は じ め に 超急性期脳虚血患者の治療に最近では tissue-plasmino-gen activator（t-PA）の使用が可能となり，脳梗塞となら ずに症状の改善を得る症例が増えている． 超急性期脳虚血は通常 MRI の拡散強調画像（DWI）およ び CT の early CT sign で指摘される．しかし，いずれも 通常，脳梗塞への進行を免れない所見であり，脳梗塞とな 脳卒中の外科 39: 127 ～ 132，2011
原 著
Narrow Window CT による超急性期脳虚血所見
―MRI 拡散強調画像との比較―
内沢 隆充
1，今田 慶行
2，鎌田 孝篤
2佐々木都子
2，目時 典文
2，萩井 譲士
2前田 尚孝
2，舘山 俊太
2，畑中 光昭
1Narrow Window Computed Tomography Findings of Acute
Ischemic Stroke Within 3 Hours of Onset: Comparison with MRI
Diffusion-weighted Images
Takamitsu Uchizawa, M.D.,1 Yoshiyuki Konnta, M.D.,2 Taka-atsu Kamada, M.D.,2
Satoko SaSaKi, M.D.,2 Norifumi metoKi, M.D.,2 Jouji hagii, M.D.,2 Naotaka maeda, M.D.,2
Syunta tateyama, M.D.,2 and Mitsuaki hatanaKa, M.D.1
Departments of 1Neurosurgery and 2Medicine, Hirosaki Stroke Center, Hirosaki, Aomori, Japan
Summary: We report a new computed tomographic (CT) finding of hyperacute ischemic stroke.
We examined the CT findings of patients with acute ischemic stroke within 3 h of onset by using a very narrow CT window width. The CT number (Hounsfield unit, HU) of the ischemic area was decreased by only 1 or 2 units. The areas of decreased CT number were larger than the hyperintense areas observed in magnetic resonance imaging diffusion-weighted images (MRI-DWI). These areas were not detected as so called “early CT signs” of acute ischemia on conventional CT.
We examined 3 patients of hyperacute stroke, and treated them with tissue-plasminogen activator within 3 h of onset. Their narrow-window CT examination revealed low-density areas that were not detected in the conventional study. After arterial recanalization and resolution of ischemic symptoms, these low-density areas reduced and the CT number was normalized. When recanalization did not occur, these areas showed signs of infarction.
A low-density area in a narrow-window CT study may be a hypo-perfused area and include reversible ischemic area (or penumbra).
Key words: ・narrow window CT ・tissue-plasminogen activator ・penumbra ・hyperacute ischemic stroke ・DWI
Surg Cereb Stroke (Jpn) 39: 127–132, 2011
1弘前脳卒中センター 脳神経外科，2同 内科（受稿日 2010. 7. 5）（脱稿日 2010. 12. 2）〔連絡先：〒036–8104 青森県弘前市大字扇町
一丁目 2–1 弘前脳卒中センター 脳神経外科 内沢隆充〕[Address correspondence: Takamitsu Uchizawa, M.D., Department of Neurosurgery, Hirosaki Stroke Center, 1–2–1 Ougi-machi, Hirosaki, Aomori 036–8104, Japan]
