脳の働きを調べることができるfMRI（機能的MRI）をご存知ですか？

脳の各部位がどのように機能し、互いにどのように反応し合っているのか、疑問に思ったことはありませんか？特に脳外科手術などを行う前には、医師は脳のどの部位が最も重要な役割を担っているのか、またどの部位が損傷を受ける可能性があるのか​​を正確に把握したいと考えます。今回は、そのような場合に用いられる特別なスキャンについてお話しします。このスキャンによって、脳の内部に隠された秘密の一部が明らかになるのです。

fMRIとは何でしょうか？簡単に言うと…

簡単に言うと、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）とは、脳の特定の部位の活動、つまり、その部位が特定の時間にどれだけ活動しているかを示すスキャンです。おそらく、MRI（磁気共鳴画像法）スキャンについては聞いたことがあるでしょう。これは、大きな丸い機械の中に入って行う検査です。非常に強力な磁場、電波、そしてコンピューター技術を用いて、体内の非常に鮮明な3D画像を撮影します。一番の利点は、X線のように放射線を使用しないことです。そのため、放射線被ばくを心配する必要はありません。

さて、このfMRIスキャンは通常のMRI装置と同じものを使って行います。しかし、この装置の特別な点は、脳のさまざまな部位への血流をモニタリングできることです。考えてみてください。脳細胞が活動しているときは、より多くの酸素が必要です。そして、その酸素は血液によって運ばれます。つまり、血流が多い領域は、脳の中で最も活動的な領域なのです。fMRIスキャンでは、これらの領域がより明るく映ります。その仕組みがお分かりいただけましたか？

fMRIスキャンは何のために使われるのですか？

脳のさまざまな部位の血流と活動をマッピングすることで、医師は脳のどの部分が特定の機能や能力を制御しているかを特定できます。これは、脳外科手術や脳に影響を与える可能性のあるその他の医療処置を計画する際に非常に役立ちます。例えば、脳の特定の部位の手術が必要だとします。その場合、脳神経外科医はこのfMRIを用いて手術計画を立てることができます。また、脳のどの部分が重要な機能を担っており、手術の影響を受けないようにすべきかを正確に把握することもできます。このfMRIスキャンは、大人だけでなく幼児にも実施可能です。

例えば、筋肉の動きは脳の前頭葉にある特定の領域によって制御されています。fMRIスキャン中に誰かに指を軽く叩いてもらうと、その動作に関与している脳の部位がスキャンによって明らかになります。脳神経外科医は、その部位を損傷することなく手術を行う方法を知ることができるのです。

以下に、このような計画が必要となる可能性のある状況や医療処置の例をいくつか挙げます。

• てんかん：てんかんが薬物療法やその他の治療でコントロールできない場合、脳外科手術（てんかん手術）が必要になることがあります。
• 脳腫瘍：悪性腫瘍、良性腫瘍を問わず、あらゆる種類の腫瘍を切除するために手術が必要となる場合があります。
• 脳への放射線療法：精密な放射線療法は、がんや循環器系の問題など、多くの脳疾患に利用できます。
• 治療後のスキャン：このスキャンは、特定の医療処置後に脳機能に変化がないかを確認するのにも役立ちます。

さらに、研究者たちはfMRIの他の用途についても研究を進めている。例えば、バイオフィードバック療法などに役立つ可能性を示す証拠がある。

fMRI検査はどれくらい一般的ですか？

fMRI検査の医学的利点は限られているため、医療現場ではあまり一般的ではありません。小規模な病院や診療所では、fMRI検査を実施できる設備が整っていない場合があります。検査を受けたい場合は、より規模の大きな医療機関を受診する必要があるかもしれません。

この検査を受けるにあたって、どのように準備すればよいですか？

fMRI検査当日は、カフェインを含む飲み物は飲まないでください。カフェインはfMRIの結果に影響を与える可能性があります。服用中の薬がある場合は、検査前に医師から服用方法（および服用を中止する時期）について指示があります。

通常のMRI検査と同様に、fMRI検査も非常に強力な磁石を使用します。この磁石は非常に強力なため、一部の物体を損傷する可能性があり、磁性のある物体を急速に引き寄せます。MRI装置の近くでは、通常の金属物体でさえ危険な場合があります。

