全身のがんをMRIで可視化するDWIBS（ドゥイブス）とは何か　被ばくなしで病変を浮かび上がらせる技術

　MRIを使って全身のがんやリンパ節の異常を調べる方法として、「DWIBS（ドゥイブス）」と呼ばれる検査法が注目されている。正式には「Diffusion Weighted Whole Body Imaging with Background Body Signal Suppression」といい、日本語では「背景抑制広範囲拡散強調画像」などと訳される。

　DWIBSは、体の中の水分子の動きの違いを利用して、がんなどの病変を見つけやすくするMRIの撮影方法である。脂肪など背景となる信号を抑えることで、病変が暗い背景の中に浮かび上がるように見える。

　この方法は、日本の高原太郎氏らが2004年に報告した。DWIBSは、日本発のMRI技術の一つとして位置付けられる。

　DWIBSを乳がん検診に応用する動きも広がっている。「無痛MRI乳がん検診」や「ドゥイブスサーチ」などと呼ばれ、マンモグラフィの痛みや被ばくを避けたい人から注目されている。ただし、DWIBSはもともと乳がんだけを対象にした技術ではなく、全身の病変をMRIで見つけやすくする方法として報告された。

　そこで、この技術がどのように生まれ、どのように広がってきたのかを、連続して紹介していく。今回は、DWIBSの出発点となった2004年の論文を取り上げる。

背景を消して病変を浮かび上がらせる

　DWIBSは、がんや転移、リンパ節病変などを、全身の中で見つけやすくするためのMRIの撮り方をいう。

　MRIとは、強い磁場と電波を使い、体の内部から得られる信号を画像にする検査だ。体の中には、水分や脂肪などから、さまざまな信号が得られ、MRIではその違いを利用して画像を作る。そこから、がんやリンパ節の異常が見えることがある。

　この考え方を示したのが、2004年に高原太郎氏らが報告した論文だ。タイトルを日本語にすると、「背景抑制広範囲拡散強調画像：自由呼吸、STIR、高解像度3次元画像を用いた技術的改善」となる。

拡散強調画像では、体内の水分子の動きに注目する。がんや腫れたリンパ節では、水分子の動きが周囲と異なるため、画像上で目立って見えることがある。

　高原氏の論文では、脂肪など背景となる信号を抑えて撮影することで、病変が浮かび上がるように見せたのがポイントだ。

　論文のタイトルにあるように、呼吸を止めずに撮影する方法、脂肪の信号を抑える「STIR」、さらに全身を見渡しやすくする3次元画像を組み合わせて、全身のどこに病変があるかを一目で分かりやすく示せる可能性を示した。

脂肪を抑える技術が、全身画像の見え方を変えた

　DWIBSを理解するうえで欠かせないのが、STIR（Short TI Inversion Recovery、短い反転時間を用いた反転回復法）と呼ばれるMRIの撮影技術だ。これが、脂肪から出る信号を抑える方法となる。

　全身を広く見ようとすると、脂肪の信号が邪魔になることがある。リンパ節や腫瘍などの見つけたい病変が、脂肪の明るい信号に紛れてしまう。

　高原氏らの研究では、こうした問題に対応するためにSTIRが使われた。

　従来も脂肪の信号を抑える方法はあった。しかし、全身のように広い範囲を撮影すると、磁場の状態が場所によってわずかに異なり、脂肪の信号が残ってしまうことがあった。高原氏らは、STIRにより安定して脂肪を抑えられることを示した。STIRは、全身画像を見やすくするための土台となった。

　DWIBSのもう一つの重要な工夫が、息を止めずに撮影する方法だ。

　従来、体の拡散強調画像を撮るときには、息を止めて短時間で撮る方法が使われていた。しかし、息止め撮影では撮影時間が限られるため、薄いスライスで多くの画像を集めるには限界があった。高原氏らは、自由呼吸のまま長めに撮影する方法を採用。これにより、薄い断面画像を数多く集めることができ、全身を見渡しやすい3次元画像を作ることが可能になった。

PETのように見えるが、見ているものは異なる

　論文発表の当時から、全身のがんを調べる方法としては「PET」がよく知られていた。PETは、放射性薬剤を体内に投与し、がんなど活動が盛んな組織に集まりやすい性質を利用して、病変を映し出そうとする検査だ。

　これに対して高原氏らの論文は、MRIでも全身を広く見渡し、がんやリンパ節病変の分布を示せる可能性を打ち出した。

　ただし、DWIBSとPETは、同じものを見ているわけではない。

　PETは、糖に似た放射性薬剤が、がんなど活動が盛んな組織に集まりやすい性質を利用して、病変を映し出す検査だ。一方、DWIBSは、体の中の水分子の動きやすさを見ている。

　ここから、PETが「放射性薬剤を用いて糖に似た薬剤が集まりやすい場所」を見る検査だとすれば、DWIBSは「磁場と電波を使い、水分子の動きが制限されている場所」を見る検査だといえる。DWIBSは被ばくがない点が異なり、メリットとされる。

　2004年の研究では、悪性腫瘍の患者11例を対象に、DWIBSが実際に有用かが検討された。対象には、悪性リンパ腫、乳がん、食道がん、直腸がんの再発、卵巣がんの腹膜播種などが含まれていた。研究では、これらの病変をDWIBSで描き出せることが示された。

　また、息を止めて撮影する方法よりも、自然に呼吸したまま撮影する方法の方が、リンパ節と周囲の脂肪の違いを見分けやすい画像になった。さらに、薄い断面画像を多数集めることで、全身を見渡しやすい3次元画像を作ることも可能になった。

　一方で、DWIBSには限界もある。論文では、DWIは病変を見つける方法として期待できる一方、病変の性質を見分ける力、つまり特異度については十分に検討されていないと説明している。そのため、DWIBSで目立つ部分があっても、それだけで診断を確定するのではなく、ほかの検査や診察所見と併せて判断する必要がある。

　引き続きDWIBSに関連した論文などを見ながら、この技術についてコラムで伝えていく。