以上と長い。64列マルチスライスCTと比較すると診断感度がやや劣るとされているが、NPV(negative predictive value=病気がなく正常である)が高いために病気がないことを証明するには非常に有効である。CTは簡便で早く検査ができるが、冠動脈MRAは放射線被ばくや造影剤が不要なため、繰り返し検査が必要となる先天性疾患(川崎病など)のフォローアップに非常に有用であり、一般成人に対しては「突然死を防ぐスクリーニング」として、その有用性が期待されている。
3テスラのMRIを用いたMR neurography(MRN)が様々な末梢神経障害に応用されている。MRNの神経描出の原理は神経周膜内部の水がT2WIおよびSTIRで高信号を示すことによる。STIR冠状断を用いて腕神経叢を評価し、MIP法で再構成する。読影には健側と患側を比較する。下記の末梢神経障害での所見が知られている。
MRI検査において、外来の電磁波は微弱なものでも画像の歪みやノイズの原因となるため、MRI検査室の壁は電波シールド施工が要求される。またMRI本体からは高周波パルスが発生し、それが検査室外の電子部品に影響を与える可能性があるため、これを防ぐ目的でもある。これに加え、外乱磁気ノイズを防止するため、磁気シールド施工も要求される。MRI検査室の周辺に自動車・鉄道・エレベーターなど移動する大きな磁性体や、高圧送電線・電気室などの磁場変動の発生源がある場合、それらが発生する磁気ノイズによって MRI装置の磁場均一性が妨げられ画像に影響を与えるため、その磁場の侵入を抑える目的がある。
MRI装置本体の重量は数トンから数十トンあるため、検査室の床が耐えられるよう補強する必要がある。それに伴い、クレーンの作業スペースや搬入経路の床耐荷重も考慮する必要がある。ちなみに鉄骨材の場合は、検査室の磁場均一調整ができなくなるため、非磁性体であるSUS材での施工が推奨されている。また電波シールド層より内側は原則、非磁性体(アルミやステンレスなど)での施工となる。ヘリウム排気管も同様に非磁性体かつマイナス200度に耐えられるステンレス材が用いられる場合が多い。
MRI稼働中は騒音が発生するため、天井、壁、空調ダクトなどへの防音対策が要求される。吸音材、浮床構造、間仕切り壁、グラスウール充填といった様々な施工方法がある。
クエンチ現象によりMRI本体から発生したヘリウムガスを外部に排出するヘリウム排気管には、いくつかの注意点と設置場所の検討が必要である。液体ヘリウムが気化すると容積比が700倍以上になり、マイナス200度の超低温高圧力ガスとなってヘリウム排気管を通過する。これを人が直接浴びると凍傷を起こしたり、また外壁が破損するなど大変危険である。そのため、ヘリウムガス排気口からは3メートル以上離してフェンスを設置し、立入禁止にする必要がある。
MRI検査室の照明は、ハロゲンランプ・LED・クリプトン球が使用可能。ただしLEDについては、ノイズ低減対策が施された製品のみ使用可能。
磁性体の吸着事故防止のため、磁性体検知器の設置が推奨されている。患者がうっかりMRI検査室に磁性体を持ち込んでしまい、吸着事故が度々起きている。特に大型の磁性体は、MRI本体に極めて強力に引き寄せられ、人体に当たると大事故にも繋がるため大変危険である。これらの事故予防策として、検査室のシールド扉の前にゲート型やポール型の磁性体検知器を設置することで、入室前に磁性体を検知する事ができる。
カリフォルニア大学デービス校ではワインを開封せずMRIで調べる研究をしている。食品の品質管理のために小型のMRIが開発されている。