要 旨
3T MRI を用いて，中大脳動脈（MCA）狭窄症例の血管壁描出の可否を検討した．片側 MCA 狭窄 12 例および 非狭窄例 10 例を対象とし，両側 MCA 水平部を，3T MRI の T1-CUBE 法で撮像した．狭窄側の最狭窄部と健 常側，および非狭窄例の血管壁描出能とその厚さ，狭窄率との関係を検討した．全症例で動脈壁は高信号とし て描出された．血管壁の厚さは，狭窄例の病変側 1.57±0.27 mm に対し，健常側 1.19±0.08 mm であり，2 群間 に有意差を認めた（p<0.05）．一方，非狭窄例は，0.85±0.23 mm であり，狭窄例の病変側，健常側双方と比較し て，有意に低値であった（各々 p<0.001，p<0.05）．また，狭窄率と血管壁厚の間には相関関係を認めた （R=0.69，p=0.019）．3T MRI により，頭蓋内主幹動脈狭窄症例における血管壁の肥厚が観察され，内膜の動脈 硬化性変化を反映していると考えられた． （脳循環代謝 25：37∼41，2014） キーワード : 3 テスラ MRI，脳動脈狭窄，血管壁，3D-FSE，ブラックブラッド MRI
1．はじめに
頭蓋内主幹動脈狭窄症は，頸部内頸動脈狭窄などと 同様に，動脈硬化性変化がベースにあると考えられ る．しかしながら，その口径が小さいことに加え，脳 梗塞の原因病変となることは少ないと考えられていた ため，これまで積極的な画像診断は行われていなかっ た1）．最近，臨床の現場で汎用されるようになった 3 テスラ（3T）MRI は，高い signal/noise（S/N）比と周波数 分解能を持つため，血管壁を描出できる可能性があ る．今回我々は，頭蓋内主幹動脈狭窄症例において， 3T MRIによる新しいシーケンスを用いて，血管壁の 描出が可能か否か検討した．対象と方法
2013 年 3 月から 6 月までの 4 カ月間に，3T MRI を 施行した外来および入院患者のうち，片側中大脳動脈 （MCA）狭窄を認めた 12 症例および同期間内に 3T MRI を施行した非狭窄例 10 症例を対象とした．本研究に 当たり，当院倫理委員会の規定（2009 年改定）に基づ き，患者への使用許可（臨床研究での画像・数値デー タ使用，院外での論文発表など）を十分に得た上で， 患者に対する倫理的配慮を行った．MRI 装置は，SIGNA HDxt（GE healthcare UK Ltd: Amersham Place, Little Chalfont, Buckinghamshire HP7 9NA, England）を用いた．MR angiography（MRA）は， time of flight法で撮像した．主要パラメータは以下の 通りである（TR/TE: 25.0/3.1 msec, Scan time: 239 sec, Section thickness: 1.0 mm, FOV: 190×170, Matrix: 512×224, Voxel volume: 0.39 mm3）．今回，頭蓋内動脈 壁の評価のために，新しい volume sequence である T1-CUBE法を用いた．T1-CUBE は，GE healthcare 社 の 3 dimensional（3D）- fast spin echo（FSE）のプロトコル で，これに血液シグナルを落とす black-blood（BB）法 を加えることで，血管壁のコントラストをつけること
3T MRI
による頭蓋内主幹動脈狭窄症の血管壁描出能に関する検討
伊賀瀬圭二，松原 一郎，荒井 政森，五石 惇司，貞本 和彦
受付日：2014 年 4 月 20 日，受理日：2014 年 5 月 22 日 和昌会貞本病院脳神経外科 〒 790-0052 愛媛県松山市竹原町 1-6-1 TEL: 089-945-1471 FAX: 089-945-1480が可能となる．主要なパレメータは以下の通りである （head 8ch brain coil, coronal plane, 3D, Cube T2, TR/ TE=500/minimum, thickness: 1.0 mm, FOV: 18, BW: 62.5, Freq: 256, Phase FOV: 1.0, NEX: 0.5）．撮像された画像 は，リフォーマットされ，短軸および長軸画像が作成 された．狭窄症例（stenosis group）では，長軸画像での 最狭窄部における血管壁厚（wall thickness）を短軸画像 にて計測した（図 1a∼c）．非狭窄症例（normal group）で は，両側 MCA の M1 portion 中央部での血管壁厚を計 測し，比較検討した．更に，MRA における狭窄率 （stenosis ratio）を，軸状断の画像上で，狭窄末梢側の径 （A）に対する狭窄部（B）の径の百分率〔狭窄率 =（A−B） / A ×100〕として算出し，血管壁厚と比較した（図 1d）． 血管壁厚の数値データは，全て平均値 ± 標準偏差 （mean±SD）で表記した．統計は，血管壁の厚さの比較 には，Student の t 検定を用い，狭窄率と血管壁厚の相 関の検討では，Pearson の相関関数を用いた．
結 果
