単純CTと造影CT 造影剤のしくみ

単純CTは造影剤を使わずに撮るCT、造影CTはヨード造影剤を静脈に入れて撮るCTです。造影剤は血に乗って流れるので、血管と血がたくさん来る臓器だけが白くなります。「この人、造影で撮った?」と聞かれて答えられなかったハジメくんと一緒に、造影剤のしくみと、画像で単純か造影かを見分ける方法を整理します。

先に結論

  1. 単純CTと造影CTの違いは造影剤を使うかどうか。CTの造影剤はヨードを含む薬で、X線を止めやすいので、入った所が白くなる。
  2. 造影剤は血に乗って流れる。だから血管と、血がたくさん来る臓器ほど白くなり、脂肪・水・骨の白さは変わらない。
  3. 単純か造影かは、まず大動脈と筋肉の白さをくらべて見分ける。貧血などの例外があるので、腎臓やシリーズの名前でも確かめる。

目的から読む: 単純CTと造影CTの違いとは / 造影剤のしくみ / 造影剤の流れ / 造影で上がるCT値 / 造影でわかること / 大動脈での見分け方 / 単純と造影の使い分け

単純CTと造影CTの違いとは? 同じおなかをくらべる

単純CTは造影剤を使わずに撮ったCT、造影CTは造影剤を静脈から入れて撮ったCTです。同じ高さでくらべると、造影CTでは大動脈や門脈などの血管が真っ白になり、肝臓や脾臓も少し白くなります。背骨・脂肪・空気の白さは変わりません。

ハジメハジメ(研修医)
先生、上の先生に「この人、造影で撮った?」と聞かれて答えられませんでした…。何が違うんですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
では、同じおなかを造影剤なしと、ありで並べて考えてみましょう。どこがいちばん変わると思いますか?
ハジメハジメ(研修医)
造影ありのほうは、大動脈と門脈が真っ白です!肝臓と脾臓も少し白くなっています。でも、背骨は同じ白さですね。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
よく見ていますね。白くなったのは血管と、血がたくさん来る臓器です。

骨や脂肪、空気は変わりません。この違いが、単純CTと造影CTを見分けるときのいちばんの手がかりになります。

図1 単純CTと造影CT 肝臓と脾臓の高さの横断です。左が単純CT、右が造影CT。造影CTでは大動脈・門脈が白く、肝臓・脾臓も少し白くなり、背骨は同じです。
図1 単純CTと造影CT 肝臓と脾臓の高さの横断です。左が単純CT、右が造影CT。造影CTでは大動脈・門脈が白く、肝臓・脾臓も少し白くなり、背骨は同じです。

造影剤のしくみ ヨードはX線を止めやすい

CTの造影剤は、ヨード(ヨウ素)という重い原子を含んだ薬です。CTは、体を通り抜けたX線の量で白黒を決めています。ヨードはX線をよく止めるので、向こう側に届くX線が減り、ヨードがある所は骨のように白く写ります。

ハジメハジメ(研修医)
なるほど!じゃあ、CTで白い所は全部、造影剤が入っている所ってことですね。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
そこはひっかかりやすい所です。造影剤なしの単純CTでも、背骨は白いですよね。
ハジメハジメ(研修医)
あ、そうか…。骨はもともと白いですね。

骨や石灰化、新しい出血も、もともと白く写ります。白いから造影剤、とは言えません。造影剤で白くなったかどうかは、同じ場所の単純CTとくらべて確かめます。

白黒がCT値で決まるしくみはCT値とウィンドウとは(#01)で、石灰化・出血・造影剤・金属の見分け方はCTで白く見えるもの(#04)で、例と合わせて読めます。

図2 ヨードがあるとX線が止まる 血管を横から通るX線の模式図です。ヨードを含む血ではX線が止められ、向こうに届く量が減ります。届く量が少ない所ほど白くなります。
図2 ヨードがあるとX線が止まる 血管を横から通るX線の模式図です。ヨードを含む血ではX線が止められ、向こうに届く量が減ります。届く量が少ない所ほど白くなります。

