心臓 MRI の現状と将来展望

*
最新技術の応用
石
田
正
樹
佐 久 間
肇
Tより高い空間分解能で心筋虚血を描出でき、
心臓MRIの現状と将来展望
はじめに
ンスが多数蓄積されている。本稿では、虚血性
疾患や心筋症の診断と予後評価に関するエビデ
ど多様な情報が得られる特長があり、虚血性心
によると、負荷心筋血流MRIの感度は %、
量比︶をゴールドスタンダードとしたメタ解析
断能を示す。また、侵襲的FFR︵冠血流予備
も正確に診断でき、1枝
伴う balanced ischemia
病変患者においてもSPECTよりも優れた診
SPECTでは診断が難しい冠動脈多枝病変に
心疾患の評価を中心に、心臓MRIの現状と将
特異度は %であり、負荷心筋血流SPECT
心臓MRIは、心筋組織性状診断、心筋バイ
アビリティ診断、心筋虚血診断、心機能評価な
来展望について述べる。
心臓MRIの現状
負荷心筋血流MRI
負荷心筋血流MRIは負荷心筋血流SPEC
84
意狭窄病変を非侵襲的に高い精度で診断できる。
と、血行再建の適応となる冠動脈の機能的な有
度が優れている。負荷心筋血流MRIを用いる
2)
の感度︵ %︶
、特異度︵ %︶と比較して感
87
1)
61 91
46
CLINICIAN Ê16 NO. 651
(852)
1)
MRIによる虚血評価の予後予測における有用
冠動脈MRA
遅延造影MRI
価に有効性が高い。
例群では0・8%とかなり低く患者のリスク評
群では4・9%であったのに対し、虚血陰性症
はすでに報告されている。また、冠動脈MRA
MRAが十分な冠動脈狭窄診断能を有すること
ある。本邦の多施設共同研究において、冠動脈
も検査が可能であるなど、CTにはない特長が
を合わせた年間イベント発生率は虚血陽性症例
性を示すメタ解析によると、心筋梗塞と心臓死
冠動脈MRAは、冠動脈高度石灰化のある症
例でも狭窄病変の診断が妨げられず、非造影で
3)
無症候性の梗塞病変は予後と密接な関連を有す
遅延造影MRIは心電図や心エコーでは検出
できない内膜下梗塞を検出できる。このような
して大幅に低い。このように冠動脈MRAは冠
狭窄症例の年間イベント発生率6・3%と比較
血管イベントの年間発生率が0・3%と、有意
ってはじめて発見される心筋梗塞は、糖尿病患
より明らかにされている。遅延造影MRIによ
ぼることが、アイスランドで実施された研究に
される。
脈CTと同様に重要な役割を果たしうると期待
動脈疾患疑い症例のリスク判定において、冠動
4)
T1
イベントリスクの予測に重要な役割を果たすこ
とが示されている。
冠動脈プラークイメージング
要である。 強調画像による冠動脈プラークイ
急性冠症候群と関連の高い冠動脈不安定プラ
例においても、遅延造影MRIが将来の心血管
ークを、発症前に非侵襲的に検出することは重
いるが、糖尿病患者だけでなく空腹時高血糖症
強調画像による
者の予後と密接な関連を有することが知られて
7)
4)
T1
12
において有意狭窄病変を認めない症例では、心
る。また無症候性の心筋梗塞の頻度は %にの
6)
3)
5)
(853)
CLINICIAN Ê16 NO. 651
47
2)
①10歳代男性/拡張型心筋症(DCM)
A.遅延造影 MRI
B.Native T1マップ
C.picrosirius red 染色
遅延造影 MRI(A)では心筋中層に心筋
線維化が見られる。左室心筋の Native T1
は1453msと上昇、ECV は53%と上昇して
いた(当院における正常値は Native T1:
1314±29ms、ECV:26.8± 5 %)
。組織学
的に計測された細胞外コラーゲン体積分
率(CVF)
は50%で、ECV53%とよく一致
(筆者提供画像)
した。
CLINICIAN Ê16 NO. 651
メージングを行った症例の予後を
追跡した本邦の研究では、MRI
における冠動脈プラークの高信号
の程度から、症例の心臓死、急性
冠症候群、虚血による血行再建治
療などのイベント発生のリスク層
8)
別化が可能であったと報告されて
おり、さらにスタチンによる治療
効果もMRI上のプラークの信号
9)
強度から判定できることが示され
ている。
心臓MRIと将来展望
マッピング
遅延造影MRIは、心筋性状、
特に局所的線維化の評価に関して
非常に優れた方法であるが、びま
ん性心筋線維化の評価は難しい。
近年、MRIを用いて心筋組織の
(854)
1)
T1
48
梗塞領域:-0.10
リモート心筋:-0.25
梗塞領域:-0.13
リモート心筋:-0.23
値を計測することで心筋組織性状をより詳細
かつ定量的に評価する マッピング︵図①︶が
T1
︵ ガドリ
注目を集めている。心筋の Native T1
ニウム造影剤投与前の 値︶は、心筋への脂質・
T1
きることが知られる。また、造影前後の マッ
鉄の沈着、心筋浮腫や間質増加を鋭敏に検出で
T1
タイプ︵AL型とATTR型︶を判別できる可
を組み合
の報告では、ECV、心筋 Native T1
わせることにより、心アミロイドーシスのサブ
になることが確認されている。最近の英国から
性の心筋線維化やアミロイド沈着の定量的指標
おける摘出心の組織性状との対比から、びまん
外容積分画︵ECV︶は、心筋生検や心移植に
ピングとヘマトクリット値から計測される細胞
T1
能性が示唆された。このように、ECV、心筋
を組み合わせて評価することにより、
Native T1
様々な心疾患で病態をさらに層別化して評価で
きる可能性がある。
(855)
CLINICIAN Ê16 NO. 651
49
9)
Circumferential strain
Circumferential strain
B.DENSE
②70歳代男性/急性下壁梗塞
A.feature tracking
シネ MRI の feature tracking 解析による心筋ストレインマップ(A)と DENSE による心筋ス
トレインマップ(B)
。feature tracking 法と DENSE 法では、梗塞領域、リモート心筋領域と
(筆者提供画像)
もに心筋ストレインの値はよく一致している。
圧縮センシング
法
feature tracking
心臓MRIは検査時間が長い短所がある。従
法︵図② ︶は、心エコーの
feature tracking
来様々な高速撮影法が工夫されてきたが、さら
法と同様のアルゴリズムを用い
speckle tracking
に撮影時間を短縮できる新技術として圧縮セン
てシネMRI画像から心筋ストレインを定量評
シングが期待されている。圧縮センシングは、
よりk空間を再現し、アーチファクトに埋もれ
法では、ルーチン検査として撮
feature tracking
影したシネMRIの画像を専用のワークステー
