技術解説(AZE)
2019年4月号
Cardiac Imagingにおけるモダリティ別技術の到達点
心臓領域における「AZE バーチャルプレイス」のCT解析技術
熊野 泰大(マーケティング部)
CTやMRIにおいて,新しい撮影方法や知見が生まれることで,画像解析における技術更新の波は途切れることがない。ポストプロセスを担うワークステーションは,常にそのキャッチアップを続ける必要がある。なかでも循環器系疾患は,動きの要素が加わり,新しい撮影技術が生まれるたびに新規検討が始まるようなもので,ソフトウェア開発が絶えないのが実情になっている。
そこで,本稿では,心臓(循環器)領域の中でも特にCT撮影画像に絞り,当社が汎用医用画像解析ワークステーション「AZEバーチャルプレイス」へ搭載を進めているポストプロセスの解析・評価技術を紹介したい。
●非造影心臓画像の活用:心外膜脂肪測定
近年,心臓周囲脂肪と動脈硬化・心疾患との相関性を示唆する文献が蓄積されつつある。なかでも冠動脈・冠静脈を取り巻く心外膜脂肪量は,カルシウムスコアリングと併せてmajor adverse cardiac event(MACE)の予後予測因子として検討する文献がレビューされるなど,今後もさまざまな検証が進められる分野と考えている1)。
AZEバーチャルプレイスの“心外膜脂肪測定”は,本検討をサポートするためのソフトウェアである(図1)。実際には,カルシウムスコアリングに使われる非造影心臓画像を基に,簡便に心外膜脂肪量を評価することが可能となる。非造影心臓画像は,冠動脈CT検査では一般的な撮影の流れの中で収集される画像であり,追加撮影(患者被ばく)をする必要がないことが研究上のメリットになるであろう。心外膜脂肪のCT値の高低を含めて細分化評価可能など,研究用途として詳細に活用いただけるツールである。
もともと本ソフトウェアは,みなみ野循環器病院放射線科・望月純二先生から指導評価いただいたものである。それは,心臓リハビリテーションによって期待される心疾患の長期予後改善効果の指標として,腹部周囲脂肪量よりも心外膜脂肪量が直接的であることを,日常検査の蓄積の中で明らかにし,日本心臓病学会で発表(第63回メディカルスタッフ部門最優秀賞)されたところから開発が始まった。
当社としては,心臓リハビリテーション前後でのレポート出力機能を搭載することで,より臨床で広く使いやすいソフトウェアをめざし,カルシウムスコアレポート含め,非造影心臓画像の活用方法の充実を図っている(図2)。
●ECV解析(一部W.I.P.)
心臓領域の造影CT検査の目的は,冠動脈狭窄やプラークなどの位置や形態把握,経皮的冠動脈形成術(PCI)術後フォローアップが主流であるが,その造影効果の違いを基に機能情報の収集・活用も増えてきている。その中で,関心が高まっている検討の一つがCT-ECVではないだろうか。
MRIのT1マッピングから細胞外容積分画(extracellular volume:ECV)を計算し,心筋線維化やアミロイド沈着が評価できるようになっているが,CTにおいてもECV計算ができるという論文が示されていた2)。そして近年,装置本体のスペクトラルイメージングやdual energy撮影,高精度位置合わせ機能からのサブトラクションなどの技術的発展により,ヨード画像が比較的容易に取得できるようになってきた。実際的なCT-ECVの評価を進めやすい環境が整ってきていると感じている。
AZEバーチャルプレイスでは,“ECV解析”を開発し,遅延相撮影にて生成されるヨード画像からCT-ECVを計算することができるようにしている(図3)。
しかしながら,ヨード画像で解析する問題点として,そのザラついた画像から左室内腔を判定することに難しさがある。特に,左室心筋に造影効果を認めた場合,その心筋と内腔の境が不明瞭となることがある。その対処の一つとして,通常の冠動脈造影CT画像を参照画像とすることで,より正確な内腔の判定を導くことができると考えてソフトウェア開発を進めている。また,単に内腔の位置判定だけでなく,時相による比較評価(早期相で造影されず,遅延相で染まる心筋領域の評価)から,貫壁性虚血の有無,バイアビリティ評価まで,より有効に検討いただけるようになることをめざしている。
●VNC解析(W.I.P.)
CT装置から質の高いvirtual non contrast(以下,VNC)画像が安定して出力されるようになってきた。そこで,AZEバーチャルプレイスの“VNC解析”では,VNC画像から石灰化や骨のマスクを得て,造影画像からサブトラクションする機能を試験している。
本試験の重要なポイントが,VNC画像における信号値の低下である。石灰化や骨のマスクとしての正確性を棄損する可能性が否めず,ブルーミングアーチファクトを含め,補正方法の検討を進めている段階にある。
しかし,ひとたび抽出すると,スラブMIPでは石灰化領域の血管走行評価がしやすくなり,angio graphic viewでは全体走行の把握が容易になる(図4,5)。また,冠動脈トラッキングにおいては,石灰化を外すことで中心線が取りやすくなる効果もあり,解析に要する労力の低減が期待できる。VNC解析は,活用の幅が広いことが魅力になると考えている。
◎
CTにおいて,その空間分解能・時間分解能の優位性から,冠動脈撮影が年々増加している3)。病変を発見する優れた撮影装置である証左であろう。そして,近年は単なる病変の発見にとどまらず,その重症度・バイアビリティの把握を可能にする撮影技術が生み出され,治療方針の選択により深くかかわる装置としてCTは発展してきている。ポストプロセスを担うワークステーションへも,そうした画像への解析処理の期待が増していくことと考えている。
今回紹介したAZEバーチャルプレイスの技術は,病院の先生方や装置メーカーからたくさんの示唆をいただいて開発を進めているものである。これからも関係する方々の声に耳を傾けながら,心臓(循環器)領域の画像技術の発展,研究に役立てられるものづくりを進めていきたい。
●参考文献
1)Spearmana, J.V., et al. : Prognostic Value of Epicardial Fat Volume Measurements by Computed Tomography ; A Systematic Review of the Literature. Eur. Radiol., 25・11, 3372〜3381,2015
2)Bandula, S., et al. : Measurement of Myocardial Extracellular Volume Fraction by Using Equilibrium Contrast-enhanced CT ; Validation against Histologic Findings. Radiology, 269・2, 396〜403, 2013.
3)日本循環器学会 : 循環器疾患診療実態調査報告書(2017年度実施・公表).
http://www.j-circ.or.jp/jittai_chosa/jittai_chosa2016web.pdf
●問い合わせ先
株式会社AZE
マーケティング部
〒212-0015
神奈川県川崎市幸区柳町70-4
TEL:03-6368-4915
http://www.aze.co.jp/