モヤモヤ病（MMD）は.5～9歳の小児と45～49歳の成人に発症し.小児および若年者の脳卒中の主な原因となっています。 血行再建術はMMDの治療の柱であり.近年の画像診断の急速な進歩により.術式の個別化や予後の判断のための強力な基盤が整いました。 本稿では，MMDの周術期における画像診断の進歩を概観し，MMDの管理における脳血管造影および脳灌流画像の価値について論じる．
1.脳血管イメージング
1.1 MMDの周術期における脳血管撮影の適用について
1.1.1 再血行再建術の術前適用について
脳血管造影は.手術前に狭窄の程度.スモーキー血管.側副血行を評価するために用いることができます。 現在.血管造影には主にデジタルサブトラクション血管造影（DSA）.磁気共鳴血管造影（MRA）.コンピュータ断層撮影（CTA）があり.このうちDSAはMMD評価のゴールドスタンダードですが.侵襲性が高くリスクとコストが高く.患者さんになかなか受け入れてもらえないのが現状です。 CTAはMRAよりも狭窄の評価の信頼性が高いが.DSAよりも頭蓋底のくすぶった血管を示すことができず.また放射性物質である。
鈴木らは.DSA上の頭蓋内狭窄・閉塞の程度と側副血行の代償状態によりMMDを6段階に分類し.一般にMMDの進行度を反映しているが.DSAの成績は重症度と並行していないため.成人MMD患者の手術適応としてはII-IV期のDSAステージングには限界があるとした。 他の研究では.MMD患者の血管状態をより良く理解し.再灌流術のための術前血管評価の基礎とするために.DSAを用いて側副血行の豊富さをスコア化しています。
Houkinらは.MRAを用いてMMD患者の頭蓋内主要血管をスコア化し.血管病変の程度に応じて軽度から重度まで10段階.4グレードに分類した。MRAスコアは.Suzuki stagingと有意な一致を示し.グレーディングはSuzuki stagingと高い相関と高い感度・特異性を示し.DSAに代わる臨床グレードの指標となることを明らかにした。 一部の研究者は.MRA上の側副血行路の形成に基づいて.頭蓋底のスモーキー血管を.疎または閉塞.小.大の3段階にグレード分けしている。
MRAは簡便で非侵襲的であるが.MRAスコアはくすぶり血管に対応しておらず.臨床症状の進行を反映しない。 また.DSAと比較して.動脈壁.遠位血管枝.側副血管の形態が悪くなることも確認されています。
Toshiyaらは.Houkinが開発したMRAスコアリングシステムを標準として.MMD患者の狭窄度をMRAと多列スパイラルCTアンギオグラフィ（MDCTA）でそれぞれスコアリングしている。 MDCTAでは骨に近接した血管は同様に表示されない。
急速に進化しているデュアルソースCT（Computed Tomography）には.骨アーティファクトを除去する技術として.デジタルサブトラクションアンギオグラフィ（Neuro-DSA）とデュアルエナジーCTA（DE-CTA）があります。 Neuro-DSAは2スキャンが必要で放射線量が多く.患者の動きなど様々な要因で影響を受けます。 DE-CTAはより効率的に.放射線量が低く.同じように 2009年にはエネルギースペクトルCTが登場し.エネルギーイメージングの臨床応用が広がりました。ボリュームシャトルスキャン技術の開発により.スキャン範囲が広がり.放射線量が減少し.4D CTAはウィリスリング全体を鮮明に表示することができ.さらに時間軸を追加してダイナミックに表示することができます。 を観察することで.DSAの造影効果をある程度模擬することができます。
1.1.2 脳出血の発生を予測する
血液の再流通は.MMDの予後不良や死亡の主な原因となっています。 成人のMMD患者における脳出血イベントの発生は，代償血管の異常と関連している． 脳血管造影上，前脈絡動脈や後交通動脈などの頭蓋内主要小動脈の煙状血管の増加や拡張は，脳出血イベントの発生可能性の上昇を予測させる．
1.1.3 吻合部血管径とコースの評価
表在性側頭動脈-中大脳動脈（STA-MCA）吻合術は臨床上よく行われる術式であり.STAの直径がSTA-MCA吻合術の実施可能性を決定する。DSA選択的外頸動脈造影はSTAのサイズとコースを明確にし.3D CTA生・後処理画像もSTA-MCAドナー血管とレシピエント血管を示し.外科的処置の基礎とすることができる。 これは.外科的処置の選択の根拠となるものです。
