上腹部MRIは，呼吸や腸管蠕動，心拍など，周囲臓器の動きの影響によるモーションアーチファクトによって画質が劣化しやすい。そのため，モーションアーチファクトの適切な抑制・補正が上腹部MRIの画質向上のカギとなる。
キヤノンのMRIでは，最新のソフトウエアVer.12において，さまざまな技術がアップデートされている。本講演では，それらの中から，モーションアーチファクトの抑制・補正ならびに画質改善のための5つの技術を紹介する。

JET × Exsper：T2強調画像の画質改善

上腹部MRIで通常用いられるmulti shotのfast spin echo（FSE）は，ブラーリングが少なく組織コントラストや鮮鋭度の高い画像が得られる一方，息止め時間が長くなる傾向があり，ショット間の動きのズレによるゴーストアーチファクトが発生しやすい。また，より短時間での撮像が可能なsingle shotのFSE（fast advanced spin-echo：FASE）は，ブラーリングの影響を受けやすく，組織コントラストや鮮鋭度が低下するという欠点がある。呼吸同期撮像は，ブラーリングが少なく，組織コントラストや鮮鋭度の高い画像が得られるが，Cartesian scanでは動きの影響を排除できない。体動による動きのズレの影響を受けづらく安定した撮像を可能とするradial scan（JET）を用いることで改善が見込まれるが，JETでは収集データが増えるため，撮像時間がさらに延長することが課題であった。
そこで，新たに開発されたのが「JET × Exsper」である。これは，パラレルイメージング（Exsper）を組み込んだJETで，モーションアーチファクトを抑制しつつ，撮像時間短縮を目的とした手法である。Exsperを併用してradial samplingのブレードの幅を広げることでブレード数を削減し，撮像時間の短縮を図っている。さらに，Deep Learning Reconstruction（DLR）である「Advanced intelligent Clear-IQ Engine（AiCE）」を併用することで，SNRの担保された，きわめて明瞭な画像の取得が可能となる。
超解像画像再構成「Precise IQ Engine（PIQE）」を併用した息止め撮像でのFASE T2強調画像（T2WI：図1 a）と比較した一例を示す。長時間の息止めが困難な場合には画質の劣化が懸念される中で，呼吸同期撮像を用いたAiCE併用JET × Exsper（図1 b）では鮮鋭度が向上し，主膵管が明瞭に描出されている。radial samplingを用いているにもかかわらず1coverage あたり54秒で撮像できており，撮像時間を短縮しつつ高画質が得られる利点は大きい。

図1　JET × ExsperによるT2強調画像の画質改善（慢性膵炎疑い）

Fast 3DモードReverse Wheel：MRCPの撮像時間短縮

呼吸停止下heavy T2WIによるMR胆管膵管撮像（MRCP）などに用いる「Fast 3Dモード」は，k-spaceの充填方法を工夫して撮像時間を短縮する手法である。その一つである「Fast 3D Multiple（以下，Multiple）」は，1ショット内で2つのスライスエンコードを連続的に収集することで撮像時間を約半分に短縮することができる。また，「Fast 3D Wheel」は，k-spaceの「中心」から「外側」に向かってWheel状にデータを充填し，画質に影響しづらい外周部のデータ収集を省くことで撮像時間の短縮を図っている。
これに対し，新技術である「Fast 3DモードReverse Wheel（以下，Reverse Wheel）」では，k-spaceの「外側」から「中心」に向かってWheel状にデータを充填することで，エコートレインの最後に実効TEを配置（実効TEまでのデータを収集）するため，TEが長いheavy T2WIの撮像に適している。また，k-spaceの中心部のエコーを最後に充填するため，最短TRをMultipleの約1250msに対し，Reverse Wheelでは800ms程度にまで短縮でき，撮像時間のさらなる短縮が期待できる。
図2は，58歳，男性，膵尾部漿液性囊胞腫瘍疑い症例のMRCPである。息止め時間20秒のMultipleの画像（図2 a）は不明瞭であるが，Reverse Wheel（b）では息止め時間が14秒に短縮しているにもかかわらず，胆管および膵管が明瞭に描出されている。高齢患者などでは20秒の息止めは難しい場合も多いため，Reverse WheelがMRCPの画質の安定に貢献している。
なお，呼吸同期によるMRCPで良好な画像が得られる場合は，呼吸停止下のReverse Wheelよりも画質が勝るが，呼吸サイクルが不安定な患者や呼吸の荒い患者にはReverse Wheelが有用である。呼吸停止時間を短縮することで，動きの影響を低減した画像の取得が可能となる。

