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ＭＲＩとは

T1強調・T2強調画像

緩和現象は歳差運動が元の状態に戻る過程であるが、それは磁気ベクトル方向（z方向）と回転方向（xy方向）に分けて考えることができる。z方向が熱平衡状態に戻る過程を縦緩和またはT1緩和といい、xy方向が熱平衡状態に戻る過程を横緩和またはT2緩和という。原子核では縦緩和と横緩和とが独立であることが知られており、各々別々に考える必要がある。 実際にラジオ波パルスをやめたときを時間0として、縦緩和・横緩和の磁化ベクトルの大きさを時間経過を測定すると、縦緩和は Mz=M0・(1−e-k1・t) 横緩和は Mxy=M0・e-k2・t という形に表される。 （Mz・Mxy: 縦／横磁化ベクトルの大きさ、M0: 定常状態の磁化ベクトルの大きさ、k1・k2: 定数） そして、それぞれの関数の時定数1/k1、1/k2をそれぞれT1、T2という値とおく。これらの値はそれぞれの物質固有の値であり、T1強調画像、T2強調画像の由来となった定数である。 この値をそれぞれの物質による差が最も大きくなるように、パルスを与える間隔 (TR: repetition time) と検出するまでの時間 (TE: echo time) とを経験的に割り出し、よりコントラストをつけるような設定を行っている。具体的にはT1強調画像ではTR=300〜500ミリ秒、TE=10ミリ秒程度、T2強調画像ではTR=3〜5秒、TE=80〜100ミリ秒である。 つまり、T1強調画像とはおもに縦緩和によってコントラストのついた核磁化分布を画像化したものであり、T2強調画像とはおもに横緩和によってコントラストのついた核磁化分布を画像化したものである。 T1強調画像で高信号、すなわち白く映し出されるものは、脂肪、亜急性期の出血、銅や鉄の沈着物、メラニンなどであり、逆に低信号（黒）のものは、水、血液などである。 T2強調画像で高信号（白）のものは、水、血液、脂肪などであり、低信号（黒）のものは、出血、石灰化、線維組織、メラニンなどである。 その他にも以下のような手法がある。 プロトン密度強調画像 縦緩和・横緩和のどちらの影響も受けにくいTR、TEで撮像したものを言う。具体的には、TRを長く（3〜5秒）、TEを短く（10ミリ秒）設定して撮像する。T1強調画像、T2強調画像と比べ使用頻度は少ない。 フレアー法 (FLAIR: fluid attenuated inversion recovery) 拡散強調画像 (diffusion weighted image)

造影MRI MRIは組織特異性が高くないため、造影剤を用いることがある。例えば、細胞外液に分布するガドリニウム化合物や、肝臓を造影する超常磁性酸化鉄が造影剤として用いられる。 磁気共鳴血管画像 (MRA: magnetic resonance angiography) 血管内を動くプロトンのみを高信号に描出する手法。血管構築の異常を見ることができる。造影剤と組み合わせることで大動脈解離の診断にも有用である。 歴史 医療現場に利用され始めた当初は、NMR現象を利用したCT（computed tomography: コンピュータ断層撮影）であるということから、NMR-CTと呼ばれていた。日本語での呼称として当初は核磁気共鳴CT検査と呼ばれていたが、病院内で「核」という文字を使用することへの抵抗があり、またMRIには放射線被曝がないという利点を誤解されかねないという懸念があり、MR-CTという呼称が考えられ、最終的には、現在のMRIという呼称に落ちついた。 現在、超伝導電磁石を使用し強磁場を発生させることで、画像を精細かつ高コントラストで構成できるものが製品化されている。多くの施設では0.5T（テスラ）から1.5Tの超伝導磁石を用いたMRIが使われているが、最近では3Tの超高磁場装置が日本国内でも臨床使用が認められるようになり、大規模病院を中心に普及が始まりつつある（2007年末において約100台稼働の見通し）。研究用としては，理化学研究所にバリアン製の4.0Tの装置，国立環境研究所にバリアン製の4.7Tの装置，新潟大学脳研究所に、人体を撮像可能なGE製の7T装置が設置されている。 主に永久磁石を使用するオープン型MRIは、冷凍機の運転や定期的メンテナンスが不要などランニングコストが低いため、中小規模の医療機関に広く普及している。低磁場なので騒音が少なく、漏洩磁場も少ないメリットの他、ガントリ開口径が広いので圧迫感が少なく、外部からのアプローチが容易なため、小児や閉所恐怖症の患者、腰椎椎間板ヘルニアに対するレーザー治療などの術中（インターベンショナル）MRIに用いられる。 また、現在では、リウマチやスポーツ整形等に特化した、コンパクト・低コスト型ESAOTE社製の四肢専用MRI "C-SCAN"・"E-SCAN" が、日本でも販売されている。このMRIは四肢撮像を対象としており、小型で、検査室の磁気シールド工事は不要である。また、閉所恐怖症や、身体の不自由な患者、他にもペースメーカー装着者など従来MRI検査が禁忌であった患者に対しても撮像が安全に施行できる可能性がある（5gaussラインが28cm(radial)程度なため）。動物病院専用の"ペット-MRI"もある。 画質 基本的に白黒画像である。 体内の詳細を見ることができるものという一般的な概念が強いが、通常の撮影方法では256ピクセル×256ピクセルであり、デジタルカメラの画素数に換算するとおよそ6.6万画素にすぎない。ただし、最近は、512×512の画像（26万画素）が普及しつつあり、1024×1024画素（100万画素）や、2048×2048画素（400万画素）の画像も撮られつつある。なお、MRIの本領は三次元画像にあり、さらにダイナミックな変化まで捉えた四次元画像も撮られているので，MR検査におけるデータ量は，通常の計算機により管理できる範囲を超えつつある．