1.2 再血行再建術における脳血管イメージング
インドシアニングリーン血管造影は.血管吻合部の狭窄や閉塞の有無.吻合部遠位の血管の開存性を明確に観察でき.吻合部の血流を定量化することができます。 空間分解能が高く.直径5mm未満の血管の吻合も判定できるため.血管吻合不全の早期発生を抑制することが可能です。 欠点は.軸方向に走行する血管が見えないこと.脳組織やタンポン.血栓などで隠れるため.血管吻合の状態を示すことが困難なことです。
1.3 再血行再建後の脳血管造影法
DSAは.直接または間接的な血行再建術の結果を評価することができます。 さらに.DSA.CTA.MRAなどの技術により.術後の血管吻合の開存性を判断することができます。
2.脳灌流イメージング
脳血管造影はMMD患者の血管状態を効果的に評価できるが.側副血行路の補償などの要因により.狭窄の程度が病態と完全に一致するわけではない。 脳灌流画像は微小循環レベルの血行動態や代謝状態を反映することができるため.より臨床に近い迅速かつ正確な病態評価が可能となり.脳灌流の評価はMMD患者さんの病態把握の新しい潮流となりました。 現在利用できる主な灌流画像には.PET（Positron Emission Tomography）.SPECT（Single Photon Emission Tomography）.PWI（Magnetic Resonance Perfusion Imaging）.CTP（CT Perfusion Imaging）などがあります。
2.1 MMDの脳内血行動態の特徴
MMDの患者さんでは.前頭葉と側頭葉の局所脳血流（rCBF）の低下と後頭葉のrCBFの上昇という独特の灌流特性が現れることが研究で示されており.成人よりも小児のMMDの方がrCBFの低下が著しいとされています。 鈴木病期の進行に伴い.rCBFは徐々に低下し.その分布は前頭葉から後頭葉にかけて後方循環灌流が優位となる特徴を示す。MMD患者において内頚動脈（ICA）が狭窄または閉塞するとrCBFは低下するが.通常は脳血液量（CBV）や平均通過時間（MTT）.酸素摂取割合（OEF）によって代償することになる。 灌流圧が低下すると.脳血管反応性（CVR）が低下する。MMD患者では.ICA供給領域で広くCVRが低下している。CVRの低下は.しばしば基礎疾患である梗塞の発症を予測し.手術の適応となることがある。
2.2 MMD患者の周術期における脳灌流イメージングの応用
2.2.1 脳血行再建術の術前における脳灌流画像の応用
脳灌流画像は.血行再建術前の脳血流および脳代謝の変化を評価するために用いられ.PETで利用できる灌流パラメータとして.rCBF.CBV.OEF.局所脳ブドウ糖代謝率（rCMRglu）.局所酸素代謝率（rCMRO2）がある。 rCBFとrCMRglu/rCMRO2が基礎値より低いレベルで均衡している場合.外科的治療を行っても神経細胞の機能は回復しない。 PETは現在.in vivoレベルでの脳灌流研究に最適な方法ですが.そのイメージングが複雑で高価であるため.研究センターで主に使用されています。
SPECTは.MMDの前頭頂葉-側頭葉の低灌流を示すだけでなく.血管拡張試験（acetazolamide excitation testなど）と組み合わせて脳血管予備機能を評価することが可能である。 SPECTは空間分解能に劣るものの.MMDの検査に広く用いられています。
PWIは.動脈プロトン・スピン・ラベル法（ASL法）と動的磁化率コントラスト増強法（DSC法）に分けられる。 前者は造影剤を注入する必要がないが.CBFという1つのパラメータしか得られない。後者は造影剤を注入する必要があるが.ASLよりも高い時間・空間分解能で.CBF.CBV.MTT.TTP（time to peak）という4つの灌流パラメータを得ることが可能である。 ASL法は.動脈血流の一時的な状態を反映するために.CBFやマーカーの血管内への流入開始・終了時間の定量化に用いられており.田中らはPETとDSC法の比較によりMTT>2sの延長を定量化し.CBVが低下し局所脳灌流の低下が必要な梗塞前II期の灌流異常患者の特定に用いています。 また，DSC法で得られる相対再生循環（rR）は，局所脳微小循環異常の指標として利用できることが示されている． 本研究の結果，MMD患者ではrR>35％，TTP時間6-16s，rCBV>50％であり，TTP延長とrCBV増加の部位にのみrR増加が見られることが明らかにされた． pWiは非放射性で.灌流パラメータを定量化し.術前の臨床評価に非侵襲的な方法を提供するものである。
