先に結論：胸部のDWIは「細胞密度の高い病変を拾う補助の画像」。CTの代わりではなく、小さい結節は苦手
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| 原理 | 水分子の動きが制限される(細胞が密な)ところが高信号になる。ADC値は低くなる |
| 肺結節 | 10mm以上は検出しやすく、5mm以下は苦手。良悪性の判別は報告で感度・特異度とも約0.84(メタ解析) |
| 縦隔・リンパ節 | 縦隔腫瘤の良悪性、リンパ節転移の判定の補助。MRIによる肺癌のリンパ節転移の判定は、感度0.87〜0.88、特異度0.88〜0.95(メタ解析) |
| PETとの違い | PETは糖の取り込み、DWIは水分子の動き。DWIは被ばくがなく、全身の検索にも使える |
| 注意点 | 呼吸・心拍による歪み、空気による磁化率アーチファクト。炎症でも高信号になる |
拡散強調像(DWI)とは
体の中の水分子は、じっとしているのではなく絶えず不規則に動いています(拡散)。細胞が密に詰まった腫瘍や、膿のように粘り気の強い液体では、この動きが制限されます。DWIはその動きの制限を画像にする撮像法で、制限されたところが高信号(白)に写ります。同時に作るADCマップでは、動きが制限された場所は低信号(黒)になります。頭部では脳梗塞の診断で広く使われていて、くわしい原理は拡散強調像(DWI)とはにまとめています。
胸部や腹部では、この「細胞密度の高い病変が白く拾われる」性質を使って、腫瘍の拾い上げや、治療の効果の確認に使います。画像の濃淡は、DWIだけでなくADCマップと組み合わせて判断します(T2の信号が高いだけで白く見える現象は、ADCマップで見分けます)。
胸部で難しい理由
胸部のDWIは、頭部や腹部に比べて撮像が困難です。理由は次のとおりです。
| 原因 | 画像への影響 |
|---|---|
| 呼吸・心拍動 | 肺や縦隔が動き、病変がぶれる。位置ずれやぼけが生じる |
| 肺の中の空気 | 水素原子が少なく信号がもともと弱い。空気と組織の境界で磁場がゆがみ、画像が歪む(磁化率アーチファクト) |
| 脂肪抑制のむら | 胸壁や縦隔の脂肪の抑え方が不均一になり、高信号が残る |
この問題を軽くしたのが、自由呼吸で長く撮る方法です。DWIBS(背景の体の信号を抑えたDWI)では、STIR法の脂肪抑制と自由呼吸を組み合わせ、薄いスライスで撮ったデータから再構成します。11人の検討では、自由呼吸で約430秒かけて撮った4mmのデータから再構成した8mm厚の画像のほうが、25秒の息止めで撮った9mm厚の画像よりも、リンパ節と周囲の脂肪とのコントラストが良好でした(Takahara 2004)。
肺結節でのDWI
肺結節では、CTで見つかった結節の性質を調べたり、転移の拾い上げに使ったりします。
見つけられる大きさ
CTで結節があるとわかっている20人(結節71個)で、呼吸同期のDWIを比べた研究があります。DWIの感度は、10mm以上で97%、6〜9mmで86.4%、5mm以下では43.8%でした。著者らは、6mm以上の結節ならDWIでかなり高い感度で見つけられるとし、偽陽性があるためCTより正確さは落ちるとしています(Regier 2011)。つまり、小さな結節の見落としをなくす目的にはCTが基本で、DWIはそれを補うものです。肺がんが疑われる結節のCTでの見方は肺がんのCT画像で解説しています。
良性・悪性の判別
肺の結節や腫瘤について、DWIの良悪性判別の精度を調べたメタ解析(10研究・545人)では、まとめた感度が0.84、特異度が0.84でした。著者らは、DWIは良悪性の鑑別に使えるとしつつ、質の高い前向き研究がまだ必要だと述べています(Wu 2013)。DWIが高信号でも、細胞が密な炎症や膿瘍で同じように見えることがあるため、DWIだけで悪性と決めてはいけません。
症例 転移性肺腺癌のDWIと治療後の変化
引用：Biederer J, Bergmann LL, Ackman JB, et al. MRI for Lung Cancer Management: Any Closer to Clinical Application? J Magn Reson Imaging. 2026;63(6):1546-1561 (Figure 8). CC BY 4.0(PMC)
52歳男性、転移性の肺腺癌で多発する肺転移があります。A(T2強調像)では左上葉の結節(最大径28mm)が見えます。B(b値800のDWI)では、この結節を含むすべての肺結節が強い拡散制限を示して高信号です。化学療法の3か月後のC(T2強調像)では、結節が小さくなり、主な結節は21mmになっています。D(DWI)では、主な結節の拡散制限は軽度に弱まっています。DWIは、肺の中でも結節が背景から浮かび上がって見えることがわかります。ただし画像は、呼吸や空気の影響でCTのようにくっきりしていません。