らない脳虚血状態は診断できない．そこで，微少な CT 値 の変化を観察したところ，興味ある所見を得たので，3 症 例を呈示する． 方 法 CT 画像は－1000 から割り当てられた CT 値により構成 されている．この CT 値の中で注目する値の範囲を切り出 して 256 階調の gray scale の濃淡に割り当てて画像を構 成する．この注目する CT 値の範囲が window 幅（window width: WW）であり，その中央値が window level（WL）で ある．通常灰白質の CT 値は 35 程度であり，白質の CT 値は 30 程度である．一般的に window 幅を狭めることに より CT 画像のコントラストが上昇し，反対に画質が荒く なりノイズが増加する3）． いわゆる early CT sign とは灰白質と白質との境界が 不鮮明となることであり，灰白質の CT 値が白質の CT 値 程度まで低下すると考えられる．つまり，灰白質の CT 値 が一定程度以上低下すると解釈できる．この early CT sign は脳梗塞に進行するので8），脳梗塞に至らない一定程 度未満の CT 値の低下の有無をみるため window 幅を極端 に狭めた CT 画像を narrow window CT（NWCT）と呼ぶ こととする． 発症 3 時間以内に当院へ搬送され，t-PA を投与された 超急性期脳虚血症例を検討した．画像診断には，CT は東 芝メディカルシステムズ社製 Aquilion 16，MRI は GE 横 河メディカルシステム社製 Signa HD 1.5T を使用した． 受診時に脳出血の否定のために施行された頭部単純 CT 画 像を，NWCT に変換し，大脳灰白質・白質の変化を検討 し DWI 所見と比較した．興味深い所見を示した 3 例を提 示する． 〈症例 1〉92 歳女性，突然の右片麻痺と失語症で発症し 当院へ搬送された．発症 1 時間で当院へ到着しただちに頭 部 CT（Fig. 1A），続いて頭部 MRI 検査を施行した．頭部 CT では左中大脳動脈の高吸収以外に明らかな所見はなく （Fig. 1A, arrow），頭部 MRI の DWI（Fig. 1B）でも高信 号は認められなかった．しかし，頭部 MRA で左中大脳動 脈 M2 の閉塞を認め（Fig. 1C），心房細動もあることから 心原性脳塞栓症と診断し，発症 127 分で t-PA を投与した． その後も症状の改善はなく，発症 5 時間後の MRI では DWI で 左 島 皮 質 に 高 信 号 の 出 現 を 認 め た（Fig. 2A, arrow）．MRA では左中大脳動脈の再開通は認められず， その後も左中大脳動脈領域の DWI 高信号は次第に増大し た（Fig. 2B） 来院時の頭部 CT 画像を NWCT（WW: 2, WL: 34）（Fig. 1D）に変換して観察すると，左島皮質から左側頭葉にかけ ての皮質，左尾状核頭，左被殻に低吸収域が認められた．
Fig. 1 CT and MRI images of a 92-year-old patient (Case 1) 1 h after stroke onset.
A: The initial CT only shows sign of the left
mid-dle cerebral artery branch occlusion (arrow). B: MRI Diffusion-weighted image shows no hyperin-tense area.
C: MR angiography shows the left middle cerebral
artery occlusion (arrow).
D: The initial CT image (A) is converted to
Narrow-Window CT (NWCT, window width: 2, window level: 34), and hypodense areas are detected in the left temporal lobe, the left insular cortex, the left caudate head and the left putamen. CT num-bers of these areas are decreased by only 1 or 2 Hounsfield Unit (HU).
A C
B D
この低吸収域は 40 時間後の DWI 高信号（Fig. 2B）と一致 していた． この NWCT で低吸収となった皮質領域の CT 値は 32 から 33 であった．この症例では発症 1 時間の時点で， MRI 拡散強調像で高信号を認めず，脳実質に early CT sign もみられないにもかかわらず，その虚血領域に微小 な CT 値の低下が認められる．しかも，再開通が生じな かったため最終的にその低吸収域がそのまま DWI 高信号 域となってしまったと考えられる． 〈症例 2〉73 歳男性，午後 10 時 30 分頃，突然左半身の 脱力を自覚し構音障害も出現した．すぐに救急車で当院へ 搬送され，顔面を含む左片麻痺および構音障害を確認し た．発症 1 時間後に頭部 CT および頭部 MRI を施行した． 