キヤノンメディカルシステムズは，2023年4月よりデジタルPET-CT装置「Cartesion Prime / Luminous Edition」の販売を開始した。当装置はPET検出器に半導体光検出素子（silicon photomultiplier）を採用し，その利点を最大限に生かした検出器設計により，time-of-flight（TOF）時間分解能「280ps未満（typical 263ps）」という高い性能を有している。また，当装置が持つ27cmの長い体軸方向有効視野は高感度を実現する。例えば，全身検査においては1mあたり6ベッドで収集が完了し，スループット向上に寄与する。また，頭部や心臓などのターゲット臓器を広い有効視野の中央で撮像することで，高感度による画質向上に貢献できると考える。
本稿では，新たに搭載したデバイスレスPET呼吸同期の特長，および「AiCE（Advanced intelligent Clear-IQ Engine）」を用いた息止め収集の腹部領域における適用例を紹介する。

■デバイスレスPET呼吸同期の原理

デバイスレスPET呼吸同期では，専用の外部機器などの設定は不要である。これは，PETで収集された生データに含まれる呼吸に関する情報を利用するためである。本機能では，収集されたデータを短い時間ごとに分割し，高速で簡易的なTOF再構成を実施する。再構成された画像は独自の技術で圧縮され，呼吸特徴量を抽出する。呼吸波形は，呼吸特徴量について主成分分析（principal component analysis：PCA）を実行することにより生成される。

■呼吸波形によらない「Auto Gating」機能

一般的に用いられるPhase Gatingでは，呼吸波形に基づいて，固定の呼吸相のPETデータを抽出・加算することで画像を得る。しかし，呼吸が不安定な被検者では，対応する呼吸位相のデータが不足し，画質が不良になってしまう場合がある。
　新たに搭載したAuto Gating機能では，呼吸特徴量の類似度に基づいて全体のデータから呼吸体動下で類似した画像を自動的に抽出・加算する。このAuto Gatingは，Phase Gatingより使用するデータ量を増やせる場合があり，また，呼吸波形が一定でない呼吸が不安定な被検者ではより効果的で，高画質な画像を生成することができる（図1）。

図1　Phase GatingとAuto Gatingの比較

■AiCEを用いた短時間息止め収集

Cartesion Prime / Luminous Editionは，ディープラーニングを用いて設計された画像再構成技術AiCEをPET，CTの両方に搭載している。AiCEで再構成を行った画像は，Gaussian filterのような一様に平滑化するものと異なり，位置分解能を維持したままノイズを選択的に除去する。微小病変の描出能向上はもちろん，低投与量，短時間の収集でも高画質を得ることができる。
腹部領域で長時間収集することは，体動による位置分解能の低下やCT画像との位置ズレを引き起こす可能性がある。しかし，短時間の息止め収集で得られたデータにAiCEを用いることで，呼吸動を含めた体動による位置ズレを防ぎつつ，画像ノイズを低減した良好な画像を得ることができる（図2）。

図2　AiCEを用いた息止め収集の例

本稿では，デバイスレスPET呼吸同期と腹部領域におけるAiCEを用いた息止めPET収集の有用性について紹介した。悪性腫瘍に対する診断精度向上のために，PET検査の重要性はさらに増している。今後のPET検査の動向を見ながら，より診断に有用なPET-CT検査を提供できるように取り組む所存である。

＊AiCE（Advanced intelligent Clear-IQ Engine）は画像再構成処理の設計段階でDeep Learningを用いており，本システム自体に自己学習機能は有しておりません。