セミナーレポート(東芝メディカルシステムズ)

第73回日本医学放射線学会総会が2014年4月10〜13日の4日間にわたって,パシフィコ横浜(横浜市)で開催された。3日目の4月12日(土)に行われた,東芝メディカルシステムズ(株)共催のランチョンセミナー11では,慶應義塾大学医学部放射線科学教室の栗林幸夫氏が座長を務め,独立行政法人 国立がん研究センター東病院放射線診断科の久野博文氏,岩手医科大学放射線医学講座の田中良一氏,広島大学大学院医歯薬保健学研究院/研究科放射線診断学研究室の立神史稔氏の3名が,「第二世代面検出器CTの最新臨床応用」をテーマに講演を行った。

2014年7月号

第73回日本医学放射線学会総会 ランチョンセミナー11 第二世代面検出器CTの最新臨床応用

頭頸部領域におけるサブトラクション技術と金属アーチファクト低減技術の臨床応用

久野 博文(独立行政法人 国立がん研究センター東病院放射線診断科)

久野博文 氏

久野博文 氏

国立がん研究センター東病院は,さまざまな臓器のがんに特化した専門施設であり,特に頭頸部がんの症例数が多いことが特色のひとつである。主力装置の320列ADCT「Aquilion ONE」は,Area Detectorによる1回転160mmのVolume scanで,頭頸部がんの標的臓器を寝台移動なしで撮影することができる。Volume scanは形態のみならず動態評価も可能になるため,当院では頭頸部領域で最大限に活用している。本講演では,Volume scanによる新技術として,サブトラクション技術を用いた頭頸部がん診療への応用と,金属アーチファクト低減アルゴリズム“SEMAR”について解説する。

Aquilion ONEによるサブトラクション技術を用いた頭頸部がん診療への応用

図1 骨軟部サブトラクションソフトウェア

図1 骨軟部サブトラクションソフトウェア

当院では,Volume scanによるサブトラクション技術を頭頸部がんに応用し,骨浸潤評価に用いている。一般的に,術前のがんの骨浸潤評価については,皮質骨に関してはCTの方が優れ,骨髄に関してはMRIの方が優れているため,CTとMRIの両方で評価する必要がある。Aquilion ONEによるVolume scan subtraction技術により,高い空間・時間分解能を有するCTを用いて造影MRIに類似した高コントラスト分解能の画像評価が可能になれば,皮質骨と骨髄の両方を対象とした診断法を確立できる可能性がある。
Aquilion ONEによるサブトラクション技術は,Volume scanで寝台をまったく動かさずに160mmの広範囲を撮影できるため,ヘリカルアーチファクトや慣性力による臓器のブレから根本的に脱却できることが特長である。撮影にあたっては,まず患者さんの下顎骨や頭蓋底をしっかり固定する。造影開始後7秒(plain画像)と60秒(腫瘍濃染画像)後にそれぞれ1回転のVolume scanを行い,2つの画像をサブトラクションすると,造影剤で増強された領域のみが強調されたサブトラクション画像が得られる。
また,骨に特化した骨軟部サブトラクションソフトウェアは,サブトラクションしたいターゲットを選択することで,その部位に対して非線形の位置合わせを行い,ズレを修正して精度を向上させることができる(図1)。作成したデータは,多方向のMPR画像やカラーフュージョン画像に展開することが可能である。

サブトラクション技術を用いた症例提示

●Case1:上咽頭がんの頭蓋底浸潤

上咽頭がんのTNM分類では,頭蓋底への浸潤はT3,頭蓋内進展はT4となるが,従来のCTでは皮質骨の微妙な硬化性変化などから判断していた。骨自体をサブトラクションして,骨髄の造影効果を伴う領域をより強調させることで,斜台への浸潤が観察できる(図2)。脂肪抑制の造影MRI画像と比較しても,骨髄への進展範囲がほぼ遜色ない画像で描出されている。

図2 Case1:上咽頭がんの頭蓋底浸潤の評価 a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像, d:脂肪抑制造影MRI画像

図2 Case1:上咽頭がんの頭蓋底浸潤の評価
a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像,
d:脂肪抑制造影MRI画像

 

●Case2:上顎洞がんの頭蓋底・頭蓋内浸潤

サブトラクション画像ではコントラスト分解能の向上により,中頭蓋底の骨組織を介した硬膜下の軟部組織への進展がある程度把握できる(図3)。硬膜浸潤を伴っていることが,MRIを実施しなくても判断できるような画像が得られる。