縦隔の腫瘤とリンパ節でのDWI
縦隔の腫瘤
前縦隔の腫瘤55人(良性5・悪性50)を調べた研究では、悪性のADC値は良性より有意に低く、良悪性を分ける最も良い値はADC 1.17×10-3 mm2/秒(感度80%、特異度80%)でした。良性病変と低リスクの胸腺腫(A・AB・B1型)を、B2・B3型の胸腺腫やその他の悪性腫瘍と分ける値は0.99×10-3 mm2/秒(感度78.4%、特異度88.9%)でした(Thuy 2022)。ただし、この値は使った撮像条件(b値など)や症例の組み合わせで決まるため、別の施設や装置でそのまま使える数値ではありません。悪性が大半を占める小さな研究でもあります。
大部分が嚢胞に見える前縦隔の病変の中に、WHO分類B3型の胸腺腫が隠れていた症例が報告されています。MRI(DWIとADCの測定を含む)の所見から、高リスクの胸腺腫の可能性が術前に示唆されました(Bae 2026)。胸腺腫そのものの画像の読み方は胸腺腫・胸腺癌のCT・MRIをご覧ください。
リンパ節
肺癌のリンパ節転移の判定では、胸部MRI(拡散強調像のADC値を含む)の成績をまとめたメタ解析(12研究・1,122人)があります。患者ごとの判定で、感度0.87、特異度0.88、リンパ節ごとの判定で、感度0.88、特異度0.95でした。ADC値などの数値で評価した場合のほうが、形や大きさだけで評価した場合より診断能が高い傾向があり、リンパ節ごとの判定では有意な差がありました(Peerlings 2016)。CTでのリンパ節の見方は縦隔リンパ節腫大の原因・鑑別診断で解説しています。
PETとの違いと位置づけ
PET/CTは、糖の取り込みを見る検査で、肺癌の病期診断や治療効果の判定で確立しています。胸部のMRIは、新しい撮像法の登場で、従来の方法の代わりとして役立つ場面が増え始めており、DWIは肺結節の良悪性の鑑別、リンパ節の病期診断、化学療法の早期効果判定に役立つと総説でまとめられています。全身MRI/PETは、被ばくが少ないことも特長とされます(Kim 2015)。
| 項目 | DWI(MRI) | FDG-PET/CT |
|---|---|---|
| 見ているもの | 水分子の動き(細胞密度) | ブドウ糖の取り込み |
| 被ばく | なし | あり |
| 炎症での偽陽性 | あり(細胞が密な炎症・膿瘍) | あり(炎症で集積する) |
| 画質の弱点 | 呼吸・心拍動・磁場のゆがみの影響を受ける | 糖の取り込みが少ない病変は見えにくい |
2026年の総説では、肺癌の検診で、MRIは一定以上の大きさの充実性結節を中等度から高い感度で、偽陽性が少なく検出できるものの、低線量CTに代わる検診の方法としてはまだ確立していないとされています。一方、DWIを組み合わせた全身MRIは、病期診断で標準的な検査の流れと同等の診断能が、前向き研究やランダム化試験で示されています。治療効果の指標として使えるDWIの数値は、報告ごとにばらつきがあり、日常診療で使うには標準化が足りないとされています(Biederer 2026)。
読影のチェックリスト
胸部のDWIを見るときは、次の順に確認します。
| 順番 | 確認すること |
|---|---|
| 1 | 撮像法(自由呼吸・息止め・呼吸同期)とb値を確認する。画像の白黒が反転して表示されていることがある |
| 2 | 高信号が、ADCマップで低信号か。ADCが高ければT2 shine-throughを考える(T2 shine-through) |
| 3 | CTやT2強調像と見比べて、位置を対応させる。呼吸や空気で歪み、位置がずれやすい |
| 4 | 正常でもDWIで高信号になる構造(リンパ節・脾臓・脊髄・腸管など)を、病変と間違えない |
| 5 | 炎症や膿瘍など、悪性腫瘍以外で高信号になる病態(偽陽性)を考える |
| 6 | 5mm以下の結節の拾い上げはCTで行い、DWIは補助として使う |
よくある疑問(Q&A)
Q1. 胸のDWIだけで、がんかどうかわかりますか？
わかりません。DWIは、がんで高信号になりやすい性質を使う補助の画像で、炎症などでも高信号になります。結節の診断は、CT、必要に応じてPET、組織検査などと合わせて判断します。
Q2. 被ばくがないなら、CTの代わりに受けられますか？
代わりにはなりません。小さな結節はDWIでは見つけにくく、肺癌の検診で低線量CTに代わる方法とはまだいえません(Biederer 2026)。MRIは、目的に応じてCTを補う形で使われます。