造影剤はどう流れる? 静脈から入って腎臓から出る

造影剤は、ふつう腕の静脈から注射し、そのあとは血といっしょに流れていくだけです。腕の静脈→心臓(右心房・右心室)→肺→心臓(左心房・左心室)→大動脈→全身の臓器の順にめぐり、臓器を通ったあとは静脈で心臓へ戻ります。多くは腎臓から尿へ出ていきます。

マルオマルオ(技師)
撮る側からのひとことです!造影剤は腕の点滴から、機械で決まった速さで入れます。

この機械を自動注入器といいます。入れている間は体がポッと熱くなる人が多いので、技師は先に「熱くなりますよ」と声をかけています。

ハジメハジメ(研修医)
血に乗って流れるなら、血がたくさん来る所ほど白くなる、ということですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
その通りです。流れる順番があるので、注射してから何秒後に撮るかで、白くなる所も変わります。

どの時間に撮るかは#13でくわしく扱います。造影剤が体から出ていくまでの時間はCT造影剤は何時間で排出される?で、腎機能が低いときの話と合わせて確かめられます。

図3 造影剤の通り道 腕の静脈から入った造影剤は、心臓→肺→心臓→大動脈を通って全身の臓器へ配られ、静脈で戻り、多くは腎臓から尿へ出ていきます。
図3 造影剤の通り道 腕の静脈から入った造影剤は、心臓→肺→心臓→大動脈を通って全身の臓器へ配られ、静脈で戻り、多くは腎臓から尿へ出ていきます。

造影でCT値はどれだけ上がる? 血管・臓器・水・脂肪

造影で上がるCT値は、血管がいちばん大きく、臓器はそれより少しです。目安として、単純CTで40〜50 HUほどの大動脈は、造影CTでは100 HUを大きく超え、動脈を狙った時間では数百 HUになります。肝臓も上がりますが、血管ほどではありません。水(0 HU前後)・脂肪(-100 HU前後)・骨は変わりません。数値は時相・注入の量と速さ・体格・装置で変わります。

ハジメハジメ(研修医)
大動脈は何倍にもなるのに、水はゼロのままなんですね。じゃあ、膀胱の尿もずっと黒いままですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
いいところに気づきました。尿は別で、注射から時間がたって撮ると、腎盂や膀胱の尿が白くなります。

造影剤は腎臓から尿に出ていくので、時間がたって尿が白くなるのは正常の変化です。いっぽう、水の袋(嚢胞)や胆汁には血が流れていないので、白くなりません。

ハジメハジメ(研修医)
血が流れていない所は、白くならないんですね。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
そうです。この「血が来る所だけ白くなる」性質が、造影CTのいちばんの使い道です。

膀胱の中に白く見える造影剤が正常かどうかは造影CTの排泄相で膀胱内に見える造影剤は正常所見?で、画像と合わせて確かめられます。

図4 造影剤で上がるCT値 単純と造影のCT値の目安をくらべたグラフです。大動脈は大きく、肝臓は少し上がり、脂肪・水・骨は変わりません。数値は時相・人・装置で変わります。
図4 造影剤で上がるCT値 単純と造影のCT値の目安をくらべたグラフです。大動脈は大きく、肝臓は少し上がり、脂肪・水・骨は変わりません。数値は時相・人・装置で変わります。

造影CTでわかること 病気とまわりの「差」がひらく

造影CTは、単純CTでは見えにくい血の来かたの差を見えるようにします。肝臓の中に血があまり来ない小さなかたまりがあると、単純CTではまわりの肝臓とほとんど同じ灰色ですが、造影CTではまわりの肝臓だけが白くなるので、かたまりが黒っぽく浮かび上がります。