したがって、着用する衣服、使用する装飾品、ヘアピンには金属部品が一切含まれていないようにしてください。これは磁性を持つ金属だけでなく、あらゆる種類の金属に当てはまります。なぜなら、非磁性金属であってもスキャンの鮮明度に影響を与える可能性があるからです。

MRI検査室に持ち込んではいけないもの、着ていてはいけないもの

• 宝飾品、時計、クレジットカード、補聴器。
• ピン、金属製のヘアピン、ワイヤー入りのブラジャー、金属製のファスナー（これらはMRI画像を歪める可能性があります）。
• 取り外し可能な義歯。
• ペン、ポケットナイフ、マルチツール。
• ボディピアス。
• 携帯電話、電子時計、追跡装置。

これは間違いなく医師に伝えるべきことだ！

以下のいずれかの症状がある場合は、 MRI検査を受ける前に必ず医師に知らせてください。

• 心臓ペースメーカーまたは除細動器。
• 電子式または埋め込み式の刺激装置または機器。例としては、深部脳刺激装置、迷走神経刺激装置、膀胱刺激装置、脊髄刺激装置、神経刺激装置、埋め込み型電極またはワイヤーなどが挙げられる。
• 交換用ジョイント。
• 人工内耳またはその他の耳埋め込み型インプラント。
• 埋め込み型薬剤ポンプ。例：鎮痛剤を投与するもの、筋肉の硬直（痙縮）を軽減する薬剤を投与するもの。
• プログラム可能なシャント。
• 動脈瘤クリップとコイル。
• 心臓以外の部位に留置されるステント。
• 例えば、血栓除去フィルターなどのフィルター。
• 体や目に金属片が刺さった場合。例：銃弾、榴散弾、金属片、金属粉。
• 持続血糖測定器（CGM） 。
• インスリンポンプ。
• 体のどこかに貼り付ける薬のパッチ。

また、fMRI検査を受ける前に、以下の点について医師に伝えておく必要があります。

• 妊娠している場合、または妊娠している可能性がある場合。
• 検査中ずっと仰向けでいられない理由がある場合は、その旨をお知らせください。
• 閉所恐怖症（つまり、狭い場所への恐怖）をお持ちの場合。狭い部屋にいるのが怖いと想像してみてください。そのような恐怖心をお持ちの方は、機械の中に入る際に少し不安を感じるかもしれません。そのため、事前に医師にその旨を伝えておくことをお勧めします。

閉所恐怖症の方は、検査中または検査直前に抗不安薬を服用するよう医師から勧められる場合があります。これは個人差があるため、fMRI検査中に不安を感じた場合は、医師に相談して薬を服用できるかどうか確認してください。

小さなお子様でもfMRI検査を受けることは可能ですが、リラックスさせるための薬が必要になる場合があります。お子様の主治医が、どのような選択肢があり、どのような検査が推奨されるのかを説明してくれます。

fMRIスキャン中はどのようなことが起こるのですか？

fMRI検査は、通常のMRI検査と同様の方法で行われます。検査中はベッドに横になり、ベッドがMRI装置に向かって移動されます。fMRI検査では、多くの場合、従来型のリング型MRI装置が使用されます。これは、開放型MRI装置の磁石は通常、fMRI装置ほど強力ではないためです。

fMRI検査中は、頭部をヘッドコイルと呼ばれるヘルメット状の特殊な装置の中に入れます。このコイルによって、より鮮明な画像が得られます。また、MRI装置の騒音を遮断するために、特殊なノイズキャンセリングヘッドホンを装着する必要があります。このヘッドホンにはもう一つ利点があります。MRI技師や放射線科医などの医療従事者が、検査中に患者に話しかけたり、指示を与えたりすることができるのです。

通常のMRIとfMRIの主な違いは、脳の活動量です。fMRIスキャン中は、医療従事者が患者に話したり、指を動かしたり、その他簡単な動作をするように指示します。その間、fMRIは脳の血流をモニタリングし、脳のどの部分が最も活発に活動しているかを調べます。そして、その時に患者が行っていた動作と比較します。こうして脳の各部位を「マッピング」し、脳内で何が起こっているかを把握するのです。