動脈MRAに圧縮センシングを応用した研究が
近くまで短縮できる。本邦ではシネMRIや冠
いると心臓MRIの撮影時間が現状の 分の1
ションで解析することで心筋ストレインマップ
収集を、シネMRIに追加して行う必要がある。 た画像データを取り出す方法で、この技術を用
いずれも専用の撮影シークエンスを用いた画像
RIによる心筋ストレイン解析法には、 tagging MRI撮影でk空間をランダムにアンダーサン
法やDENSE法、SENC法などがあるが、
プリングし、逐次近似法による繰り返し計算に
価する新たな心臓MRIの評価方法である。M
3)
解析時間も比較的短い。心筋収縮能評価におけ
きるようになれば検査のスループットが劇的に
心臓MRIは、心筋の組織性状や虚血の診断、
心機能や冠動脈形態の評価など多様な情報が得
おわりに
向上することが期待される。
る。
疾患における病態評価への利用が期待されてい
法の有用性については最近
る feature tracking
多数の研究がなされている。今後、様々な心臓
が得られるため、追加の画像撮影が不要であり、 行われているが、この技術を日常臨床で使用で
10
50
CLINICIAN Ê16 NO. 651
(856)
2)
られる特長があり、様々な心疾患の診断と予後
評価に関するエビデンスが多数蓄積されている。
マッピング法の登場により、心筋の線維化や
浮腫などの組織性状が詳細かつ定量的に評価で
法により心筋
きるようになり、 feature tracking
ストレインの簡便な解析などが可能となってき
た。また近い将来、圧縮センシング法により心
臓MRI検査時間が劇的に短縮されると期待さ
れている。
*
︵三重大学医学部附属病院
放射線診断科︶
︵三重大学大学院医学系研究科
臨床系講座
放射線医学
教授︶
文献
Greenwood JP, et al : Cardiovascular magnetic
resonance and single-photon emission computed
tomography for diagnosis of coronary heart disease
Li M, et al:Diagnostic accuracy of myocardial
(CE-MARC) : a prospective trial. Lancet, 379, 453-460
(2012)
magnetic resonance perfusion to diagnose ischemic
stenosis with fractional flow reserve as reference:
systematic review and meta-analysis. JACC Cardiovasc
Imaging, 7, 1098-1105 (2014)
Lipinski MJ, et al : Prognostic value of stress cardiac
magnetic resonance imaging in patients with known or
suspected coronary artery disease : a systematic review
and meta-analysis. Journal of the American College of
Cardiology, 62 (9), 826-838 (2013)
Schelbert EB, et al : Prevalence and prognosis of
unrecognized myocardial infarction determined by
cardiac magnetic resonance in older adults. JAMA,
308, 890-896 (2012)
Yoon YE, et al : Prognostic significance of unrecognized
myocardial infarction detected with MR imaging in
patients with impaired fasting glucose compared with
those with diabetes. Radiology, 262, 807-815 (2012)
Kato S, et al : Assessment of coronary artery disease
using magnetic resonance coronary angiography : a
national multicenter trial. Journal of the American
College of Cardiology, 56, 983-991 (2010)
Yoon YE, et al : Prognostic value of coronary magnetic
resonance angiography for prediction of cardiac events
in patients with suspected coronary artery disease.
(857)
CLINICIAN Ê16 NO. 651
51
3)
4)
5)
6)
7)
T1
1)
2)
Journal of the American College of Cardiology, 60,
2316-2322 (2012)
Noguchi T, et al : High-intensity signals in coronary
plaques on noncontrast T1-weighted magnetic
resonance imaging as a novel determinant of coronary
events. Journal of the American College of Cardiology,
63, 989-999 (2014)
Noguchi T, et al : Effect of Intensive Statin Therapy on
Coronary High-Intensity Plaques Detected by
N o n c o n t r a s t T 1 - We i g h t e d I m a g i n g : T h e
AQUAMARINE Pilot Study. J Am Coll Cardiol, 66,
245-256 (2015)
Fontana M, et al : Native T1 mapping in transthyretin
amyloidosis. JACC Cardiovasc Imaging, 7, 157-165
(2014)
52
CLINICIAN Ê16 NO. 651
(858)
8)
9)
10)