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MRI

拡散テンソル画像(DTI)とトラクトグラフィーの基礎

DTI(Diffusion Tensor Imaging:拡散テンソル画像) は、拡散強調画像(DWI)を発展させ、拡散の方向性(異方性)まで測る撮像法です。白質の神経線維の評価に使われます。

しくみ:拡散の「向き」を測る

DWIは拡散の大小を見ますが、DTIはどの方向に拡散しやすいかまで測ります。そのために6方向以上の傾斜磁場で拡散を測り、拡散の広がりを楕円体(テンソル)として表します。

等方性拡散と異方性拡散 左は等方性で球状に広がる拡散、右は神経線維に沿って細長く広がる異方性の拡散を示した模式図。 等方性(FA 低) 異方性(FA 高) どの方向も同じ(灰白質・CSF) 線維に沿って広がる(白質)
図:等方性(球状)と異方性(線維に沿って細長い)の拡散。白質は異方性が高い。
  • 灰白質や脳脊髄液:どの方向にも同じくらい拡散する(等方性)。
  • 白質:神経線維に沿った方向に拡散しやすい(異方性が高い)。

FA(異方性の指標)

拡散の偏り具合を表す指標が FA(Fractional Anisotropy) で、0(完全に等方)〜1(強い異方) の値をとります。白質ではFAが高く、灰白質やCSFでは低くなります。FAが下がると、白質の障害(変性・浮腫など)が疑われます。

トラクトグラフィー

各画素で拡散の主方向を求め、それを隣どうしつないでいくと、神経線維束(白質路)を線で描けます。これが トラクトグラフィー で、術前の線維走行の把握などに使われます。

試験で問われやすいポイント

  • DTIは拡散の方向性(異方性)を測る(DWIの発展)。6方向以上の傾斜磁場が必要。
  • FAは0〜1白質で高い
  • トラクトグラフィーは拡散の主方向をつないで神経線維を描く。

まとめ

  • DTIは拡散の向きまで測り、白質の評価に強い。
  • FAで異方性を数値化(白質で高い)。
  • トラクトグラフィーで神経線維束を可視化できる。
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