拡散強調画像

出典: meddic

diffusion-weighted image, diffusion weighted image, DWI


  • 強い傾斜磁場を印加し静止しているプロトンと拡散しているプロトンの位相変化を測定することで生体内の水分子の拡散運動を画像化
  • 水分子の自己拡散(ブラウン運動)を撮像


  • ブラウン運動大:低信号:
  • ブラウン運動小:高信号:
  • 粘性が高く水分子の動きが制限される
  • 虚血→ミトコンドリアATP産生能↓→Na-Kポンプ↓→細胞外Na流入&細胞外水流入→水の動き制限(ブラウン運動小)→高信号
  • 内容物は嚢胞内にはケラチンを含んだ嚢胞液。これが水分子の運動を妨げる原因と考えられる。
  • 悪性腫瘍の部位同定
  • 悪性腫瘍内では水分子の動きが制限されるとか(参考2)


  • 例えば、心原性脳塞栓の脳MRIにおいて、T2強調画像(T2WI)と拡散強調画像(DWI)は同じような信号強度を呈するが、水がDWIでは低信号となり、病巣が見えやすくなるのが特徴。
  • DWIの方は解像度がT2WIよりも落ちるので区別できる。


参考

  • 1. ラクナ梗塞 診断
[display]http://www.treatneuro.com/archives/category/%E8%84%B3%E8%A1%80%E7%AE%A1%E9%9A%9C%E5%AE%B3/page/2
  • 2.
[display]http://www.kenjin-kai.com/DWIBS/dwibs.html

和文文献

  • 腎盂尿管癌におけるMRI拡散強調画像の経験
  • 上田 晃嗣,大田 将史,田邉 徹行 [他]
  • 西日本泌尿器科 = The Nishinihon journal of urology 74(5), 279-282, 2012-05
  • NAID 40019255751
  • グリオーマ診断のpitfallとナビゲーションを用いた手術(<特集>グリオーマ治療の現状と展望)
  • 村垣 善浩,丸山 隆志,伊関 洋,田中 雅彦,藍原 康雄,新田 雅之,齋藤 太一,田村 学,Chernov Mikhail,岡田 芳和
  • 脳神経外科ジャーナル 21(3), 192-199, 2012-03-20
  • … してグリオーマの治療の根幹となる手術において,ナビゲーションはリスク低減と効果向上に貢献する重要な機器である.現在主流は光学式追尾方式でPC画面上に表示する方法である.神経線維の温存のため拡散強調画像やtractography,また主病変摘出のためPET画像を重ねたナビゲーションも報告されている.登録誤差や4〜8mmあるとされる術中変位(brain shift)の存在を認識したうえで摘出に利用するべきであり,brain shiftの解決策 …
  • NAID 110009419595
  • 3.0Tesla乳腺MRIにおける拡散強調画像のb値によるコントラストおよびADCへの影響
  • 高長 雅子,林 則夫,宮地 利明 [他]
  • 日本放射線技術学会雑誌 68(3), 201-208, 2012-03
  • NAID 40019258438

関連リンク

拡散強調画像(かくさん(きょうちょう)がぞう、diffusion (weighted) image, DWI)とは、 核磁気共鳴画像法 (MRI) のシーケンスの一種で、水分子の拡散運動を画像化したもの である。通常用いられるスピンエコー法のパルス系列では拡散による信号の減衰は ...
MRI拡散強調像の有用性. は発生する信号の持続力に依存しています。 拡散強調像の 原理. 生体内に存在する血液や髄液、胆道、組織. 間、細胞外、細胞内などの液体内 では、水分. 子のブラウン運動による拡散現象が生じてい. ます。血流などでは水分子が ...

関連画像


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★リンクテーブル★
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関連記事強調」「」「画像」「強調画像」「拡散

MRI」

  [★]

magnetic resonance imaging核磁気共鳴画像磁気共鳴撮像磁気共鳴断層撮影 magnetic resonance computed tomography MR-CT、磁気共鳴映像法磁気共鳴画像法核磁気共鳴画像診断法


頭部MRIにて使用するシークエンス

  • 造影剤を使わない方法
  • TOF法(time-of-flight法)
  • 流入してくるプロトンの量を強調→流入する血流のみを高信号に描出
  • PC法(phase contrast法)
  • 流速に応じた位相の変化を利用
  • 造影剤を使用する方法
  • MRDSA(MR digital subtraction angiography)
  • 造影剤の急速注入→適応:動静脈病変、血行動態、例えば脳動静脈奇形
  • T2*強調画像:出血性病変
  • ダイナミックMRI:下垂体、vascularity
Perfusion imaging:vascularity
  • 頭蓋内スクリーニング(T2より病変がわかりやすい)
  • 拡散強調画像 diffusion imaging
  • 適応:急性期脳梗塞

MRIの撮像条件と信号強度

  脂肪
T1強調画像 T1WI
T2強調画像 T2WI
FLAIR
拡散強調画像 DWI

基本的な物質のMRI画像

参考2 SOR.122
T2

調

高信号          










 
               
               
               
              脂肪
               
               
        線維組織      
               
    皮質骨
空気
血流
           
低信号                
   

  .
 
