PET CT MRI がん検診 岡山画像診断センター

2001年7月。米国の病院でMRI装置への酸素ボンベ吸着事故が発生。術前検査のために鎮静下にあった当時6歳の男児の頭部に酸素ボンベが直撃し、残念ながら2日後にその男児は死亡した。MRI装置のもつ危険性を再認識させられた事故である。MRI検査を行う上で、安全性に影響を与える要素は4つ。静磁場による力学的作用、傾斜磁場による神経刺激および騒音、そして高周波（RF）による発熱である。静磁場による力学的作用は、前述の事故のような外的因子のみではなく、体内に埋め込まれたステントやクリップといった金属についても同様に作用する。実際に、ペースメーカーや脳動脈クリップが埋め込まれていたことによる死亡例も過去に報告されている。また、高周波による発熱についても、直接的な人体への影響のみならず、体内に埋め込まれている金属が原因での発熱も起こりうる。さらには、装置の高磁場化に伴い、これら4つの生体への影響はますます大きくなる。特に、高周波の与えるエネルギーについてはSAR（比吸収率）といった値で管理されているが、1.5Tから3.0Tに静磁場強度が2倍になれば、そのエネルギーは4倍になる。
生体への影響だけでなく、MRI装置自身がもつ危険性もある。クエンチと呼ばれる現象で、冷却のために使われている液体ヘリウムが気化するのである。その膨張率は700倍にも達する。クエンチが起きた場合、通常は排気ダクトを通じて外部へ放出されるが、排気が上手くいかず検査室内に漏れた場合には、ヘリウム自体には毒性はないものの、空気中の酸素濃度の低下により窒息の危険性が出てくる。故に、MRI検査室では常に酸素モニタで空気中酸素濃度を測定している。
今回の勉強会では、まずはMRI検査の裏にひそむ危険性について解説をさせていただいた。その上で、検査を実施する際に、実際にどういった金属に対して注意が必要なのか、どういった患者様に対して注意が必要なのかを踏まえながら、当センターにおける安全性への取り組みについて紹介させていただいた。今回の勉強会を機に、MRI検査の併せ持つ危険性について再考していただければ幸いである。

CTの画像コントラストはX線が透過しやすいかどうかで決定される。X線が透過しやすい組織は黒く、透過しにくい組織は白く描出される。一方、MRIの画像コントラストは、頭部単純検査を例に挙げても、実に様々な画像コントラストを呈する。その理由は、MRIでは人体内のプロトン（水素原子核）の挙動を画像化していることに起因する。画像化の過程でプロトンは励起と緩和を繰り返すが、緩和の過程は2種類存在し、組織ごとに緩和の仕方もそれぞれ異なる。その緩和の違いが信号の強弱として捉えられることで画像コントラストとして反映される。そして、プロトンが示す2種類の緩和を各々画像に反映させたものが、T1強調画像およびT2強調画像と呼ばれる画像となる。また、MRIではプロトンをターゲットにしているために、組織に含まれるプロトンの絶対数がなによりもまず画像に反映される。そのため、靭帯や神経といった繊維組織や石灰化病変は常に低信号もしくは無信号となる。例として挙げるならば、石灰化した胆石はCTではX線を通しにくいために白く描出されるが、MRIではプロトンの数が少ないために無信号となる。しかしながら、プロトンの挙動を画像に反映するがために、血液中のプロトンから信号を収集することで造影剤を使わなくとも血管を描出することが可能となるのである。MRAで励起の方法を通常の撮影方法とは変えることで、静止した周辺組織と動く血流との間に信号強度差を作りだしているのである。
今回の勉強会ではまず、画像の成り立ちについて理解していただくために、画像化の過程における励起と緩和、基本画像であるT1強調画像とT2強調画像について簡単に述べさせていただいた。また、実際に我々が先生方に提供させていただいているMRCPやMRA、拡散強調画像などの画像についての解説、さらにはGd造影剤が高信号になる理由、投与量が多すぎると信号が低下する現象についても解説をさせていただいた。今回の勉強会を機に、MRIの画像について、多少なりとも興味を抱いていただければ幸いである。