頭部 CT では右放線冠にごく淡い低吸収を認め（Fig. 3A, arrow），頭部 MRI の DWI でも淡い高信号を認めた（Fig. 3B, arrow）．発症後 116 分で t-PA を投与し，神経症状の 消失を認めた．発症 6 時間後の頭部 CT では低吸収域は消 失し（Fig. 4A），DWI でも高信号域は縮小していた（Fig. 4B）．この症例の頭部 CT 画像を NWCT（WW: 16，WL: 30）で観察すると，発症 1 時間での右放線冠の低吸収域は より鮮明となり（Fig. 3C），CT 値は 28 程度まで低下して いた．発症 6 時間後では DWI 高信号と同様に縮小してい た（Fig. 4C）．白質の CT 値は通常 30 程度であり，この症 例の CT 値の低下は 2 程度であった． この症例では脳虚血超急性期に NWCT にて白質にわず かな CT 吸収値の低下が認められたにもかかわらず t-PA 投与，症状の消失とともに低吸収域が縮小した．DWI で も最終的にごく小さな高信号域が残存したのみである（Fig. 4B）． 発症 6 時間での DWI 高信号および NWCT 低吸収域は 梗 塞 巣 と 考 え ら れ る が， 発 症 1 時 間 で の CT お よ び NWCT 低吸収域はより広範囲であり，その差の部分は可 逆的であることから脳虚血域を示していたと考えられる． これらの変化を NWCT で明瞭に確認することができた． 〈症例 3〉68 歳男性，午後 6 時 55 分突然の右片麻痺と 失語症で発症し近医へ搬送された．脳梗塞を疑われただち に当院へ転搬送となった．発症 2 時間後の頭部 CT で右前 頭葉に陳旧性脳梗塞瘢痕を認めた．また左基底核部の構造 が不鮮明であり（Fig. 5A, arrow），左 insular ribbon の消 失が認められた（Fig. 5A, arrowhead）．early CT sign と 考えられた．頭部 MRI を施行し，DWI で左被殻，島皮質， 尾状核頭に淡い高信号を認めた（Fig. 5B）．MRA では左中 大脳動脈の水平部で閉塞を認めた（Fig. 5C, arrow）．心房 細動があり，心原性塞栓と診断した．発症 175 分に t-PA を投与した．発症 6 時間後には右片麻痺はほぼ消失し，失 語症も改善した．MRA で左中大脳動脈の再開通を認めた （Fig. 6C）．頭部 CT では左被殻に淡い低吸収域を認めた （Fig. 6A, arrow），DWI では左島皮質の高信号は消失し，
左尾状核頭，左被殻に高信号が残存した（Fig. 6B）． この症例の発症 2 時間と 6 時間の頭部 CT を NWCT （WW: 2，WL: 34）に変換してみると，2 時間の時点では 左尾状核頭，左被殻，左島皮質および左側頭葉前部に低吸
Fig. 2 MRI diffusion-weighted image of the case 1 patient. Tissue-plasminogen acti-vator was administered to the patient at 2 h from stroke onset. But the left middle cerebral artery remained occluded.
A: DWI of the second examination 5 h after stroke onset. Small
hyperin-tense area is detected in the left insular cortex (arrow).
B: DWI of the third examination 40 h after onset. Hyperintense areas are
enlarged and became almost the same as initial NWCT hypodense areas.
収を認め，左側頭葉皮質の連続性も失われていた（Fig. 5D, arrow）．左側頭葉皮質の CT 値は 33 程度に低下していた． 発症 6 時間の時点では左島皮質，左側頭葉前部の低吸収は 消失し皮質の連続性も回復していた（Fig. 6D）．尾状核頭 と被殻は低吸収のままであった．発症 2 時間の DWI では 左側頭葉に異常を確認できないが，NWCT では低吸収を 確認し失語症を説明できる．また，血流が再開し失語症が 消失した 6 時間後では NWCT の左側頭葉低吸収が消失し た．左島皮質に注目すると発症 2 時間では DWI，NWCT ともに所見を認めたが，血流の再開で 6 時間後ではいずれ も所見が消失した． 考 察 脳虚血超急性期（発症 3 時間以内）の CT 画像としては early CT sign が知られている．insular ribbon の消失7）
や灰白境界の消失が主な所見であるが6），いずれも灰白質
Fig. 3 CT and MRI images of a 73-year-old patient (Case 2) 1 h after left hemiplegia onset.
A: The first CT examination showed only slight hypodense area in the right corona
radiata (arrow).