ハジメハジメ(研修医)
単純だとほとんどわからないのに、造影だと黒い丸がはっきり見えます!造影剤で、かたまりが黒くなったんですね。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
そう見えますが、かたまりが黒くなったわけではありません。まわりの肝臓が白くなって、差がひらいたのです。

反対に、血がたくさん来るかたまりは、まわりより白く見えます。白いか黒いかは、まわりとの差で決まります。

どの時間に撮るかで白くなる所が変わる話(動脈相・門脈相・平衡相)は#13、血が来ていない所の見え方は#14で扱います。時相の基本はダイナミックCTとは?普通の造影CTとの違いで先に読めます。

図5 造影で差がひらく 肝臓の右の部分を拡大した横断です。血の少ないかたまりと肝臓のCT値の差は、単純CTでは小さく、造影CTでは大きくなります。
図5 造影で差がひらく 肝臓の右の部分を拡大した横断です。血の少ないかたまりと肝臓のCT値の差は、単純CTでは小さく、造影CTでは大きくなります。

単純か造影かの見分け方 まず大動脈と筋肉をくらべる

画像を見て単純か造影かを決めるいちばん簡単な方法は、大動脈と、そのとなりの筋肉(背中の筋肉や腸腰筋)の白さをくらべることです。単純CTでは血も筋肉もだいたい同じ灰色です。造影CTでは、大動脈だけが筋肉よりずっと白くなります。

ハジメハジメ(研修医)
大動脈が筋肉と同じくらいの灰色なら単純CT、ずっと白ければ造影CT。それだけ覚えれば大丈夫ですね!
ごろ〜ごろ〜(指導医)
ほとんどはそれで見分けられます。ただ、例外も知っておきましょう。

貧血があると、単純CTでも血が筋肉より暗く見え、胸では心臓の壁(心室中隔)が血の中に浮かんで見えることがあります。反対に、時間がたった造影CTでは大動脈の白さが弱くなります。

ハジメハジメ(研修医)
じゃあ、迷ったときはどうすればいいんですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
腎臓や膀胱の尿も見て、いくつかの場所で確かめます。造影なら腎臓の皮質や実質が白くなります。
マルオマルオ(技師)
同じ検査の中に、単純と造影が両方入っていることもよくあります!シリーズの名前もあわせて見てください。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
ただ、文字の書き方は施設でまちまちです(#10)。文字と画像そのものの両方で確かめると安心ですよ。

画面のすみの文字に造影の情報が出ることもありますが、それだけに頼らず画像でも確かめます。単純CTで血が暗く見える理由と貧血の見つけ方は貧血は胸部CTでわかる?で、画像と合わせて読めます。

図6 大動脈と筋肉の白さをくらべる 背骨のまわりを拡大した横断です。単純CTでは大動脈と背中の筋肉がほぼ同じ灰色、造影CTでは大動脈が筋肉よりはっきり白くなります。
図6 大動脈と筋肉の白さをくらべる 背骨のまわりを拡大した横断です。単純CTでは大動脈と背中の筋肉がほぼ同じ灰色、造影CTでは大動脈が筋肉よりはっきり白くなります。
図7 単純か造影かを確かめる順番 ①大動脈と筋肉の白さ②腎臓と膀胱の尿③シリーズの名前と画面の文字の順に確かめる流れ図です。貧血では単純CTでも血が暗く見えます。
図7 単純か造影かを確かめる順番 ①大動脈と筋肉の白さ②腎臓と膀胱の尿③シリーズの名前と画面の文字の順に確かめる流れ図です。貧血では単純CTでも血が暗く見えます。

単純CTと造影CTの使い分け 何を見たいかで選ぶ

単純CTと造影CTは、何を見たいかで使い分けます。もともと白く写るもの(石灰化・結石・新しい出血)や空気・脂肪を見たいときは単純CTで多くがわかります。血の流れ(血管そのもの、腫瘍や炎症の染まり方、血が来ていない所)を見たいときは造影CTが必要です。両方を撮るのは、造影で白くなったのか、もとから白いのかを分けるためです。