CTPは.ヨウ素含有造影剤の静脈内大量注入とガス（キセノン.アセタゾラミドなど）の吸入の2種類に分かれる。 研究により.rCBVの正常または軽度の減少に伴うrCBFの減少は軽度の微小循環障害を示し.rCBVの中程度の減少に伴うrCBFのさらなる減少は.微小循環障害の増加と関連していることが示されています。 狭窄部から供給される領域のCBFが対側と比較して有意差がない場合.あるいは過灌流がある場合.CBFが低すぎる場合は.バイパス手術は拙速である。 安静時のCBFパラメータはCVRの低下を予測する上で信頼性が低く.CBFの割合は定量的CVRと有意に相関する。したがって.MMD患者のCVR評価はacetazolamide興奮試験と組み合わせる必要があり.CTPによる定量的CVR決定の値はSPECTと有意な相関を示した。 しかし.放射線や造影剤の副作用などの制約があります。
また.OEFの増加は.MMD患者における脳卒中リスクの独立した予測因子である。 他の研究では.アセタゾラミド誘発試験と組み合わせたキセノンCTスキャンは.MMDの小児の脳卒中リスク評価に有用であり.DSAよりも早く手術結果の良し悪しを予測できる可能性が示されています。
2.2.2 再灌流術後の脳灌流イメージング
SPECTと半定量画像の併用により.STA-MCA吻合前後の左右の大脳半球の灌流低下の鏡像と鏡像比の低下の大きさを測定し.術後経過を評価することができるようになりました。 韓国の学者であるSoらは.間接再建後6～12ヶ月の小児MMD患者に対してSPECTとacetazolamide provocation testを併用し.少なくとも12ヶ月間追跡調査を続け.脳血流予備能が低下した患者は追跡調査期間中も虚血性脳卒中や神経機能低下の危険性が残ることを示しています。
TTPの低下はSTA-MCA後のCBF正常化の鋭敏な予測因子である。PWIで得られるrTTPは術前と術後の変化の絶対値や割合が異なり.臨床予後が異なる。 転帰は2秒以上と4秒以上で良好であり.rTTP変化の絶対値は割合よりも統計的に有意であり.間接再構成がより明確に小児に有益である（3.10±1.77）秒で非常に良い予後であった。 患部であるMCA供給部位のTTPの著しい短縮は.内頸動脈と外頸動脈の間に側副血行路が形成されていることの指標となる。 CTPを用いた間接再構成後の早期評価により.MMD患者ではDSAでの新生血管形成よりも早く灌流が改善し.CTPの手技により早期に治療成績が判断できることが示されました。
3.脳血管イメージングと脳灌流イメージング
3.1 MMDにおける脳血管と血行動態の関係
DSAでは同一血管の狭窄による皮質虚血の範囲や程度が異なることが示されており.狭窄の程度や側副血行の形成が関係している可能性があります。 また.MTTの著しい延長はMMD患者の特徴の一つであり.前・後循環血管の狭窄・閉塞の程度はMMD患者の中前頭葉.後前頭葉.後頭葉.基底核領域におけるMTTの延長に大きく影響し.煙状血管の多寡はMMD患者の中前頭葉.後前頭葉.後頭葉領域でのMTT延長に大きく影響し.煙状血管の発生は患者が持つ予知因子となるということが示されています。 脳血行障害 最近の研究では.片側MMD患者は両側MMD患者より脳卒中発症率が低く.安静時のrCBF.アセタゾラミド興奮後のrCBF.CVRは両側MMD患者より優れていることが示された。
3.2 脳血管造影と脳灌流イメージングの併用
脳血管撮影と脳灌流画像の併用は.形態的変化と生理的機能変化の両方を示すことができ.周術期MMD患者の血管・灌流状態の評価にかけがえのない役割を果たす。 DSA.PET.SPECTは血管や灌流の単独検査しかできないが.CTやMRは両者を併用することが可能である。 PWIのワンストップ検査は.MMDの画像評価における新しい潮流となっています。 画像診断の急速な発展に伴い.脳血管・脳灌流画像はMMD患者の個別医療に画像ガイダンスを提供しているが.脳血管の狭窄度.灌流異常とMMD患者の臨床症状との相関.灌流異常部位と血管狭窄度.側副血行の成立との具体的関係についてはさらに検討する必要があると思われる。