全症例において，動脈壁は T1-CUBE にて高信号と して描出された．血管壁の厚さを計測すると，狭窄症 例の病変側は，1.57±0.27 mm であったのに対し，健常 側 で は，1.19±0.08 mm で あ り，2 群 間 に 有 意 差 （p<0.05）を認めた（図 2）． 一方，非狭窄症例の血管壁厚の平均値を左右で比較 したところ，paired t- 検定にて有意差を認めなかった （結果非提示）．そこで，非狭窄症例の血管壁厚は，10 例 20 側の平均値として算出し，その値は 0.85±0.23 mmであった．この値は，狭窄症例の病変側，健常側 双方と比較して，有意に低値であった（各々 p<0.001, p<0.05）（図 2）． 狭窄症例における MRA 上の狭窄率と血管壁厚の相 関をみると，有意な相関（R=0.69，p=0.019）を認めた （図 3）． 図 1．（a）右中大脳動脈狭窄症例の MR angirography（MRA）．（b）T1-CUBE 画像（長軸画 像）：（a）の白枠内に示される狭窄部分の T1-CUBE 長軸画像を示している．再狭窄部を白 線のように定義し，その断面での短軸画像を作成．（c）T1-CUBE 画像（短軸画像）：（b）に おける白線の部分の T1-CUBE 短軸画像を示す．血管壁の外周を白線でトレースしてい る．血管壁下方に，血液シグナルに対して著明な高信号が認められ，肥厚した血管壁と定 義し，この部分を再狭窄部の血管壁厚として，両端矢印の部分を計測した．（d）狭窄率の 算出：MRA の軸状断において，A の部位を末梢側の正常血管径として，両端矢印の部分 を計測．また，B の部位を最狭窄部の血管径として，2 本の矢印間を計測．狭窄率 = （A– B）/A × 100 として算出した．考 察
本研究の結果，3T MRI による新しいシーケンスを 用いることで，頭蓋内主幹動脈，とくに中大脳動脈の 血管壁が明瞭に描出できることがわかった．また，狭 窄症例における血管壁厚は，非狭窄症例のそれに比 べ，有意に厚くなっていることがわかり，中大脳動脈 の狭窄は頸部内頸動脈狭窄と同様，動脈硬化性変化に 伴うプラーク形成が原因と考えられる． しかしながら，本検討には限界があり，MCA の狭 窄部位は，M1 portion の中でも近位から遠位まで様々 であり，非狭窄症例では M1 portion の中央で計測して いることを考えると，単純比較は難しく，誤差を生じ る可能性がある．より正確な比較を行うためには，非 狭窄症例の M1 portion をいくつかの部位に分類し，そ の平均値を使用するなどの補正が必要と思われ，今後 の課題である． これまで，頭蓋内脳主幹動脈の血管壁およびプラー クは，その口径の小ささゆえに，描出が非常に困難で あった1）．しかしながら，3T MRI の登場により，S/N 比の改善および周波数分解能の向上により，血管壁の 描出が可能となってきている1）．中でも，中大脳動脈の描出能に関しては，高解像度 high resolution MRI （HR-MRI）を用いた研究が多くみられる2~6）． Kim ら4）は，HR-MRI におけるプラークの見え方， つまり不均一性と造影があるものを不安定プラーク， それ以外のものを安定プラークと規定し，それぞれ脳 梗塞のパターンが違うことを報告した．Chung ら5） は，HR-MRI におけるプラークの厚さとリモデリング の程度が症候性脳梗塞の発症に関与するとし，いずれ も MCA プラークが脳梗塞の原因として重要であるこ とを報告している．一方，プラークの偏在性に注目し た報告もあり，血管断面の 4 分割におけるプラークの 位置を分類し，症候性脳梗塞は，上方にあるプラーク でより発症しやすいことなどが証明されている6）．こ のように，MCA 狭窄に関しては，HR-MRI による血 図 2．各群における血管壁厚の比較：横軸に各群を羅列（右から，狭窄群の 健常側，病変側，非狭窄群）し，縦軸に平均血管壁厚を配置している．狭 窄群の健常側と病変側の間に，有意差を認め，狭窄群の健常側と非狭窄 群， 狭 窄 群 の 病 変 側 と 非 狭 窄 群 の 間 に も 有 意 差 を 認 め る（＊p<0.05, ＊＊p<0.001）． 図 3．狭窄群における MR angiography 上の狭窄率と平均 血管壁厚の関係：縦軸に狭窄率，横軸に平均血管壁厚を プロットしている．両者の間に有意な相関関係（R=0.69， p=0.019）を認める．
管壁およびプラークの描出に関する研究が盛んに行わ れているが，プラーク性状に関しては，まだ一定の見 解は出ていない．今後は頸動脈病変におけるプラーク 診断のように，その性状まで踏み込んだ診断が可能と なることが望まれる． これらの HR-MRI の報告と違い，Qiao らは，2D と 3Dの turbo-spin echo（TSE）法を用いたシーケンスで， 脳主幹動脈の血管壁を描出し，その違いを報告してい る7）．13 例の健常者と 4 例の頭蓋内主幹動脈狭窄患者 において検討し，3D では 2D と比較して，S/N 比およ び contrast/noise（C/N）比が，改善することを証明して い る． こ の 3D-TSE 法 は， 我 々 の T1-CUBE 法 で の BB-MRIとほぼ同様の手法であり，今回の我々の検討 における血管壁描出能が，より正確なものであること を裏付けると考えられる． 脳底動脈（BA）や椎骨動脈など後頭蓋窩の狭窄病変 に関しても，いくつかの報告が散見される3, 8, 9）．いず れも HR-MRI を使用して，症候性病変とプラークの関 係を調べたものであり，プラーク診断が脳梗塞発症に 関連することを証明している．中でも，MCA と BA 領域における，branch atheromatous plaque と脳梗塞発 症の関連を捉えた Chung ら3）の報告は，診断を誤れば 致命的になる可能性がある病変であることを考える と，治療にも非常に有用な画像診断である． 今回利用した T1-CUBE は，3D volume 画像である ため，広範囲に渡るプラークも，リフォーマットする ことで，様々な角度から観察することができる．ま た，同一症例内であれば，プラーク量の計測やその変 化を確認することも可能となり，薬物の治療効果判定 などにも応用できる可能性があると考えられ，今後の 応用が期待される．