利点 X線などの電離放射線を使用しないため、放射線被曝がない。 コンピュータを用いているため、後処理がしやすい。 生体を構成する組織の種類による、画像のコントラストが、CTよりも高い。造影剤を用いなくとも血管画像が撮影できる（MRアンジオグラフィー）。 骨によるアーティファクトが少ない。そのため骨で囲まれたトルコ鞍や脳底の病変はCTよりもMRIが描出に優れている。 軟骨はX線では写らないケースが多いため、腰椎椎間板ヘルニアのような軟骨疾病の発見には必須である。重度の腰痛や関節痛の人は、X線のみでなくMRI検査を受けた方がよい。 脳梗塞超急性期では拡散強調画像が有用である。CTに対して優位性を持つと考えられている。 なお横断像、冠状断、矢状断など任意の方向で撮影できることがMRIの利点であると言われてきたが、CTの空間解像度の向上と任意断面再構成の発達によりこの優位性は失われた。 副作用・欠点 MRI用の造影剤によるアレルギー反応や嘔気の副作用がある。 一般的にCTと比較して検査時間が長い。そのため腹部や肺を撮影するために長時間の息止めを要し、それでもこれらの領域ではCTに対して空間解像度で著しく劣る画像しか撮影できない。また救急領域では（脳梗塞などの例外を除き）やや使いづらい。 一般的にCTと比較して検査費用が高価である。 装置が狭く、閉所恐怖症患者や小児に強い恐怖心を抱かせる。オープン型MRIだと開放感があるため心的負担は軽減できる。 装置の発する騒音が大きい。そのため耳栓が必要なこともある。ただし近年はかなり改善されてきている。 生体が高磁場にさらされるゆえの副作用や欠点がある。 心臓ペースメーカーやその他磁気に反応する金属が体内にあると、検査を受けられない場合がある。 ヘアピン、イヤリング、指輪、入れ歯、眼鏡、磁気治療器具などの装身具・金属製品は取り外す必要がある。これら金属は画像を乱し撮影に障害をきたすほか、電子機器は故障する危険がある。 磁気式キャッシュカードやプリペイドカードなどの磁気記録メディアは間違って持ち込むと確実に読み取り不能になる。 化粧は検査前に落とす必要がある。マスカラ、アイライン、アイブロウ、アイシャドウ等の中には鉄を含む成分が入っていることがある。 カラーコンタクトレンズや入れ墨、一部の貼付薬も、熱を持ち熱傷を引き起こすことがある。入れ墨は海外で報告が多い。 酸素ボンベや車椅子、ストレッチャー、生体モニタなどの医療器具も、MRI検査室内に持ち込むためには専用のものが必要となる。酸素ボンベをMRI室内に持ち込み、磁場で吸い付けられた酸素ボンベがMRI装置を直撃し、破壊するという事故がおきている。死亡事故例もある。 強磁場が人体に与える影響については、未知の部分がある。そのため、妊娠中または妊娠の可能性のある場合は申し出る必要がある。 超伝導電磁石を使用するものは、冷却のための液体ヘリウムが急激に膨張し噴出するクエンチが発生することがあり、噴出したヘリウムガスが、火災の煙と間違われることがある。なお、超伝導電磁石を使用するものは、常に高電流が流れており電流を止めることが難しい。そのため、検査時のみならずいかなるときも、金属など上記にあるものを検査室に持ち込んではならない。もちろん永久磁石を用いるものも同様である。

関連する項目

関連検査項目等

• DICOM
• 医用画像処理
• T1強調画像
• T2強調画像
• 磁気共鳴血管画像
• コンピュータ断層撮影　コンピュータX線撮影

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