 
  .
 
 
  .
 
 
 .
 
 
  .
 
 
  .
 
 


    T1強調画像


YN.J-60

  • MRIの組織間信号強度
  • MRIの血液信号の強度 経時的変化(脳出血)

整形外科分野でのMRI信号強度(SOR.122)

脳のCT, MRIの比較

  CT MRI
T1 T2
灰白質 high low high
白質 low high low
CSF low low high
血液 high void void

疾患とMRI

脳出血

wiki_jaを引用改変
病期 ヘム鉄の性状 磁性 局在 T2WI T1WI CT
超急性期(24時間以内) オキシヘモグロビン oxyhemoglobin Fe2+/反磁性 赤血球内 軽度高信号 軽度低信号 高吸収域
急性期(3日以内) デオキシヘモグロビン deoxyhemoglobin Fe2+/常磁性 赤血球内 低信号 軽度低信号 高吸収域
急性期(7日以内) メトヘモグロビン methemoglobin Fe3+/常磁性 赤血球内 低信号 高信号 高吸収域
亜急性期(2週間以内) フリーメトヘモグロビン   Fe3+/常磁性 赤血球外 高信号 高信号 辺縁部から低下
慢性期(1か月以後) ヘモジデリン hemosiderin Fe3+/常磁性 赤血球外 低信号 低信号 低吸収域

脳梗塞

  • CTでは発症早期の所見は取りづらく(early CT signは除く)、12-24時間後に低吸収が出現するため、拡散強調画像(DWI)による発症1-3時間後の高信号をとらえるのが早期診断に有用である。

肝臓

SRA.482
  • 正常:T1 >筋肉、脾臓、T2 脾臓、腎臓> >筋肉。
  • 病変:T1 軽度低信号、T2 敬語高信号
  • T1強調画像で高信号:脂肪沈着を伴う病変(脂肪肝、肝細胞癌、線種様過形成)、高蛋白貯留液を含む嚢胞性病変(粘液性嚢胞、感染後の嚢胞)、線種様過形成、常磁体物の沈着(亜急性期メトヘモグロビン)、メラニン、ガドリニウム
  • T2強調画像で著明な高信号:液体の貯留 → 肝嚢胞海綿状血管腫
  • T2強調画像で低信号:水分減少を伴う病変(凝固壊死、線種様過形成)、メラニンデオキシヘモグロビンヘモジデリン

血腫

参考5改変
血腫におけるヘモグロビンの変性とMRI所見
出血 血液成分 T1強調画像 T2強調画像
直後(~24時間) オキシヘモグロビン 軽度低信号 軽度高信号
1~3日(急性期) デオキシヘモグロビン 軽度低信号 低信号
3日~1カ月(亜急性期) 血球外メトヘモグロビン 高信号 高信号
1カ月以上(慢性期) ヘモジデリン 軽度低信号 低信号

T1とT2

  • T1が場所、T2が性質を知るために行う?

造影

  • ガドリニウム:MRIで造影といえばこれ。
  • 超磁性体酸化鉄粒子 SPIO:肝網内系をターゲットとした造影剤である。SPIOはKupffer細胞に貪食されリソソームにクラスター化される家庭でT2*緩和時間およびT2緩和時間を短縮させる。ゆえにKupffer細胞を含む正常肝組織の信号が低下し、含まない腫瘍とのコントラストを強調することができる。(参考1)

磁場

参考3 参考4
  • 2010年現在、臨床で主流となっているMRIは1.5Tが主流。3Tも入り始めている、らしい。
  • 臨床で使用可能な磁場強度の上限は厚労省が決めているらしい。

参考

  • 1. 多様化する肝転移治療の選択|肝転移の画像診断:Cancer Therapy.jp:コンセンサス癌治療
[display]http://www.cancertherapy.jp/liver_metastasis/2007_autumn/02.html
  • 2. C.産婦人科検査法 9.婦人科疾患のMRI 診断 - 日産婦誌59巻5号
[display]http://www.jsog.or.jp/PDF/59/5905-113.pdf
  • 3. MR検査室 - 慶応大学病院
[display]http://www.hosp.keio.ac.jp/kensa/hoshasen/m0.htm
  • 4. MRI開発史と科学者たち 物理学専攻 M1 24B07054 森尾豊
[display]http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~higashij/lecture/coe07/4hanmorio.pdf
  • 5. B.産婦人科検査法 9.婦人科疾患のMRI 診断 - 日産婦誌53巻6号
[display]http://www.jsog.or.jp/PDF/53/5306-099.pdf


脳梗塞」

  [★]

cerebral infarction, brain infarction
一過性脳虚血発作 transient ischemic attack TIA
脳塞栓症脳血栓症
  • 神経系 091015II(脳梗塞における血液マーカー),091016III,091016IV

