MRIとは何ですか？

磁気共鳴画像法（MRI）とは何か、どのような場合に使用され、どのような場合に使用されないのか、CTスキャンと比較してどのような利点があるのか、その他多くの興味深い情報が掲載されています。

MRIの歴史

核磁気共鳴現象は1940年代から文献に記載されている。

この現象が磁気共鳴画像診断に利用されるようになったのは1970年以降のことです。

この発見により、ブロッホとパーセルは1952年にノーベル物理学賞を受賞した。

MRIの特徴

MRIは電離放射線を使用しないため、CT（コンピュータ断層撮影）よりも安全であると考えられている。

MRIは軟部組織の撮影に適している。骨の評価はCTの方が優れている。

頭部、体幹、腹部、骨盤、四肢の診断に適している。

ちょっとした物理学

原子の原子核は中性子と陽子で構成されている。

これらの粒子はそれぞれ、スピンと呼ばれる独特の動きで軸を回転させている。

陽子は正電荷を帯びた粒子であり、正電荷を帯びた粒子は磁場を発生させる。そのため、磁気モーメントも発生する。

これは磁気双極子モーメントとも呼ばれる。

負の電荷を帯びた電子は、原子核の静電場中を閉じた軌道に沿って移動する。閉じた軌道上の電子は、磁気双極子モーメントに対応する電流のクランクを作る。その結果、電子に作用する磁場は弱いが、作用する。

正の核子数の原子核はスピンを持たない（磁気的な振る舞いをしない）ため、磁気モーメントが相殺され、磁気共鳴イメージングに利用できない。一方、奇数の核子数の原子核は磁気モーメントを保持する。

これには、比較的大きな磁気モーメントを示す陽子を1つしか持たない水素原子Hが含まれる。

水素はまた、体内の水の割合が高い（60％）ことから、磁気共鳴の基礎ともなっている。

MRIの原理

回転する原子核を一定の磁場の中に置くと、磁気モーメントは外部磁場と一直線に並ぶ。原子核の軸は、一定の磁場が加えられた方向を中心に容易に回転する。

コイルが回転する磁気モーメントに近づくと、コイルに電圧が誘起される。この電圧を測定する。測定される電圧の大きさは、位置や組織の種類によって異なる。

また、陽子は歳差運動（仮想円錐の殻に沿った運動）を示します。この運動の周波数はラーモア周波数と呼ばれ、磁場の強さと原子核の種類によって異なります。

共鳴 - 陽子の共鳴周波数（スペクトル）を測定するには、磁化ベクトルを平衡位置から偏向させ、組織磁化の横ベクトルを生成する必要がある。

横ベクトルの大きさは、粒子の無秩序な運動によりゼロとなる。エネルギーの形の電磁パルスを使用することで、この変化を実現する。

弛緩-電磁パルスの終了後、プロトンは元のエネルギー的に好ましい位置に戻り、同期運動は停止します。 T1-縦緩和またはT2-横緩和のいずれかになります。

磁気共鳴の利点

軟部組織（脳、心臓、軟骨、内臓など）の異なる信号強度に基づく精密な画像診断である。
他の検査では見えない病態を識別できる。
非侵襲的な検査法なので、妊婦や新生児にも適しており、他の検査のように有害な電離放射線を使用しません。
血液循環や血管などに関する情報が得られます。
KL（造影剤）を使用せずに撮影できる血管（血管造影）画像もあり、患者さんの負担を軽減することができます。

造影剤

造影剤は画像を強調（改善）するために使用される。通常の画像では区別できない構造を見えるようにするために使用される。その機能はプロトンの緩和を促進し、T1およびT2緩和時間を短縮することである。

この短縮によりT1強調画像は改善され、T2は減弱する。

造影剤は常磁性と超常磁性に分けられる。

ガドリニウムを含む物質もある。

装置

患者はMRトンネルに入れられ、均一磁場に曝される。これに勾配コイルからなる追加磁場が加わる。検査はコンピュータで制御され、画像データも収集される。

磁気共鳴画像の特殊用途

拡散MRI - 組織内の水分子の拡散による信号変化を表示する。加齢性脳貧血、アルツハイマー病、自閉症、統合失調症、前立腺の変化の診断に用いられる。
MRA - 磁気共鳴血管造影法 - 興奮した核の流れ。
機能的MRI - この方法の本質は、大脳皮質の活動領域（思考、知覚、すなわち実際の脳活動の評価に使用）における血流と血液量の変化である。
MRスペクトロスコピー - 分子の構造、ダイナミクス、化学環境に関する詳細な情報を提供する。

