みなさんこんにちは！
ブログ担当技師です。
このブログでは、MRI（磁気共鳴画像）にまつわるちょっとした豆知識や、画像に映し出される不思議な現象を、できるだけやさしくお届けしていきます。
前回はMRIの「DWIのコントラスト」がどんなものか、どうやってコントロールし、臨床の現場でどう役立てているのかを解説しました。
さて、今回は「コントラスト 第3.1弾」と題して、DWI（Diffusion Weighted Imaging：拡散強調画像）を、もう一歩踏み込んでお話ししていきます。
今回はとくに、DWIの“相棒”として拡散を定量するADC mapと、DWI高信号の“落とし穴”であるT2 shine-throughの2つにテーマを絞ります。
一般の方には少し難しい話になりますが、DWI画像の読み解き方を解説していきます。
■ADC mapとは？ ～DWIの“相棒”、拡散を定量する地図～
DWIは、拡散に加えてT2の影響も受ける“混ざった”画像です。
ADC mapはT2の影響を除き、水分子の動きやすさ（拡散係数）だけを映す定量マップです。
真の拡散制限では、DWIで高信号（白）、ADCでは低信号（黒）として描出されます。
拡散制限ではDWIで白く、ADCでは黒く沈みます。DWIとADCで明暗が反転するのが読影の要です。
■なぜADC mapが必要なのか？
DWIはT2の影響を含みます。長いTEによりT2の寄与が信号に残り、T2 shine-throughが混入することがあります。
ADC mapを用いることで、明暗の印象だけではなく、拡散係数（mm²/s）として定量的に評価することができます。
【ADC mapの読み方の基本】
・暗い＝拡散制限 ― 細胞性浮腫・膿瘍・高細胞密度腫瘍
・明るい＝自由拡散 ― 血管原性浮腫・嚢胞（類上皮腫は別）
・DWI高信号 × ADC低信号 ＝ 真の拡散制限 ― 代表は急性期脳梗塞。膿瘍・高細胞密度腫瘍でも同様
・DWI高信号 × ADC低下なし ― T2 shine-throughを疑う
DWIとADC mapを併せて読むことが、誤読を防ぐための大原則です。
■【技術編】ADC mapはこう作る ～2点のb値から拡散を計算～
ADCは、異なるb値で得た2点以上の信号強度の減衰から、画素ごとに算出した“みかけの拡散係数”です。
式は単純ですが、b値の選択とノイズが精度を左右します。
【計算のしくみ：Stejskal-Tanner式】
S = S0 × exp（−b × ADC）
信号は指数関数で減衰します。
・水分子が動きやすい（自由拡散） → ADC値が高い（例：脳脊髄液）
・水分子が動きにくい（制限拡散） → ADC値が低い（例：急性期脳梗塞、悪性腫瘍）
2点のb値で傾きを算出する場合は、
ADC = ln（S1 / S2）÷（b2 − b1）
となります（S1はb1、S2はb2での信号）。
この計算をすべての画素で繰り返し、ADC mapを生成します。
単位は一般的に×10⁻³ mm²/sで表され、正常白質では約0.7〜0.8程度です。
■b値の選び方と精度
頭部ではb=0＋b=1000 s/mm²が標準的に用いられています。
b値の幅を広げると傾きの推定が安定し、ADCの誤差を減らすことができます。
一方、高b値ではSNRが低下するため、ノイズフロアの影響でADCを過小評価しやすくなる点には注意が必要です。
また、3点以上のb値を使用する多b値フィッティングでは、より高精度な解析が可能となり、IVIM・非ガウス解析へと発展していきます。
■【技術編】ADC値で読み解く ～定量とピットフォール～
ADC mapは明暗だけでなく、数値そのものが診断の手がかりになります。
ただし、時期による変化を知らないと、値を読み違えてしまうことがあります。
【定量でわかること】
・細胞密度と逆相関 ― 細胞が密なほど水分子が動けず、ADCは低下する
・膿瘍と嚢胞の鑑別 ― 膿瘍は粘稠でADC低下、単純嚢胞は高値を示す
・治療効果の指標 ― 有効例では細胞死によりADCが上昇していく
・ROIで数値評価 ― 病変にROIを置き、実測値で客観的に比較できる
■経時変化という落とし穴
超急性期〜急性期の脳梗塞では、細胞性浮腫によってADC値が著明に低下します。
一方、発症から約7〜10日ほど経過すると、ADC値が見かけ上正常化することがあります。
これを「偽正常化（pseudonormalization）」と呼びます。
さらに慢性期になると、組織融解や嚢胞化が進み、ADC値は高値に転じます。
ADC低下 → 偽正常化 → ADC上昇
このADCの推移から、発症時期を大まかに推定する手がかりにもなります。
■【症例で見る】ADC map ～DWIとADCをセットで読む～
実際の読影では、DWIとADC mapを並べて拡散制限の有無を確認します。
読み方の要点は、まずDWIの高信号域を確認することです。
真の拡散制限ならADC mapは黒く沈み、T2 shine-throughならADCは明るいままです。
DWIでは高信号を示し、ADC mapでは低信号を示しています。
T2WIでは軽度高信号を認めます。
⇒ 発症から少し時間が経過した急性期脳梗塞
■T2 shine-throughとは？ ～DWI高信号の落とし穴～
DWIの高信号＝必ずしも拡散制限ではありません。
元のT2信号が極端に高い組織では、拡散が制限されていなくてもDWIで明るく写ることがあります。
これが「T2 shine-through」です。
