心臓および頭部のSPECT検査は，SPECT検査全体の約70％を占めている。これは，虚血性心疾患や脳血管障害，または認知症における診断と治療方針の決定において，SPECT検査の有用性が高いことが背景にある。
本稿では，心臓SPECT検査において卓越した画像を提供する3検出器型SPECT装置「GCA-9300R」の特長について，最新技術の紹介を交えて概説したい（図1）。

図1　3検出器型SPECT装置GCA-9300R

■3検出器×LMEGPコリメータによって安定した高画質

汎用2検出器型SPECT装置で360°分のデータを得るためには，検出器を180°回転させなければならないのに対して，3検出器型SPECT装置は検出器を120°回転させるだけで360°分のデータを収集できるため，同じ収集時間では1.5倍のカウントが得られる。また，収集時間もしくは投与量を2/3に低減しても同等の画像が得ることができる（図2）。

図2　3検出器による収集効率の向上

検出器に装備されるコリメータにも大きな特長がある。標準装備である低中エネルギー汎用（以下，LMEGP）コリメータは，感度と分解能，ペネトレーションという相反関係にあるパラメータを徹底的に検討し，心筋SPECT検査に最適化したコリメータである。
低エネルギー高分解能（LEHR）コリメータと比較して約1.8倍の感度があり，効率良くγ線計測が可能なため，心電図同期収集や^99mTc製剤に比べてカウントが得られにくい²⁰¹Tl製剤でも安定して画像を提供することができる。
また，¹²³I核種に見られる529keVに由来する高エネルギー側散乱線成分の混入を抑え，心縦隔比（HMR）の定量性が改善される（図3）。このように，LMEGPコリメータ一つで核種によらず心臓検査全般に対応できる。
3検出器による収集効率向上と感度の高いコリメータの組み合わせにより，高画質の画像を安定して提供できる。

図3　LMEGPコリメータとLEHRコリメータの比較
（データご提供：国立循環器病研究センター様）

■SSPAC法を用いた減弱アーチファクトの低減

心筋SPECT検査において，生体内での吸収・散乱の影響により，深部に位置する下壁・中隔領域のカウントが低下することが問題となる。このカウント低下を補正するには，減弱係数の分布を表すデータ（減弱マップ）が必要であり，最近ではCT画像を基に減弱マップを作成する方法が主流となっている。しかし，短時間で撮影するCT画像と自由呼吸下で数十心拍分のカウントを平均化する心筋SPECT画像では，心筋と肺や横隔膜の位置関係が同一にならない問題があり，これは同一寝台で撮像可能なSPECT/CT装置においても解消されていない^1）。この問題を解決するために，segmentation with scatter and photopeak window data for attenuation correction（以下，SSPAC）法が前田らによって開発された^2）。
SSPAC法は，被検者に投与されたSPECT用トレーサーから放出されるγ線の情報を用いて減弱マップを作成する手法で，フォトピークウインドウデータとコンプトン散乱領域のデータ（サブウインドウデータ）を利用して，SPECT画像から減弱マップを作成するため，追加のSPECT収集・CT撮影が不要である。データ収集のエネルギーウインドウ設定は，フォトピークウインドウとサブウインドウからなる散乱線補正法（TEW法）と同じである（図4）。

図4　SSPAC法のデータ収集におけるエネルギー設定

具体的なSSPAC法による減弱マップ作成の流れを図5に示す。
最初に，サブウインドウデータから得た再構成画像から体輪郭および肺外縁の抽出を行い，ここにあらかじめ用意しているモデル縦隔を合成する。次に，フォトピークウインドウデータから得た再構成画像より心臓および肝臓を抽出し，あらかじめ用意したモデル胸椎とともに合成する。最後に，得られた各部位に決められた減弱係数の割り付けを行い，SPECT位置分解能と同等の分解能となるよう，スムージングフィルタ処理を行うことで，各スライス面での減弱マップを得る。

図5　SSPAC法による減弱マップ作成

図6に，SPECT/CT装置で心筋SPECTの減弱補正を行った場合と，SSPAC法を用いた場合を比較した結果を示す。補正なしでは存在しない心尖部の画素値低下が，SPECT/CT装置を用いた補正で認められるのに対し，SSPAC法ではより均一な画像となっていることがわかる。これは，前者ではSPECT画像と減弱マップの間に位置ズレが存在するのに対して，後者ではこれが存在しないためと考えられた。

図6　SPECT/CT装置のCT画像を使った減弱補正と
SSPAC法による減弱補正の比較
（データご提供：金沢大学様）

■冠動脈CT画像と心筋SPECTのフュージョン“NM Cardiac Fusion”

近年，ソフトウェアの進歩により，冠動脈の形態的評価を行う冠動脈CT画像と，機能的評価を行う心筋血流SPECTをフュージョンさせる手法が開発されており，そのフュージョン画像は臨床の場で高く評価されている^3），4）。
GCA-9300Rに搭載されるNM Cardiac Fusionも画像フュージョン用アプリケーションの一つで，冠動脈CT画像とSPECT画像の3Dフュージョン表示が可能である。冠動脈の状態（走行・狭窄や石灰化の有無）と心筋血流の状態（虚血・梗塞の有無）を同時に観察することで，責任血管の判定・治療方針の決定・被検者への説明に効果が大いに期待できる（図7）。
また，本アプリケーションでは，ポーラーマップ解析画像も冠動脈CT画像とフュージョン可能で，被検者自身の冠動脈CT画像をオーバーレイ表示することで，複雑な血管走行をポーラーマップ解析画像上でも容易に把握できる。もちろん，ポーラーマップ解析はreversibilityやwashoutといった各種の解析に対応している。

図7　NM Cardiac Fusion使用画像
（データご提供：鹿児島大学様）

◎

GCA-9300Rの画像は，潤沢なカウントから作られる高画質な画像・減弱アーチファクトの補正・冠動脈CT画像とのフュージョンによる心筋血流評価という3つの特長から，心臓検査における診断能向上に大きく寄与できていると考える。

^{＊NM Cardiac Fusionはオプション機能です。}

^{●参考文献
1）McQuaid, S.J., et al. : Sources of attenuation-correction artefacts in cardiac PET/CT and SPECT/CT. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 35・6, 1117～1123, 2008.
2）前田壽登・他 : 心筋SPECTにおける減弱補正─散乱・フォトピ－クデ－タからの減弱係数マップ作成および減弱補正. メディカルレビュー, 90, 2003.
3）Matsuo, S., Nakajima, K., et al. : Clinical usefulness of novel cardiac MDCT/CT fusion image. Ann. Nucl. Med., 23・6, 579〜586, 2009.
4）Slart, R.H., et al. : Diagnostic pathway of integrated SPECT/CT for coronary artery disease. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 36・11, 1829〜1834, 2009.}