加藤俊徳医師のMRI脳画像の豆知識

1. MRIでみえるもの

   ご存じのように、私たちの脳は神経細胞のかたまりです。ところが一言で神経細胞のかたまりと言っても、脳全体が同じ種類の細胞で出来ているという訳ではありません。

   脳表面だけでも、ある部分にはある種類の神経細胞が多いなどと、見た目や成長段階の異なる神経細胞がいくつかの群れを作って一つの脳を作り上げているのです。

   MRIにとってそのような神経細胞はとても小さいので、ひとつひとつの神経細胞の形まで見分けることができません。
   現在のところ顕微鏡でしかそのグループを区別することができませんが、さすがに頭を開いて生きた脳を見るわけにもいかないでしょう。そこで現在のところ、生きた脳を最も高精度で見ることがきる唯一の機械がMRIと言えます。

   脳のMRIで見えるものは何か。それはCTよりも鮮明な画像です。
   MRIが発明されたことで、それまで明瞭に見えなかった脳の形が、しわの一本一本まで見られるようになりました。さらにMRIでは、脳の中の液体がある場所をはじめ、脳表面の細胞と、そこにつながる線維の部分を明確に見分けることができるのです。

   
   加藤俊徳 医師
   プロフィールを見る

2. MRI脳画像の役割

   CTが画期的な医療技術として応用を広げている中1973年、放射線被曝の問題を解消する新たな画像法の論文が、米国のポール・クリスチャン・ローターバー博士から発表され『ネイチャー』誌に掲載されました。この論文は、磁石を利用して生体の画像を撮影できるMRIの誕生を示しており、2003年にローターバー博士はイギリスのマンスフィールド博士とともにノーベル医学生理学賞を受賞しました。

   MRIはMagnetic Resonance Imaging（磁気共鳴画像法）の略です。
   磁気共鳴現象とは、簡単に言えば、磁石の力が支配する磁場に置いた物質に、ある特定の周波数の電波をあてると原子が共振する現象のことです。物質によって共鳴するものが違うので、これを利用して画像化する方法です。

   当時はまだ、磁気共鳴現象を使ったNMR（nuclear magnetic resonance）化学分析装置によって、物質の化学分析をしている時代でしたが、ローターバー博士は、この原理を使って生体の画像化に取り組みました。この一人のパイオニアの試みが、今では全世界に広がっています。NMRによる生体の画像化が確実に成功を収めてくると、生体を撮影する装置を特にMRIと呼ぶようになったわけです。

   実際に撮られたMRI画像をお見せしましょう。

   

   左に示した脳画像は頭部を地面に水平に撮影した水平断像MRIと呼ばれています。右に示したCT画像は、ほぼ同時期の同一人物のものす。

   ふたつの画像を比較すると、MRIでは、頭蓋骨と脳実質の間に白く映し出されている脳髄液の領域が判別できますが、CTでははっきり区別できないことがわかります。

   そして、脳実質を見るうえでもっとも大きな違いは、MRIでは「大脳皮質」と「白質」の境界が明瞭に描出されていることです。「皮質」は大脳の表層にある神経細胞の集まりで、思考の首座と考えられています。一方「白質」は皮質の下にある神経繊維の束で、いわば情報を運ぶブロードバンドの役割をしています。

   こうして「生きている脳」の内側の構造は、ぼんやりとしか見えていなかった時代から、実際に脳解剖を見ているかのような鮮明さで見える段階に進歩しました。また、脳の病気の部分と健康な部分も、明確に区別できるようになりました。

   MRI撮影は実に便利で、両耳に並行に撮影する冠状断像や前後の方向に撮影する矢状（しじょう）断像のように、見たい方向を選んで撮影することもできます。

   MRIの矢状断像によって前葉と後葉に分かれて異なったホルモンを分泌する脳下垂体の実質が映し出されるようになりました。エックス線写真では、「トルコ鞍」の外形しか見えなず、CTでも脳下垂体の実質の描出は、困難でした。

   

   最近では、三次元撮影として3D-MRI撮影法も汎用され、脳の構造をどの角度からでも再構成して詳細に調べられるようになっています。

   こうして、CT撮影では制約のあった脳の構造撮影が、MRIではいとも簡単に、自由自在に得られるようになりました。現在では、おおよそ1ミリメートル程度の脳病変も検出することができます。

   またMRIは磁石を用いるので、放射線被曝の問題も解消されました。そして、磁石の強さを強くするほど短い時間で鮮明な脳画像が得られることが分ってきました。

   磁石の強度はテスラという人の名前から取って、単位をテスラ（Ｔ）としています。当初一般に病院で使われてきたMRIの磁場の強度は、0.5テスラや1.5テスラでした。

   しかし、1990年代後半に入ると、加藤俊徳医師が1995年から2001年まで在籍していた米国のミネソタ大学MRI研究センターなどでは、4テスラや7テスラのMRI装置が研究用として稼動し始めました。

   これら特殊研究施設でのMRI装置の研究成果や、コンピューター機能の向上、磁石をシールドする技術の進歩などにより、21世紀に入った現在では3テスラMRI装置が臨床医療現場に応用されるようになっています。

   このように現在では、頭蓋骨を見るためにはエックス線とCTが有効ですが、脳の実質を詳細に把握するためには、MRIが不可欠のものになっていまます。

3. MRIで見ることができる脳の枝ぶり

   最近のデジタルカメラには白黒で撮ったり、フルカラーで撮ったりと色々なタイプの写真を撮ることができる機能があります。

   それはMRIも同じで、目的に応じて撮り方を変えることができます。普段私たちが見かけるMRIの画像は白黒の写真のようだと思います。これは、液体部分が白く、脳の細胞部分が灰色、または黒くなるように調節された画像なのです。

   特に黒く映っている部分は、主に細胞と細胞を結んでおたがいに連絡が取り合えるようにしている神経線維のようなものです。画像で見ると枝のようになっているのがわかります。そこで私はそのような線維が脳に広がっている様子を枝ぶりに例えています。

   

4. あなたの脳は何%が健常ですか？

   脳のMRI画像をみると、たまに白い点々が散らばっていたり、ある部分が一面真っ白だったり、脳の形が一部分だけいびつだったりすることがあります。
   普段見られないものが画像に現れると、何らかの不具合があるのではないかと、さらに細かく脳を調べる必要が出てきます。一般の脳ドックでは、このように普段見られない異常な部位があると、あなたの脳は○○という病気になっていますと教えてくれます。

   突然そのような事を言われてしまうと、脳全体が悪くなってしまった、と思ってしまいがちですが本当はそうではありません。白くなっている部分や、形がいびつな部分は脳全体から考えると一部分であって、脳全ての具合が悪いということはまずありません。

   例えば、脳全体の3割だけが調子悪いだけなのに、病名を付けられてしまうと、あたかも10割がダメになっていると言う印象を受けてしまうのです。

   もちろん、悪い部分を見つけて治してくれるのが病院ですから、悪くなっている部分が見つかるのは当然と言えます。

   しかし脳の場合、神経細胞がダメになると基本的に元に戻すことができませんから、悪くなった部分がわかっても何の解決にもならないのです。

   問題は、先程の例で言うなら、正常な状態の7割をどう上手く使いこなすかということです。ですが残念ながら残りの7割をどう使えばよいかを教えてくれるところがとても少ないのが現状なのです。

   自己判断や外見からの推測だけに頼らず、しっかりと脳をMRIで鑑定して意見を聞く
   加藤式脳画像診断をお薦めします。