REACTを応用した新しい非造影MRAの手法「PSIR-REACT」

はじめに

皆様こんにちは。MRIfan.netの新編集委員、唐津赤十字病院の立川圭彦です。 今回はPHILIPS社の非造影MRA法であるREACT (Relaxation-Enhanced Angiography without Contrast and Triggering) を応用した、失敗の少ない新しい非造影MRAの手法についてご紹介したいと思います。

REACTでの悩み

当院では、脳梗塞やTIAで入院した患者さんの「頚部から大動脈弓部の血管走行やプラークの存在評価」を目的に、REACTによるMRAとBlack Blood (血液がnullになるようにTIを調整) を撮像しています。
また、血管造影検査の術前評価として、頚部から骨盤までの血管走行の評価にREACTを使用しています。
このようにREACTは全身の非造影MRAに使える非常に有用な技術です。しかし大動脈弓部領域においては、磁化率の影響などによりmDIXONの計算エラー (water-fat swap) が起こり、血液信号の描出不良が起きる場合がしばしばありました (Fig.1)。

非造影MRAに脂肪抑制技術は必須か?

REACTの簡易的なシーケンスチャートをFig.2に示します。REACTは、T2-prepとIRパルス後に短いTIでリードアウトすることにより筋肉信号がnull pointに近くなり、脂肪信号をmDIXONで抑制することで血液信号を反映した動脈優位のMRA画像が得られます。1)
しかし、磁化率の影響を受ける部位では、mDIXONのwater-fat swapが原因で、Fig.1のように血液信号の描出不良が生じます。この解決策として着目したのが、Real imageにおける脂肪と血液の信号差 (Fig.2-青矢印) です。mDIXONを使用せずReal imageをMinIP表示して白黒反転させることで、良好なMRA画像が得られるのではないかと考え、検討を行いました。

最初の検討では、通常のIRのReal imageを用いた白黒反転画像を作成しました。しかしB1不均一の影響もあり、血液信号が描出不良になることが多々ありました (Fig.3)。

PSIRの位相補正により劇的改善

別の手法を考えていたところ、Kellmanらの論文2)にて『PSIRはリファレンス画像も収集し、位相情報からB1磁場の補正用マップを作成して位相補正を行う』とありました。論文では心臓MRIのLGEに用いるPSIRについての内容でしたが、これをREACTに使えるのではないかと考え、本格的に検討を行いました。

PSIR-REACTを作るには、REACTからmDIXONをno、PSIRをyes、Calculated imagesをCR (Correct Real) にします。
PSIRはHalf scanが使えないのでnoにしますが、撮像時間が延長するので、CS factor : 3程度を入れてください。3)

Volunteer studyによる検討では、REACTは10例中5例で血液信号の描出不良 (信号欠損) が起きたのに対し、PSIR-REACTでは全て信号欠損のない良好な画像が得られました (Fig.4)。3)

実は目立たない脂肪信号

PSIR-REACTをREACTのMIP画像のように表示したい場合は、Correct Real imageをMinIP表示して白黒反転すれば良いです。
また、元画像を表示する場合は、Correct Real imageではなくModulus imageを使用して大丈夫です。
実は、元画像やMPR画像で評価するとき、Modulus imageでも脂肪信号は目立たないんです。
Fig.5 に一例を示します。赤矢印部分にわずかに脂肪信号が見られますが、はるかに血液信号の方が高いので、血管走行の評価には問題となりません。

最後にPSIR-REACTの詳細なパラメータを Fig.6に記載します。
同じような悩みをお持ちの方や、他社MRI装置をお使いのご施設など、ご興味ある方は是非一度試していただけますと幸いです。

今回の記事が少しでも今後の皆様の参考になれば幸いです。

Reference

1) Yoneyama M, et al. Free-breathing non-contrast-enhanced flow-independent MR angiography using magnetization-prepared 3D non-balanced dual-echo Dixon method: a feasibility study at 3 tesla. Magn Reson Imaging. 2019;63:137-146.

2) Kellman P, et al. Phase-sensitive inversion recovery for detecting myocardial infarction using gadolinium-delayed hyperenhancement. Magn Reson Med. 2002;47(2):372–83.

3) Tachikawa Y, et al. Usefulness of PSIR-REACT with Compressed SENSE in the aortic arch area. JSMRM 2019.

ライター紹介

唐津赤十字病院 立川 圭彦 (タチカワ ヨシヒコ)

MRIの魅力に惹かれて2016年から専門的にMRIの道に進みました。
MRIの楽しさや奥深さに完全にハマっており、一生抜け出せないのだろうなと思っています。
日々、新しい知識やテクニックを知るたびに、自分の未熟さを痛感して挫けそうになることもありますが、皆様との出会いのおかげで少しずつ成長できております。ありがとうございます。
MRIを通じて皆様と繋がれることに喜びを感じております。
学会などで見かけた際はぜひお声がけいただけると幸いです。

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Tachikawa Yoshihiko唐津赤十字病院 医療技術部 放射線課

投稿者プロフィール

MRIの魅力に完全に沼っています。
新しいアイディアを生むために、先人の方々の創意工夫から学んだ知識と想像力を活かし、固定概念に捉われすぎないように心がけています。今後もMRIを通じて出会う方々との繋がりを大切にしながら、皆様にとって少しでも有益な情報を発信していけるように精進いたします。

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