真の拡散制限ならADCは低下し、暗くなります。
DWIで白く見えていてもADCで暗くならなければ、T2 shine-throughを疑います。
■なぜT2 shine-throughが起こるのか？
DWIの土台はT2強調画像です。b=0はT2強調画像（EPI）で、T2成分が信号に残ります。
また、TEが長いほどT2の寄与が大きくなり、目立ちやすくなります。
代表的には、亜急性期梗塞・血管原性浮腫・一部の嚢胞などでみられます。
つまり、DWIでの信号上昇が、必ずしも「水分子の動きの制限」を意味するわけではありません。
【画像への影響と対策】
・偽陽性のリスク ― 拡散制限がないのに病変ありと誤読しやすい
・ADC mapを必ず併読 ― 真の拡散制限はADC低下（暗）、shine-throughは正常〜上昇（明）
・高b値・指数関数DWIが有効 ― T2の寄与を減らし、コントラストを純化できる
・経時変化に注意 ― 亜急性期梗塞のADC偽正常化・T2 washout期は紛らわしい
■T2 shine-throughの見分け方 ～DWIとADCを併せて読む～
DWIの高信号だけでは、拡散制限の有無を判定することはできません。
ADCの明暗を軸に、高b値や指数関数DWIも併せてT2 shine-throughを見破るのが基本です。
T2 shine-throughではDWIが高信号でも、ADCは明るいままです。
真の拡散制限ならADCは黒く沈むため、ここで見分けることができます。
【併読の基本ステップ】
① まずADCを確認 ― DWI高信号の場所がADCで暗いか明るいか
② 暗ければ真の拡散制限 ― 急性期梗塞など拡散制限ありと判断
③ 明るければT2 shine-throughを強く疑う
④ 部位と経過も加味 ― 病歴・発症時期・分布を総合して判断
■さらに確実にする一手
・高b値（b=2000〜3000）で背景抑制 ― T2の寄与が減り、拡散コントラストを純化する
・指数関数DWIを活用 ― b=0のT2成分の影響を大幅に打ち消す
・eADC（指数ADC）を併用 ― 指数関数DWIと同じ原理のマップ表示
・T2WI原画像と対比 ― 元のT2信号が高いかどうかを直接確認する
■【臨床編】T2 shine-throughを見誤らないために ～鑑別と実践～
実臨床では紛らわしい病態が多く、見誤ると診断を誤る可能性があります。
【紛らわしい病態】
・亜急性期梗塞 ― ADC偽正常化とT2 washoutが重なり紛らわしい
・血管原性浮腫 ― 腫瘍周囲などでDWI高信号を呈することがある
・嚢胞性病変 ― 内容液のT2信号で明るく見える（類上皮腫は別で、真の拡散制限を示す）
・T2 blackout（dark-through）との混同 ― 短いT2によって信号が抑えられる逆の現象
【鑑別のコツと対策】
① まずADC mapを確認 ― ADC低下があれば真の拡散制限と判断
② 高b値／Computed DWIを併用 ― T2成分を抑え、拡散制限を強調できる
③ eADCで確認 ― T2の影響を除いた指標で裏付ける
④ 経過と臨床像を合わせる ― 発症時期や症状と矛盾しないか確認する
■【症例で見る】T2 shine-through ～“本物”と見比べる～
同じDWI高信号でも、ADC mapを見れば違いがわかります。
2つの症例を並べて見比べてみます。
① 真の拡散制限 ― 乳がん（DWI b=1000）
② T2 shine-through ― 乳腺嚢胞（DWI b=1000）
①ではADC mapが黒く低下し、②では明るいままです。
同じDWI高信号でも、ADC mapが決め手になります。
②の乳腺嚢胞では、DWIは高信号、ADC mapも高信号、脂肪抑制T2WIでも高信号を示しています。
■ADC mapとT2 shine-throughの価値
DWIは、「白く光っているから異常」と単純に判断できる画像ではありません。
DWIで高信号に見えた場所が、本当に水分子の動きが制限されているのか、それともT2信号の影響によって白く見えているのかを確認する必要があります。
その違いを見極めるために欠かせないのがADC mapです。
その違いを見極めるために欠かせないのがADC mapです。
DWI高信号 ＋ ADC低信号 ＝ 真の拡散制限
DWI高信号 ＋ ADC低下なし ＝ T2 shine-throughを疑う
同じDWI高信号でも、ADC mapまで確認することで、その意味が異なることがわかります。
同じDWI高信号でも、ADC mapまで確認することで、その意味が異なることがわかります。
次にMRI画像を見る機会があれば、「DWIで白いから終わり」ではなく、「ADCはどうなっている？」という視点でも見てみてくださいね。
次回は、DWI High b値とComputed DWIについて、さらに深掘りしていきます。どうぞお楽しみに。
■新大阪画像のMoRI診断クリニックのMRI情報ブログ
～これからも「一味違う」画像を～
「ここで撮った画像は、なんだか見やすいね」
「想像していたよりも楽に検査できたよ」
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これからもスタッフ一同、自己研鑽を続け、患者さんや医師にとって価値ある画像を提供できるよう努力してまいります。
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