疫学

  • 脳卒中に占める割合:アテローム血栓性梗塞24.1%、ラクナ梗塞22.7%、心原性脳塞栓症19.2%、その他の脳梗塞5.1% (ガイドライン1)

分類

アテローム血栓性脳梗塞

  • 定義:脳を灌流する頭蓋内外の主幹動脈のアテローム硬化を原因とする梗塞
  • 機序:塞栓性、血栓性、血行力学性
  • 血栓性:アテロームプラークの破綻→血管内皮下組織への血小板の付着→血小板活性化・凝集→(主に)血小板凝集塊の形成
  • 血行力学性:主幹動脈の狭窄や閉塞
  • 好発部位:内頚動脈(起始部、サイフォン部)、中大脳動脈(水平部)、後大脳動脈(近位部)、椎骨動脈(起始部、終末部)、脳底動脈
  • 危険因子:高血圧、糖尿病、高脂血症

心原性脳塞栓

  • 定義:心臓内の栓子や心臓を経由する栓子が急激に脳動脈を閉塞する
  • 機序:塞栓性
  • 塞栓性:血液うっ滞→血液凝固カスケードの活性化→トロンビン生成の亢進→フィブリン形成の進展
  • 合併:出血脳梗塞(高率に移行)

ラクナ梗塞 高血圧と関連

  • 定義:一本の穿通枝動脈閉塞による直径1.5cm未満の小さな梗塞
  • 機序:細小動脈硬化、微小塞栓、血栓・塞栓症、血行力学性
  • 細小動脈硬化:高血圧に対抗してリポヒアリノーシス(微小動脈硬化・血管硬化)が起こり血管が狭窄
  • 微小塞栓:脳内外の微少な塞栓物質による
  • 穿通枝動脈の微小粥腫
  • 穿通枝分岐部の分枝粥腫(cf.branch atheromatous disease, BAD)→穿通枝動脈が起始部から閉塞して起こる
  • 危険因子:高齢、高血圧
  • 好発部位:基底核、比較、橋、支障、内包後脚、側脳室外側の大脳深部白質

比較

SQ.515
  アテローム血栓性脳梗塞 ラクナ梗塞 心原性脳塞栓
発症機序 血栓性
塞栓性
血行力学性
血栓症 塞栓性
好発年齢 高齢者 高齢者 若年者もあり
発症時刻 起床時 覚醒時 日中活動時
発症様式 緩徐進行 比較的緩徐進行 突発的
意識障害 軽度 なし しばしば高度
大脳皮質症状 時にあり なし あり
基礎疾患 高血圧
糖尿病
高脂血症
高血圧 心疾患

リスクファクター

  • 高血圧、心筋梗塞、心房細動、糖尿病、高脂血症、無症候性頚動脈病変
血圧:(脳梗塞全般)140/90mmHg以上。(ラクナ梗塞)130/85mmHg以上

生活習慣因子

  • 喫煙、飲酒、身体活動性、食事

検査

画像検査では超急性期には拡散強調画像が有用。CTではearly CT signを確認する。

CT

early CT sign


  • 発症2日後:[show details]

MRI

  • 拡散強調画像:超急性期で梗塞部が高信号を呈する。
  • T1:急性期以降(1日~)に低信号
  • T2:6時間以降に高信号を呈する(細胞腫脹)。

治療

治療 YN.J-81
時期 ラクナ梗塞 アテローム血栓性脳梗塞 心原性塞栓症
超急性期(~3時間) 血栓溶解療法(t-PA静注)
超急性期+急性期 脳保護薬(エダラボン)
急性期(~2週間) 抗血小板療法(アスピリン)
抗血小板療法(オザグレル) 抗凝固療法(ヘパリンワルファリン)
  選択的トロンビン阻害薬(アルガトロバン)
抗浮腫療法(グリセロール)

予後

ガイドライン1
  • 入院時NIH Stroke Scale(NIHSS)スコアの中央値:ラクナ梗塞4、アテローム血栓性脳梗塞6、心原性脳塞栓症14、その他5
  • 退院時のmodified Rankin Scale(mRS)3-5の転帰不良(及び死亡)の割合:ラクナ梗塞22.6%(死亡率1.1%)、アテローム血栓性脳梗塞41.4%(6.9%)、心原性脳塞栓症44.8%(18.6%)、29.8%(10.3%)
  • 重症度:心原性脳塞栓症>アテローム血栓性脳梗塞>ラクナ梗塞

国試

ガイドライン

  • 1. 脳卒中治療ガイドライン2009
[display]http://www.jsts.gr.jp/jss08.html



diffusion weighted image」

  [★] 拡散強調画像 DWI

強調」

  [★]

emphasisunderscoreaccentuationemphasizeemphasisstressunderscorehighlightaccentuate
応力緊張重点ストレスハイライト力説下線を引く目立たせる脚光を当てる力点

像」

  [★]

写真イメージ映画画像

画像」

  [★]

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イメージ


強調画像」

  [★]

[[]]
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拡散」

  [★]

diffusion








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