図2　Reverse Wheel による呼吸停止下MRCPの画質改善（膵尾部漿液性囊胞腫瘍疑い）

Time-SLIP：cine dynamic MRCPへの応用

非造影MRA技術である「Time-SLIP」は，IRパルスを選択的に印加することで，背景信号を抑制し，流入血液を高信号，流出血液を低信号に描出する手法である。Time-SLIPは比較的汎用性が高く，Time-SLIPを応用したcine dynamic MRCP（以下，cine dynamic MRCP）によって胆汁や膵液の流れを描出し，動態パターン解析が可能である。
われわれは，十二指腸乳頭括約筋機能不全（SOD）の病態の評価にcine dynamic MRCPが有用であると考え，検討を行ったところ，病態に特徴的な胆汁および膵液の流れやうっ滞などが確認された^1）。また，cine dynamic MRCPにて治療前後の胆汁や膵液の流れを見ることで，治療効果判定にも有用であった。
図3は，70歳，女性，SOD疑いの症例であるが，cine dynamic MRCP（b）によって胆汁の逆流や，胆汁や膵液の流れがうっ滞している様子が捉えられ，乳頭括約筋の動きを予測できる。SODの病態評価のゴールドスタンダードである内視鏡的逆行性胆道膵管造影（ERCP）は，膵炎を起こすリスクもある侵襲的な手法であるのに対し，cine dynamic MRCPは胆汁や膵液の流れを非侵襲的に評価できる貴重な手法であると考える。

図3　Cine dynamic MRCPへのTime-SLIPの応用（SOD疑い）

3DシーケンスへのPIQEの適用：T1WIの画質改善

PIQEは従来，2Dシーケンスへの適用が主体であったが，ソフトウエアVer. 12から3Dシーケンスへの適用も可能となり，より汎用性が高くなった。
図4は，62歳，女性，膵頭部多発分枝型膵管内乳頭粘液性腫瘍（IPMN）の症例であるが，T2WI（a）で描出されている小さな囊胞性病変（▼）は，通常の脂肪抑制T1WI（b）では不明瞭である。この画像にPIQEを適用することで，病変はもとより，腸管のひだ状の構造も明瞭となった（図4 c）。
PIQEは，MRCPやダイナミックシーケンスにも適用可能であり，上腹部領域における活用の幅が広がっている。

図4　脂肪抑制T1WIへのPIQEの適用（膵頭部多発分枝型IPMN）

Adaptive Complex Signal Average DWI：拡散強調画像の画質改善

従来の平均加算処理による拡散強調画像（DWI）において，肝左葉の信号は，心拍動の影響や撮像タイミングのズレなどによって，約7割の確率で信号が低下すると言われている。これに対し，「Adaptive Average DWI」は，複数ショットのうち信号強度の高いショットは重み付けを大きくしつつ，信号低下の激しいショットは重み付けを小さくすることで，信号低下の影響を抑制し，画質を安定化させる技術である。ただし，良好な画像を得るためには，ある程度の加算回数が必要となる。
さらに，Adaptive Average DWIでは，ノイズフロアの上昇を抑えて，低ノイズ・高コントラストなDWI を取得する技術である「Complex Signal Average（CSA） DWI」との併用（ACSA DWI）も可能なため，腹部領域においても高b値やthin sliceの撮像が期待される。図5は，1.5mm isovoxelで撮像した膵臓の画像であるが，従来のsingle shot EPI（a）と比較し，ACSA DWI（b）では信号低下が改善しノイズも低減している。さらに，PIQEを適用したことで実質部分のノイズが低減され，より良好な画質が得られている（図5 c）。小FOV撮像である「Zoom DWI」を使用しても画質が安定するため，今後，膵臓領域におけるZoom DWIの活用機会が増えると考える。

図5　ACSA DWI ＋ PIQEによる画質改善

まとめ

キヤノンのMRIには，上腹部の体動抑制・補正技術が多数搭載されている。それらを活用し，動きに応じた対策を的確に講じることで，最適な画像を取得して正確な診断につなげることが可能となる。

＊記事内容はご経験や知見による，ご本人のご意見や感想が含まれる場合があります。
＊本記事中のAI 技術については設計の段階で用いたものであり，本システムが自己学習することはありません。

^{●参考文献
1）Oka, Y., Sakai, A., Masuda, A., Sofue, K., et al., J. Gastroenterol., 61（4）: 487-495, 2026.}

祖父江慶太郎（Sofue Keitaro）
2010年　 神戸大学大学院医学研究科博士課程修了。国立がん研究センター中央病院，神戸大学医学部附属病院を経て，2014年　米国Duke University Hospital, Research fellow。2016年　神戸大学医学部附属病院放射線診断・IVR科講師。2022年〜同准教授。

 

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