結 語
3T MRI を用いた血管壁描出のための新規撮像シー ケンスにより，MCA 狭窄症例における血管壁の肥厚 が観察できた．これは，頸動脈狭窄におけるプラーク と同様に，内膜の動脈硬化性変化を反映している可能 性がある．その性状を検討することで，将来の脳梗塞 発症の予測につながる可能性があり，さらなるプラー ク性状診断の検討が待たれる． 謝辞：T1-CUBE プロトコルに関し技術提供を頂い た，GE ヘルスケアジャパン研究開発部，三好光晴氏に 深謝する． ワークステーションでの画像作成，計測での援助を 頂いた，和昌会貞本病院放射線部，篠塚史至氏，MRI 撮像に腐心頂いた和昌会貞本病院 MRI 室スタッフ各氏 に感謝する． 文 献1） Degnan AJ, Gallagher G, Teng Z, Lu J, Liu Q, Gillard JH: MR angiography and imaging for the evaluation of middle cerebral artery atherosclerotic disease. AJNR Am J Neuro-radiol 33: 1427–1435, 2012
2） Busse RF, Brau AC, Vu A, Michelich CR, Bayram E, Kijowski R, Reeder SB, Rowley HA: Effects of refocusing flip angle modulation and view ordering in 3D fast spin echo. Magn Reson Med 60: 640–649, 2008
3） Chung JW, Kim BJ, Sohn CH, Yoon BW, Lee SH: Branch atheromatous plaque: a major cause of lacunar infarction (high-resolution MRI study). Cerebrovasc Dis Extra 2: 36–44, 2012
4） Kim JM, Jung KH, Sohn CH, Moon J, Han MH, Roh JK: Middle cerebral artery plaque and prediction of the infarc-tion pattern. Arch Neurol 69: 1470–1475, 2012
5） Chung GH, Kwak HS, Hwang SB, Jin GY: High resolu-tion MR imaging in patients with symptomatic middle cerebral artery stenosis. Eur J Radiol 81: 4069–4074, 2012 6） Xu WH, Li ML, Gao S, Ni J, Zhou LX, Yao M, Peng B,
Feng F, Jin ZY, Cui LY: Plaque distribution of stenotic middle cerebral artery and its clinical relevance. Stroke 42: 2957–2959, 2011
7） Qiao Y, Steinman DA, Qin Q, Etesami M, Schär M, Astor BC, Wasserman BA: Intracranial arterial wall imag-ing usimag-ing three-dimensional high isotropic resolution black blood MRI at 3.0 Tesla. J Magn Reson Imaging 34: 22–30, 2011
8） Chung JW, Kim BJ, Choi BS, Sohn CH, Bae HJ, Yoon BW, Lee SH: High-resolution magnetic resonance imaging reveals hidden etiologies of symptomatic vertebral arterial lesions. J Stroke Cerebrovasc Dis 23: 293–302, 2014 9） Kim YS, Lim SH, Oh KW, Kim JY, Koh SH, Kim J,
Heo SH, Chang DI, Lee YJ, Kim HY: The advantage of high-resolution MRI in evaluating basilar plaques: a com-parison study with MRA. Atherosclerosis 224: 411–416, 2012
