■GSI（Gemstone Spectral Imaging）Xtreamの特長

デュアルエナジーCTは，その特長である仮想単色X線画像（以下，Mono画像）や物質弁別画像（以下，MD画像）を取得できることにより，シングルエナジーCTにおける制限を克服し，現在のCTの役割を超える新たな撮影方法として期待されている。主にヨード密度情報によるコントラストの向上や，組織間のわずかなコントラストの違いを増強することにより病変検出を向上させることが知られており，腹部領域の多層撮影のスキャン数を減らす可能性も示唆されている^1）。
GE社のフラッグシップモデルである「Revolution CT」に搭載されるデュアルエナジーアプリケーションは，“GSI Xtream（ジーエスアイエクストリーム）”（図1）と称しており，ガントリ回転中に管電圧を80kVpから140kVpへ高速で切り替えながら，連続的に2つのエネルギーのデータを収集するfast kVp switching方式“GSI（ジーエスアイ）”を採用している。GSIは，デュアルエナジーを考える上で重要なポイントである良好なエネルギー分解能，2つのエネルギー間の時間的・空間的ズレの少なさ，撮影視野の制限がない点のすべてを同時に達成しているため，全身領域で高精度なデュアルエナジー撮影を行うことが可能である。
本稿では，GSI Xtreamの特長を述べるとともに，腹部領域のような低コントラスト分解能を重視する分野に不可欠なノイズ，アーチファクトの低減技術を紹介したい。

図1　Fast kVp switching方式デュアルエナジーGSI Xtream
50cm FOVの撮影により，大柄な患者のFOV辺縁部の領域に関しても問題なくdual energy撮影が可能（左）。右図は，アイソセンタから35cmの範囲のみカラー表示をしており，肺野の病変がカバーできていないことが確認できる。

■イメージクオリティを支える技術

GSI Xtream撮影では，特長あるさまざまな画像を生成できる。代表的なものとしては，40〜140keVまで任意のエネルギーを画像化できるMono画像，ヨードや脂肪などさまざまな密度の画像を取得できるMD画像などが挙げられる。GSI撮影によるMono画像の有用性はすでに示されており^2），コントラスト強調，描出能の改善，金属アーチファクトの低減，造影剤低減などさまざまな用途で用いられている。
精度の良いMono画像を出力するためには，精度の高いヨード密度，水密度の情報が必要不可欠である。図2は，第45回日本放射線技術学会秋季学術大会のランチョンセミナーにおいて岐阜大学医学部附属病院放射線部・三好利治先生に発表いただいた内容で，Gammex社製「Dual Energy Phantom（Model 472）」を用いてGSI Xtreamのヨード密度値の精度を測定したものである。相関係数は従来のGSI（Discovery 750HD）もGSI Xtream（Revolution CT）も高い値を示しているが，GSI XtreamはGSIよりもさらに精度が高く，ヨード密度の計測値を信頼してよいと考えられる。

図2　GSI Xtream：ヨード密度値精度の検討
（画像ご提供：岐阜大学医学部附属病院放射線部・三好利治先生）

このように高精度の密度値，Mono画像を生成するために，Revolution CT ではハードウエア・ソフトウエア両面のさまざまな特長を有している。ワイドカバレッジシステムで高精度，高画質のデュアルエナジー検査を実現するためには，散乱線の影響を抑制することが重要であるが，Revolution CTでは検出器上部に3Dコリメータを有することで，効果的に散乱線を除去できる機構となっている。また，再構成時にはプロジェクションデータ上で水とヨードそれぞれの物質に基づいたビームハードニング補正を行っており，このデータから計算されたMono画像は従来のCTと比較してビームハードニングが大幅に改善している。さらに，逐次近似応用再構成法“ASiR-V”やGSI Xtream独自のノイズ低減（デノイズアルゴリズム）を用いることにより，イメージノイズが格段に低減され，ルーチン使用に適した高画質を実現している（図3）。

図3　GSI Xtream：高画質を支えるテクノロジー

■日常検査としてのデュアルエナジーを支える技術

デュアルエナジーCTを日常CT検査として使用するのに欠かせない技術として挙げられるのは，被ばくの最適化，そしてワークフローの向上である。GSI Xtreamには，この2点を実現する技術を搭載している。
被ばくの最適化については，検査目的や被検者の体格に合わせて撮影プロトコールを自動的に設定する“クリニカルID機能”と“GSIアシスト機能”が搭載されている。また，最大82%の被ばく低減を実現するASiR-Vの搭載とGSI Xtream独自のノイズ低減（デノイズアルゴリズム）を用いた画像再構成を用いることにより，シングルエナジーCTと比較しても同等の被ばく線量でデュアルエナジー検査を行うことが可能である。
撮影スピードや再構成速度を含めたワークフローは非常に重要なポイントとなる。GSI Xtreamでは80mmヘリカル撮影が可能であり，撮影視野の制限がない状態で最速245mm/sの高速撮影が使用できる。再構成については，ハイスペックな画像再構成サーバと新たな再構成プロセス“GSIスマートリコン”により，2500枚程度の画像を1分弱で再構成できる。さらに，任意のMono画像，任意のMD画像（脂肪密度画像，ヨード密度画像など），仮想単純画像などをダイレクトに再構成することが可能になっているため，専用ビューワの用意やそこでの作業を必要とせず，撮影後ダイレクトに読影の流れに組み込むことができる。これにより，日常撮影の中にGSI Xtreamを組み込みことが容易となり，現在多くの施設で日常的に使用されている。

◎

GSI Xtreamには，デュアルエナジー撮影を特別なものではなく日常CT検査へ取り入れるための技術が多数搭載されている。今後，CT検査のさらなる可能性を広げる技術になると確信している。

マルチスライスCTスキャナ Revolution
医療機器認証番号：226ACBXZ00011000号
マルチスライスCTスキャナ LightSpeed
類型Revolution
医療機器認証番号：21100BZY00104000号
臨床診断の目的では使用できません。

^{●参考文献
1）Patino, M., et al. : Material Separation Using Dual-Energy CT ; Current and Emerging Applications. Radiographics, 36・4, 1087〜1105, 2016.
2）Matsumoto, K., et al. : Virtual monochromatic spectral imaging with fast kilovoltage switching ; Improved image quality as compared with that obtained with conventional 120-kVp CT. Radiology, 259・1, 257〜262, 2011.}