セミナーレポート(東芝メディカルシステムズ)

第75回日本医学放射線学会総会が4月14日(木)〜17日(日)の4日間,パシフィコ横浜(横浜市)にて開催された。16日に行われた東芝メディカルシステムズ株式会社共催のランチョンセミナー11では,岩手医科大学附属病院循環器放射線科教授の吉岡邦浩氏を座長に,順天堂大学医学部・大学院医学研究科放射線医学講座准教授の隈丸加奈子氏,東京大学医学部附属病院22世紀医療センターコンピュータ画像診断学/予防医学寄付講座特任助教の前田恵理子氏,北海道大学病院放射線診断科講師の真鍋徳子氏が,「心血管領域における320列面検出器CTの最新臨床応用」をテーマに講演した。

2016年7月号

第75回日本医学放射線学会総会ランチョンセミナー11 心血管領域における320列面検出器CTの最新臨床応用

成人および小児循環器領域におけるFIRSTの臨床応用

前田恵理子(東京大学医学部附属病院22世紀医療センターコンピュータ画像診断学/予防医学寄付講座)

本講演では,東芝メディカルシステムズ社のFull IR(逐次近似再構成)技術“FIRST”の基本原理と,成人および小児循環器領域におけるFIRSTの有用性について述べる。

FIRSTの基本原理

FIRSTは,順投影適用モデルベース逐次近似再構成による新しい画像再構成技術で,大幅な画質改善を実現している。なかでも特徴的なのがRegularizationという過程で,対象部位に合わせたパラメータの最適化により,現時点でBone,Cardiac,Cardiac Sharp,Lung,Body,Body Sharpの6種類の処理が可能となっている。
FIRSTのカタログを基に当院にて再現実験を行ったところ,Water Phantomを用いた検討では低mAsでも十分なノイズ低減効果が得られたほか,Catphan Phantomを用いた検討では空間分解能の大幅な向上が確認された。さらに,HUプロファイルを作成したところ,低CT値から高CT値までの差がFBPと比較してかなり大きく,これらの検討の結果から,ノイズ低減,空間分解能の向上,濃度分解能の向上が図られていることが確認できた。

成人の循環器領域におけるFIRSTの有用性

1.症例提示

症例1は正常例で,体重72kg,120kV,350mA(小焦点),275ms/rot,scan length:120mm,Target CTA:75% 1beatの条件で撮影し,被ばく線量は1.45mSvと低線量である。VR画像(図1)にてFBP,AIDR 3D Enhanced,FIRST Cardiac Strongを比較すると,対角枝や鈍角枝,中隔枝の細い枝が明瞭に描出されており,Angio Graphic Viewでも同様に末梢の細い枝や太い枝がかなり均一に描出されていた。CPR画像(図2)にて近位(#5),中位(#7),遠位(#8)の濃度を測定すると,#8でも高濃度に保たれていることが,細い枝を明瞭に描出できる理由と思われる。

図1 症例1(正常例)のVR画像における描出能の比較

図1 症例1(正常例)のVR画像における描出能の比較

 

図2 症例1のCPR画像における濃度分解能の比較

図2 症例1のCPR画像における濃度分解能の比較

 

症例2は,体重116kgの肥満患者で,120kV,750mA(大焦点),275ms/rot,scan length:140mm,Target CTA:75% 1beatの条件で撮影し,被ばく線量は4.02mSvである。FBPではきわめてノイズが多いが,FIRSTでは低体重の患者と同等の高画質が得られた。それぞれの心筋と心内腔のSDの比較においても,FIRSTでは画質が大幅に改善していることがわかる(図3)。

図3 症例2の心筋と心内腔におけるSDの比較

図3 症例2の心筋と心内腔におけるSDの比較

 

症例3は,石灰化とプラークを有する体重67kgの患者で,120kV,350mA(小焦点),scan length:140mm,Target CTA:75% 1beatの条件で撮影し,被ばく線量は1.8mSvであった。特に石灰化およびびまん性プラークの近位部についてFBPとFIRSTを比較すると,FIRSTでは石灰化近位部のブルーミングアーチファクトが低減し,石灰化と内腔の境界が明瞭となっているほか,プラークと心周囲脂肪織との境界も明瞭である(図4)。これは,日常臨床におけるFIRSTの最大の利点であり,読影の負担軽減につながっている。また,プラーク解析を行ったところ,循環器科の医師から,FIRSTでは実態をかなり反映しているのではないかとの評価が得られた(図5)。