Q3. 胸部MRIは息止めが必要ですか？
撮像法によります。自由呼吸で撮る方法もあれば、息止めや呼吸に合わせる方法もあります。検査の説明を受けるときに、担当の検査技師に確認してください。
Q4. ADC値のカットオフはどこでも使えますか？
使えません。ADC値は、b値、装置、撮像条件、測り方で変わります。論文のカットオフ値は、その条件での目安として扱い、自施設の基準を確認してください。検査で気になる点があれば、担当の医師にご相談ください。
あわせて読みたい：パラレルイメージング(SENSE・GRAPPA)とは
参考文献
- Takahara T, Imai Y, Yamashita T, et al. Diffusion weighted whole body imaging with background body signal suppression (DWIBS): technical improvement using free breathing, STIR and high resolution 3D display. Radiat Med. 2004;22(4):275-82. PubMed
- Regier M, Schwarz D, Henes FO, et al. Diffusion-weighted MR-imaging for the detection of pulmonary nodules at 1.5 Tesla: intraindividual comparison with multidetector computed tomography. J Med Imaging Radiat Oncol. 2011;55(3):266-74. PubMed
- Wu LM, Xu JR, Hua J, et al. Can diffusion-weighted imaging be used as a reliable sequence in the detection of malignant pulmonary nodules and masses?. Magn Reson Imaging. 2013;31(2):235-46. PubMed
- Peerlings J, Troost EG, Nelemans PJ, et al. The Diagnostic Value of MR Imaging in Determining the Lymph Node Status of Patients with Non-Small Cell Lung Cancer: A Meta-Analysis. Radiology. 2016;281(1):86-98. PubMed
- Kim HS, Lee KS, Ohno Y, et al. PET/CT versus MRI for diagnosis, staging, and follow-up of lung cancer. J Magn Reson Imaging. 2015;42(2):247-60. PubMed
- Thuy TTM, Trang NTH, Vy TT, et al. Role of diffusion-weighted MRI in differentiation between benign and malignant anterior mediastinal masses. Front Oncol. 2022;12:985735. PubMed
- Bae K, An HJ, Jeon KN. High-Risk Thymoma Hidden Within a Cystic Thymic Lesion: A Diagnostic Clue from Diffusion-Weighted MRI. Diagnostics (Basel). 2026;16(11):1680. PubMed
- Biederer J, Bergmann LL, Ackman JB, et al. MRI for Lung Cancer Management: Any Closer to Clinical Application?. J Magn Reson Imaging. 2026;63(6):1546-1561. PubMed
画像診断を無料で学べるコンテンツ
腹部画像診断を症例で学ぶ
4日に1回、朝6時に症例が届き、実際に画像をスクロールして読影する講座です。90症例以上・1年以上続く講座で、医師・医学生・放射線技師・看護師など10,000名以上が参加中です。
講座に参加する(無料) →