図3 Case2:上顎洞がんの頭蓋底・頭蓋内浸潤の評価 a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像,d:サブトラクションカラーフュージョン

図3 Case2:上顎洞がんの頭蓋底・頭蓋内浸潤の評価
a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像,
d:サブトラクションカラーフュージョン

 

また,神経周囲進展に関しても,サブトラクション画像では神経孔内の軟部腫瘍が描出され,従来のルーチンのCT画像に追加する画像情報として非常に有用である(図4)。

図4 Case2:上顎洞がんの神経周囲進展の評価 a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像,d:サブトラクションカラーフュージョン

図4 Case2:上顎洞がんの神経周囲進展の評価
a, b:造影CT画像,c:サブトラクション画像,
d:サブトラクションカラーフュージョン

 

●Case3:下歯肉がんの下顎骨切除,腓骨再建

下顎骨浸潤を伴う口腔がんの下顎骨切除における術式の決定に術前画像診断は必須だが,従来のCTでは骨の破壊程度を判断するにとどまり,腫瘍の骨髄への進展まで観察することは難しかった。サブトラクション画像を追加すると,骨の破壊とともに骨髄の中に腫瘍組織がどのくらい進展しているかが,高いコントラスト分解能で評価することが可能になる。当院では,CTのサブトラクション画像や骨条件の画像と造影MRIの両方を必ず実施し,骨髄への腫瘍の進展をシェーマで読影レポートに加え,下顎骨切除の術式を決定するようにしている(図5)。

図5 Case3:下歯肉がんの下顎骨切除の術前評価 a,b:造影MRI画像, c:CTサブトラクション画像,d:シェーマ

図5 Case3:下歯肉がんの下顎骨切除の術前評価
a,b:造影MRI画像, c:CTサブトラクション画像,d:シェーマ

 

金属アーチファクト低減アルゴリズム:SEMARの臨床応用

口腔内の金属から生じるアーチファクトは,CTによる頭頸部がんの画像評価において大きな障害となる。Aquilion ONEのSingle Energy Metal Artifact Reduction(SEMAR)は,生データベースで画像の質を低下させることなく,金属アーチファクトのみを低減するアルゴリズムである。Volume scanの画像データに約2分の後処理として適用することで,金属アーチファクトの低減が可能となる。

●Case4:舌がん(左舌縁),T4a

口腔がんの場合,歯の充填物による金属アーチファクトのため腫瘍の存在すら指摘できないことが多いが,SEMARを適用することでアーチファクトが低減され,左舌縁の舌がんが確認できるようになった(図6→)。さらに,アーチファクトが消えた部分の組織がある程度残っているため,元画像ではまったく指摘できないような病変を確認できることもある。

図6 Case4:舌がん(左舌縁),T4a a:SEMAR適用前,b:SEMAR適用後

図6 Case4:舌がん(左舌縁),T4a
a:SEMAR適用前,b:SEMAR適用後

 

●Case5:右臼後部がん,T4a

右の臼後部がんの症例(図7)では強い金属アーチファクトの影響で,横断像や顎骨再構成画像での評価は難しい(図7a)。SEMARを適用することでアーチファクトが低減され,bの画像のように病変の存在(←)が確認できるようになった。下顎骨の垂直断面像を再構成すると,下顎骨との関係について評価が可能となる。

図7 Case5:右臼後部がん T4a a:SEMAR適用前,b:SEMAR適用後

図7 Case5:右臼後部がん T4a
a:SEMAR適用前,b:SEMAR適用後

 

当院の口腔がん64例について,口腔内金属数とSEMAR効果との関係を検討したところ,可動舌領域のCT値は口腔内金属数にほぼ関係なく,軟部組織に近い値に低減を示した(図8)。症例によってSEMAR効果にかなりばらつきが認められ,今後はアーチファクト低減効果の条件についての検討が課題と言えるが,SEMARによってアーチファクトの増悪を示す可能性は低いことから,口腔周辺の病変に関してはルーチンで適用してもよいのではないかと考える。

図8 口腔内金属数とSEMAR効果との関係(口腔がん64例)

図8 口腔内金属数とSEMAR効果との関係(口腔がん64例)

 

本研究はJSPS科研費 26861033の助成を受けたものです。

 

久野 博文(Kuno Hirofumi)
2000年 浜松医科大学医学部医学科卒業。2007年10月~国立がん研究センター東病院放射線診断科医員。頭頸部領域の画像診断を専門として臨床・研究に従事。

 

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