図4 症例3:石灰化とプラークを有する患者における描出能の比較

図4 症例3:石灰化とプラークを有する患者における描出能の比較

 

図5 症例3のプラーク解析画像の比較

図5 症例3のプラーク解析画像の比較

 

2.焦点サイズと被ばく線量

CT撮影に当たり,低線量ですむ場合は焦点を絞って撮影できるが,線量が増えるに従い焦点を広げざるを得なくなる。このため,大焦点では画像にボケが生じる。320列面検出器CT(ADCT)では,350mAまでが小焦点,500mA以上が大焦点となる。
当院ではFIRSTの導入に当たり,AIDR 3D Enhancedと比較して15%の被ばく低減を行った。当院におけるAIDR 3D Enhancedの89症例とFIRSTの95症例(計184症例)の焦点サイズを確認したところ,AIDR 3D Enhancedでは体重69kgまでの約72%の症例を小焦点で撮影していたが,FIRSTでは79kgまでの約93%の症例を小焦点で撮影できていることがわかった。また,被ばく線量については,AIDR 3D EnhancedからFIRSTにした際に管電流を下げたことで,CTDIvol,DLP,Effective Doseのいずれも約28%低減している。
図6は,放射線科医による画質の主観的評価である。Sharpness,Blooming,Noise and overall image qualityという4つの指標において,AIDR 3D Enhanced,FIRST共に臨床的には十分な画質が得られているが,FIRSTの方が有意に高画質であるとの結果となった。

図6 放射線科医による画質の主観的評価

図6 放射線科医による画質の主観的評価

 

小児循環器領域におけるFIRSTの有用性

当院では小児の撮影は80kV,275ms/rot,SD=40,Target CTA:40% 1beatという,きわめて低線量の条件で行っている。
症例4は,0歳0か月,単心房,単心室,両大血管右室起始症(DORV)の患児であるが,FIRSTでは心房や心室の形態がきわめて明瞭に描出されている(図7)。また,症例5は,1歳0か月の患児であるが,冠動脈起始部もはっきりと確認可能で(図8),SD=40でも自信を持って診断することができる。
小児における当院での実際の被ばく線量を見ると,生後3か月未満,3〜12か月,1〜5歳のいずれも0.22〜0.37mSvで撮影できている。これは,医療被ばく研究情報ネットワーク(J-RIME)の診断参考レベル(DRL)における乳児の胸部単純X線写真の表面入射線量とほぼ同等ある。また,小児の胸部CTのDRLは,1歳未満がCTDIvol=11mGy,DLP=210mGy・cm,1〜5歳がCTDIvol=14mGy,DLP=300mGy・cmであるが,当院では約1/20に低減されている。このように,FIRSTでは低線量でも小児心疾患の十分な評価が可能なことから,小児科医や患児の保護者から高い評価が得られている。

図7 症例4:0歳0か月のDORV患児における描出能の比較

図7 症例4:0歳0か月のDORV患児における描出能の比較

 

図8 症例5:1歳0か月患児の冠動脈起始部の描出能の比較

図8 症例5:1歳0か月患児の冠動脈起始部の描出能の比較

 

まとめ

FBPからAIDR,AIDR 3D,AIDR 3D Enhanced,そしてFIRSTへと,逐次近似再構成は進化してきた。今後もさらなる進化を続け,FIRSTの臨床適応が広がることが期待される。

 

前田恵理子(東京大学医学部附属病院22世紀医療センターコンピュータ画像診断学/予防医学寄付講座)

前田恵理子(Maeda Eriko)
2003年 東京大学医学部医学科卒業。同附属病院研修医を経て,2005年〜同院22世紀医療センターコンピュータ画像診断学/予防医学寄付講座特任助教。

 

 

 

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