ハジメハジメ(研修医)
造影したほうが情報が多いなら、いつも造影CTだけ撮ればいいんじゃないですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
造影CTだけだと、白い所が「造影剤で白くなった」のか「もとから白い」のか、分けられないことがあります。

もとから白いのは、石灰化や出血です。それに造影剤は薬なので、体に合わない人や腎臓の働きが落ちている人もいます。目的に合わせて単純と造影を選ぶのが大事です。注射の前に何を確かめるかは、次の#12で扱います。

部位ごとの単純CTと造影CTの違い、造影剤を使う目的は腹部CT検査でわかること・病気一覧で、検査の目的ごとに確かめられます。

図8 単純CTと造影CTの使い分け 単純CTで多くがわかるもの(石灰化・結石・新しい出血・空気)と、造影CTが必要なもの(血管・腫瘍や炎症の染まり方・血が来ない所)をくらべた表です。
図8 単純CTと造影CTの使い分け 単純CTで多くがわかるもの(石灰化・結石・新しい出血・空気)と、造影CTが必要なもの(血管・腫瘍や炎症の染まり方・血が来ない所)をくらべた表です。

前の #10 ではCT画面の四すみの文字の読み方を、次の #12 では造影剤を使う前に確かめることを扱います。

よくある勘違い

Q. CTで白い所は、全部造影剤が入っている所?

いいえ。骨や石灰化は造影剤がなくても白く写ります。造影剤で白くなったかどうかは、単純CTとくらべて確かめます。

Q. 造影すると、かたまりが黒くなる?

かたまり自体の白さはあまり変わらないことが多く、まわりの臓器が白くなって差がひらいた結果、黒っぽく見えます。白くなるかどうかは、そこに来る血の量で決まります。

Q. 胃の検査のバリウムと同じもの?

別のものです。CTで血管に注射する造影剤はヨードを含む薬で、血に乗って全身をめぐり、多くは腎臓から尿に出ていきます。

今日のまとめ

  1. CTの造影剤はヨードを含み、X線を止めるので入った所が白くなる。
  2. 造影剤は血に乗って流れる。血管と、血がたくさん来る臓器ほど白くなる。脂肪・水・骨は変わらない(尿は時間がたつと白くなる)。
  3. 造影かどうかは、大動脈と筋肉の白さをくらべて確かめる。貧血などの例外があるので、腎臓やシリーズの名前でも確かめる。

根拠(もう少し詳しく)

  • 造影の強さ(どれだけCT値が上がるか)と、いつ最も白くなるかは、造影剤の量・濃さ・注入の速さ、体格や心拍出量、撮る時間などで変わります(Bae 2010)。本文のCT値は代表的な目安です。
  • CTのヨード造影剤は血漿たんぱくとあまり結合せず、体内でほとんど代謝されず、おもに腎臓から尿へ出ていきます。腎機能が落ちていると、胆汁などほかの経路からの排泄が目立つことがあります(Bourin 1997)。
  • 単純CTの血のCT値はヘマトクリット(血の中の赤血球の割合)で変わります。胸部の単純CTで心室中隔が血の中に見えるとき、貧血を予測する感度は75.4%、特異度は90.3%でした(Foster 2003、200例)。

参考文献

  1. Bae KT. Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches. Radiology. 2010;256(1):32-61. PubMed
  2. Bourin M, Jolliet P, Ballereau F. An overview of the clinical pharmacokinetics of x-ray contrast media. Clin Pharmacokinet. 1997;32(3):180-193. PubMed
  3. Foster M, Nolan RL, Lam M. Prediction of anemia on unenhanced computed tomography of the thorax. Can Assoc Radiol J. 2003;54(1):26-30. PubMed

症例画像は各図の引用元のとおりです。

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