B: DWI showed a slight hyperintense area (arrow) in the same region as CT. C: NWCT (window width: 16, window level: 30) of the first CT examination (A). The
low density area is demarcated clearly.
A B C
Fig. 4 Tissue plasminogen activator was administered to the patient of Case 2 at 2 h from symptoms onset, and hemiplegia was disappeared. The second CT and MRI exami-nations were performed 6 h after stroke onset.
A: The second CT image. The low dense area of the right corona radiate was
disap-peared.
B: The second DWI. The high intensity area became smaller than the first one, and
its intensity was higher.
C: NWCT (window width: 16, window level: 30) of the second CT examination. The
low dense area was smaller than the initial one, almost same as high-intense area of the second DWI.
Fig. 5 CT and MRI images of a 68-year-old patient (Case 3) 2 h after aphasia and right hemiparesis onset.
A: The first CT examination revealed
obscuration of the left basal ganglion (arrow) and disappearance of the left insular rib-bon (arrowhead). An old infarction was also detected in the right frontal lobe.
B: DWI showed hyperintense areas in the
left insular cortex, the left putamen and the left caudate head, but not in the left temporal lobe.
C: MR angiography showed the left
mid-dle cerebral artery occlusion (arrow).
D: NWCT (window width: 2, window
level: 34) of the first CT examination revealed a low density area in the left anterior temporal lobe (arrow) in addition to the high intensity areas of DWI study.
Fig. 6 Tissue plasminogen activator was admin-istered to the patient of Case 3 at just 3 h from stroke onset. Left hemipare-sis was disappeared, and aphasia was improved thereafter. The second CT and MRI examination was performed 6 h after stroke onset.
A: The second CT image. A low
densi-ty area was appeared in the left putamen (arrow).
B: The high-intense areas of DWI were
restricted to the left putamen and the caudate head, high-intensity in the left insular cortex was disappeared.
C: MR angiography showed the left
mid-dle cerebral artery recanalization.
D: Narrow window image (window width: 2,
window level: 34) of the second CT. The low density areas in the left insular cortex and the left anterior temporal lobe were disappeared. CT numbers of these areas were increased to their normal value. The left putamen and the left caudate head remained in low density.
A C B D A C B D