これらの作業は、次の2つの方法で実行できます。

• ブロックシステム：このシステムでは、短い作業時間が与えられ、その後短い休憩時間が設けられます。これらの期間をブロックと呼びます。
• イベントシステム：これは、休憩を挟まずに複数のタスクを連続して行うことを指します。

医師は、fMRI検査の一部を「安静時」スキャンとして行うことを希望する場合があります。この間、あなたはスキャナーの中で横になるだけです（医師は目を開けたままにするか閉じたままにするかを指示する場合があります）。これにより、医師はあなたが安静時と覚醒時の脳活動の違いを観察し、測定することができます。

造影剤を用いたfMRI検査は行っていますか？（造影剤を用いた機能的MRI検査）

通常のMRI検査と同様に、fMRI検査でもガドリニウムを含む造影剤が使用されることがあります。このガドリニウムは、検査を補助するために静脈（静脈注射）に注入されます。これにより、体や脳内の特定の構造をより鮮明に観察することができます。

fMRIスキャンにはどれくらい時間がかかりますか？

fMRI検査は通常約1時間かかります。医師が分析のためにさらにデータが必要な場合や、fMRI検査に加えて別の種類のMRI検査を行う必要がある場合は、もう少し時間がかかることがあります。

このテストの後はどうなりますか？

fMRI検査が終わったらすぐに帰宅できます。ただし、fMRI検査中に不安を抑える薬を服用した場合は、誰かに車で送ってもらう必要があります。放射線科医がスキャン画像を確認・分析し、結果を伝えます。また、検査を依頼した医師（例えば、神経内科医や脳神経外科医）からも結果が伝えられます。

fMRIの利点は何ですか？

fMRIは、術前計画において特に有用です。脳神経外科医は、fMRIによって脳の様々な構造がどのように機能するかをより深く理解することができます。これにより、脳の重要な部分を損傷することなく手術を行うことが可能になり、それらの部分が制御する機能を失うリスクを軽減できます。

計画立案に役立つ検査は他にもありますが、通常はfMRIの方が適しています。なぜなら、他の検査は侵襲性が高く、副作用を起こしやすい薬剤を必要とする場合が多く、また、関連する脳領域のマッピング精度もfMRIほど高くないからです。

fMRIには何かデメリットやリスクはありますか？

他の検査方法と比較すると、fMRIにはいくつかの欠点があります。最大の欠点は、fMRIスキャンのタイミングと脳活動の速度との関係です。例えば、ものすごい速さで走っている人の写真を撮ることを想像してみてください。脳の活動速度に比べると、fMRIがデータを収集する速度はやや遅いと言えます。つまり、脳活動は1秒間に数十ミリ秒単位で変化する可能性がありますが、fMRIは1秒単位でしか捉えることができません。そのため、非常に微妙な、瞬間的な変化は見逃されてしまう可能性があります。

fMRIのリスクは非常に低く、通常のMRIと同程度です。ガドリニウム造影剤による副作用も非常に少ないです。主な懸念事項は金属の安全性です。金属の安全性に関して、医師や医療スタッフから指示された事項はすべて遵守してください。ご不明な点があれば、遠慮なくお尋ねください。

脳波検査（EEG）と機能的磁気共鳴画像法（fMRI）の違いは何ですか？

脳波検査（EEG）は、脳活動を測定・記録する検査です。EEG装置は、脳活動を紙またはデジタル画面に波形として表示します。どちらも同じデータを記録しますが、fMRIはそれを画像として表示します。

では、このことから私たちが心に留めておくべき教訓は何でしょうか？

fMRIは比較的新しい技術です。登場してから30年余りですが、脳の働きに関する新たな知見をもたらしました。現在では、脳活動をマッピングし、特定の作業や出来事の際に脳のどの部分が活性化しているかを示すのに非常に役立っています。あなた自身、あるいはあなたのお子さんがfMRI検査を受ける場合、この検査方法は脳神経外科医が手術計画を立てる際に、できるだけ多くの重要な部位を損傷しないようにするのに役立ちます。ですから、この検査を受ける場合は、怖がらずに医師の指示に従ってください。

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