白でも黒でもない理由―脊柱MRIの信号は「プロトン」で読み解く

正解はaです

選択肢考察

1. ○a.  骨皮質

   正しい。骨皮質はリン酸カルシウム（ハイドロキシアパタイト）が沈着した緻密な組織で、自由に動ける水素原子核がほとんど存在しない。わずかにある水も結晶や膠原線維に強く束縛されており、T2緩和時間が極めて短いため、通常の撮像では信号がほぼ得られない。そのためT1強調像・T2強調像ともに無信号に近い低信号（黒）となる。MRIで椎体の輪郭が黒い線として見えるのはこのためである。同じ理由で、石灰化、腱、靱帯、椎間板の線維輪などもT1・T2ともに低信号を示す。

2. ×b.  赤色髄

   誤り。赤色髄は造血が盛んな骨髄で、造血細胞に富み水分が多い一方、脂肪も一定量（成人でおおむね40%程度）含む。水と脂肪の信号が混ざるため、T1強調像・T2強調像ともに中間程度の信号（筋肉と同等かやや高い程度）を示し、両方で低信号とはならない。小児では骨髄のほとんどが赤色髄であり、成人でも椎体は赤色髄が比較的多く残る部位である。骨髄への腫瘍浸潤（転移、多発性骨髄腫など）ではT1強調像で正常の骨髄より低信号となることが診断に役立つ。

3. ×c.  黄色髄

   誤り。黄色髄は造血をやめて脂肪に置き換わった骨髄であり、その大部分が脂肪である。脂肪は緩和時間T1が短いため、T1強調像で明瞭な高信号を示す。T2強調像でも、現在標準的な高速スピンエコー法では比較的高い信号を示す（古典的なスピンエコー法では中間程度）。脂肪抑制法を併用すると信号が低下することで脂肪であると確認できる。加齢とともに赤色髄は黄色髄に置き換わるため、高齢者の椎体はT1強調像で全体に明るく見えることが多い。

4. ×d.  脳脊髄液

   誤り。脳脊髄液はほぼ純粋な水（自由水）であり、T1・T2の緩和時間がいずれも長い。そのためT1強調像では低信号（黒）、T2強調像では高信号（白）となる。脊柱のT2強調矢状断像では、脊髄の周囲を取り囲む脳脊髄液が白く写り、脊髄や馬尾が黒く浮かび上がる。この性質は脊柱管狭窄や椎間板ヘルニアによる硬膜管の圧排を評価するのに利用される。

5. ×e.  椎間板髄核

   誤り。椎間板の中心にある髄核は、プロテオグリカンを多く含むゲル状の組織で、水分含有量が非常に多い（若年者で約80〜90%）。そのため水に近い信号を示し、T1強調像で低〜中間信号、T2強調像で高信号となる。一方、髄核を取り囲む線維輪は膠原線維が主体で、T1・T2ともに低信号である。加齢や椎間板変性で髄核の水分が減るとT2強調像での信号が低下し、黒く写る（いわゆるブラックディスク）。本問は正常脊柱についてなので、髄核はT2強調像で高信号と考える。