の CT 吸収値低下と考えられる．その範囲は脳梗塞に進行 すると考えられ，広範囲な場合には出血性梗塞が危惧され る1）．今回の症例 1，3 では NWCT に変換することにより， 超急性期に皮質に低吸収域を認めることができた．しか し，この低吸収は 2 から 3 程度の低下であり，early CT sign とは異なる．血流の再開，症状の消失とともに消失 することがあり（症例 3），血流が再開されなければ脳梗塞 となる（症例 1）．このような NWCT における微小な CT 値低下は脳血流低下を反映すると考えられる． また，最近では t-PA の適用時間を延長する方向で，治 療可能な penumbra の有無を確認する方法が研究されて いる．脳潅流画像を撮影し，DWI で高信号となった部位 との差（mismatch）を penumbra と考え，penumbra が認 められれば 3 時間以上経過していても治療可能であり， penumbra が認められなければ 3 時間以内でも血行再建の 適応がないとの考え方である2）．今回提示した症例で認め られたように NWCT での低吸収域と DWI 高信号域との 間には mismatch が認められており，penumbra と考える ことができるかもしれない．今後 t-PA の有効性の有無と の関連を検討し検証すべきと思われる． CT 画像は 256 階調のグレースケールで成り立っている が，人間が認識できるのは 16 から 18 階調程度しかないと いわれている．通常の CT 画像は大脳白質と灰白質の鑑別 を可能とするために，CT 値で 5 の差を見分けられるよう に，16 階調×5 で 80 を window 幅としている3）．つまり， 通常の観察では 5 以下の CT 値の変化は認識できない条件 であるといえる．そこで CT 値で 1 の変化も確認できるよ うにするには，人間が認識できる 16 階調に 1 ずつ CT 値 を当てはめて，window 幅は 16 以下とする必要がある． 灰白質，白質の CT 値はほぼ一定しているが，個人差が あり，また CT の機種によっても若干の差異が認められる． よって NWCT 画像に変換する場合には，灰白質では 35， 白質では 30 を中心にしてその前後の CT 値を window level 値にとって画像を検討する必要がある．window 幅 は狭いほど微小な変化を認めやすくなるが画像が荒くなり 見づらくなる．灰白質の CT 値はさまざまな値がモザイク 状に混在しているので，window 幅を 1 か 2 程度に極端に 狭めて高吸収，低吸収と 2 価画像に変換したほうが win-dow level 値付近の微小な変化を確認しやすい．しかし， 反対にあまり window 幅を狭めると灰白質の CT 値のばら つきのため，ある程度以上の広さの吸収値低下でないとノ イズが増えて認識しにくくなる．白質領域はわりに均一な CT 値を示すため小さな虚血巣でもわりに幅広い（10 から 16 程度の window 幅の）NWCT で認識しうると思われる． NWCT 低吸収域は画像の左右差や皮質の連続性の欠落な どに注目して注意深く観察する必要がある．また，古い脳 梗塞と新しい NWCT 低吸収との区別がつかないので，常 に通常仕様の CT 画像と比較し，臨床症状，神経学的所見 などと矛盾がないか検討する必要がある． 従来の CT による脳虚血急性期診断に関する研究では， 通常の標準化された window 幅が用いられ4），対象もほと んどが発症 3 時間以降である5）8）．結果として，急性期の CT 低吸収は脳梗塞を意味するとされている．しかし，今 回，発症 3 時間以内の超急性期 CT にて 1 や 2 程度の CT 値の変化がみられ，しかも脳梗塞とならずに可逆的な挙動 をとる場合もあることが示された．超急性期の脳虚血に関 し NWCT にて詳細な検討が今後必要と思われる． ま と め NWCT で観察することにより，脳虚血超急性期の頭部 CT 画像に微少な CT 値の低下を認める症例がある．この CT 値の低下は血流の再開により消失する場合がある．ま た，血流が再開されない場合には脳梗塞に至る．この微少 な CT 値の低下は局所脳血流低下を反映している可能性が あり，DWI 高信号域との差は penumbra の可能性がある． 付記：本論文の要旨は第 39 回日本脳卒中の外科学会 （2010 年，盛岡）において発表した． 文 献
1） Hacke W, Kaste M, Fieschi C, et al: Intravenous throm-bolysis with recombinant tissue plasminogen activator for acute hemispheric stroke. The European Cooperative Acute Stroke Study （ECASS）. JAMA 274: 1017︲1025, 1995
2） Hakimelahi R, González RG: Neuroimaging of ischemic stroke with CT and MRI: advancing towards physiolo-gy-based diagnosis and therapy. Expert Rev Cardivasc
Ther 7: 29︲48, 2009 3） 八町 淳：臨床編 第 1 章 造影剤．放射線技術学シリー ズ CT 撮影技術学，辻岡勝美，花井耕造（編），オーム社， 2005, pp123︲124 4） 佐々木真理：急性期脳梗塞の CT, MRI: 標準化の意義． 脳卒中 27: 564︲567, 2005
5） Schramm P, Schellinger PD, Fiebach JB, et al: Compari-son of CT and CT angiography source images with dif-fusion-weighted imaging in patients with acute stroke within 6 hours after onset. Stroke 33: 2426︲2432, 2002 6） Tomura N, Uemura K, Inugami A, et al: Early CT
finding in cerebral infarction: obscuration of the lenti-form nucleus. Radiology 168: 463︲467, 1988
7） Truwit CL, Barkovich AJ, Gean-Marton A, et al: Loss of the insular ribbon: another early CT sign of acute middle cerebral artery infarction. Radiology 176: 801︲806, 1990
8） von Kummer R, Bourquain H, Bastianello S, et al: Early prediction of irreversible brain damage after ischemic stroke at CT. Radiology 219: 95︲100, 2001