MRIの禁忌

MRIは放射線装置ではないので、リスクは最小限である。

通常、小児は長時間じっとしていることに耐えられないため、検査中は監視（鎮静）が必要である。

造影剤を投与した後にアレルギー反応を起こす可能性がわずかにあります。

閉所恐怖症や不安感のある患者さんは、この検査に耐えることが難しいかもしれません。

相対的禁忌は以下の通り：

体内の金属（ペースメーカーなど）は禁忌であるが、チタン製の人工関節などは禁忌ではない。
ステント、人工弁、神経刺激装置などは、装置に損傷を与えたり、画像を歪めたりする可能性がある。
磁気共鳴画像検査は1980年以来、妊婦に対して行われており、副作用は報告されていない（ただし、通常は造影剤は使用しない）。とはいえ、強い磁場が発育中の胎児、特に妊娠初期にどのような影響を及ぼすかは明らかではない。
刺青の中にはインクに金属を含むものがあるため、この検査には適さない。ピアスは禁止されている。
腎疾患のある患者さんには、検査中に造影剤を投与しません（これは放射線技師にとって画像診断の選択肢が少なくなることを意味します）。

磁気共鳴画像検査

磁気共鳴画像装置は非常に有用な装置で、X線では検出できない組織も含め、医師が体内を観察するのに役立ちます。

実際の検査の前に、患者がこの検査の依頼書を書くことが非常に重要である。

この検査は安全で痛みもなく、非侵襲的で信頼性の高いものですが、体内の金属は損傷につながり、画像の質を劣化させる可能性があります。

したがって、この検査を実施できるかどうかは、医師の判断に委ねられる。

また、事故後の小さな金属片についても、スタッフに注意を促す必要がある。ブリッジやその他の義歯は、一般的には問題にならない。

ペースメーカーや動脈瘤の治療用クリップなど、金属を使用した装置も含まれます。

造影剤を投与する可能性もあるが、それは医師が検討する。

腎臓や肝臓の病気、造影剤に対するアレルギーの既往、妊娠の有無などをスタッフに伝えてください。

衣服のファスナーやネックレス、イヤリングなどの金属類は、スキャナー内では着用できません。

MRI装置はX線を使用せず、放射線は発生しません。

ただし、電波の干渉を受ける可能性があるため、ファラデーケージのように設計された部屋に設置し、分離する必要があります。装置の使用中は大きな音が出ますが、不快な場合は検査中いつでもボタンで警告することができます。

一連のスキャンは、スキャンと次のスキャンの間に短い休憩を挟んで行われます。被験者はこの間、音の変化を聞くことがあります。機械が発する音が非常に大きいのは普通のことです。

スキャンは平均30～50分程度ですが、我慢して受けるのがよいでしょう。患者さんの体や個々の臓器に関する有益な情報が得られます。

検査を中断する必要がある場合は、ボタンでスタッフに知らせます。機械の一部は常に開いています。検査後、画像は放射線科医に送られ、放射線科医が画像を評価します。

診断

MRI装置で撮影された画像は、筋肉や臓器、その他の組織に関連する病気の診断に使用されます。

医師は、診断の際に疑わしい病気が一つでもあると思えば、そのためにMRIを使用します。撮影された画像は解像度が高く、身体の組織のリアルな画像が得られます。

病気のメカニズムを明らかにし、よりよく理解するために、手術前にMRI検査が必要になることもある。

MRIは以下のような診断に使用される：

多発性硬化症（MS）などの脳や脊髄の病変、脳梗塞、脳や脊髄の出血、外傷、脳血管瘤、腫瘍など。
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機能的磁気共鳴画像法は、アルツハイマー病、統合失調症、脳腫瘍などの診断に役立ちます。機能的磁気共鳴画像法では、疾患によって変化した特定の領域における物質の流れやその取り込みを視覚化します。