MRSの原理

MR spectroscopy (MRS) とは、分子構造の違いによる原子核の周波数差(ケミカルシフト)を解析することで生体内代謝物の種類、濃度などを調べることが可能となる撮像法です。

病変の有無だけでなく、どのような病変か(腫瘍か、虚血性病変か、脱髄疾患か)を調べることができます。

さまざまな部位のMRSを調べるmulti-voxel法と、目的とする部位だけをしらべるsingle-voxel法があります。

山崎文之先生の論文「Singl evoxel  proton MR  spectroscopy に よ る脳病変の診断」から画像を引用して説明します。

MRSのパラメーター(正常像)

パラメータ解説

NAA
N-acctylaspartatc(NAA)という神経細胞に特異的に存在する物質です。

Cho
Cholineは細胞膜の膜代謝の前駆物質と考えられており、 細胞膜のマーカーです。膜代謝の活発な腫瘍で特に高値を示します。

Cr

Creatinineは細胞の代謝産物に主に由来しており、すべての細胞に存在しています。
Cr は他の信号に比較して変動が少なく、信号量の比較の基準となります。
このことから神経細胞の脱落、 変性の評価にはNAA/Cr が一般的に用いられ、脳梗
塞や変性疾患で減少します。腫瘍性疾患ではNAA/Cr の減少よりもcholine
(Cho)/Cr の上昇が著明となります。

lactate(Lac)

嫌気性代謝のマーカーであり、正常脳組織では検出されません。脳梗塞や成長速度の速い腫瘍、炎症性疾患、代謝性脳症などで嫌気性代謝が亢進した時に出現します。echo time(TE ,msec )に左右され、TE  288、TE  30(longおよびshortTE) では上向きのピークとして、TE  135 〜144 では下向きのピークとして検出されます。

・lipid

細胞が破壊された場合の壊死組織で主に検出されます。

実際の症例

A diffuse astrocytoma /B anaplastic  astrocytoma

脳腫瘍ではChoが上昇し、NAAが低下します。

C glioblastoma

Lac のピークに壊死を示 す lipidが重なって大きなピークとして認められます。

D 転移性脳腫瘍

Choピークは認めますが、NAAピークは認めません。Lac/lipids の大きな波形が認められます。

E 放射線壊死

F 脳膿瘍

NAA・Cho・Cr のピークは認められず、Lac のピークのほか、アミノ酸やalanine、acetate、glycine など特徴的な波形を示します

G 急性期脳梗塞

NAA は低下していますが、Cho/Cr に有意な増加は認められません。Lac のピークに lipidがs混 じっています。

H ミトコンドリア脳症

特徴的な大きなLac のピークを認めますが、Cho/Cr の上昇は認められません。NAA も低下しています。

参考文献

Singl evoxel  proton MR  spectroscopy に よ る脳病変の診断

山崎文之ら 脳外誌 603-8,2009

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投稿者

古田 夏海

群馬県内の総合病院で脳神経内科医として勤務しています。

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