循環器領域の疾患における診断には，心電図，心エコー，胸部X線，CT，MRI，RI，心臓カテーテル等の画像検査装置が用いられる。CT検査画像では，その分解能の適性から冠動脈や心壁，弁，大動脈等の形状や大きさを，詳細にわかりやすく観察可能である。特に，冠動脈の状態観察では，狭窄・閉塞の状態や，ステントの評価，バイパスグラフトの形状・開存性，石灰化やソフトプラークの存在診断にも有効に利用されている。
一方，MR心臓検査は低侵襲性であり，CTのように冠動脈や心臓の形状や大きさを把握することも可能であるが，さまざまな撮像方法により機能的な情報も得られるため，各種心機能評価，心筋症，心筋虚血，梗塞の評価に優れている。
当社の三次元医用画像ワークステーション「ziostation2」は，CT，MRIを中心に循環器領域の解析アプリケーションをそろえている。心臓検査には，形態評価，心筋の壁運動の評価，心筋梗塞部位の評価，血流量の評価等があるが，本稿では，それらの評価をサポートする当社アプリケーションを項目別に紹介する。

■形態評価

形態情報に関しては，“CT冠動脈解析2”“CT冠動脈バイパス術後解析”“MR冠動脈解析2”で，心臓および冠動脈の形状，大きさの観察が可能である。VRやAngio Graphic Viewにより全体像を自動生成する。冠動脈はCPRや単軸画像により，狭窄状態を観察しやすい。これらのアプリケーションは，CTもMRIも，同様の表示レイアウトとワークフローで処理が可能であるため，機能だけでなく，その操作性もユーザーから好評を得ている。

■心筋の壁運動評価

“CT心機能解析”および“MR心機能解析”により，左心室の機能について壁厚，壁運動， 壁厚変化率等を示す7種類のBull’s eye mapを表示することができ，心筋重量も計測可能である。さらに，心エコーでは評価が困難な右室についても，“MR右心機能解析”により同様の解析を行うことができる。また，局所的な心筋の運動解析には，“MR心筋ストレイン解析”（図1）を有する。これは，MRIで撮像されたタギング画像により，心筋のradial方向，もしくはcircumferential方向の動きの程度を定量化することが可能である。

図1　MR心筋ストレイン解析

■心筋の梗塞部位の評価

梗塞部位の位置や大きさを評価するアプリケーションには，“MR遅延造影解析”がある。MRIは，核医学検査よりも画像分解能が高いことと，検査費用が安いというメリットがある。また，内膜下心筋梗塞の診断能もMRIの方が高いと言われている。遅延造影では，このメリットを生かして，壊死している心筋の進達度合いを評価し，血行再建治療が有用かどうかを判断する材料にする必要がある。ziostation2では，MRIの冠動脈VR像に遅延造影検査画像をフュージョンする機能も標準搭載している。これにより，責任血管と梗塞部位の心筋との関係を明瞭に把握することができる。梗塞部位については，内膜側と外膜側に分割して評価することも可能である。

■心筋の虚血部位の評価

“MR心筋パフュージョン解析”により，心筋虚血部位の評価が可能である。安静時と薬剤負荷時の造影データから，MBF（心筋血流量），TTP（time to peak），心筋血流予備能等，解析結果のBull’s eye map表示やTime Intensity Curveの表示，心筋の血流状態を視覚的かつ半定量的に評価できる。パフュージョンでは，経過時間における血流変化を求めることができるので，造影早期相における心筋内膜の心筋虚血部位が評価できる。これらの解析は，操作側の熟練度によって差が出ては好ましくない。ziostation 2では，対象範囲の選択やROIの設定も柔軟に行うことができるので，操作者の熟練度に依存することなく解析することができる。また，これらMR心臓評価のアプリケーションでは，同一患者の心機能解析，遅延造影，パフュージョン解析の結果を同一画面上で比較表示することが可能である（図2）。

図2　‌MR遅延造影解析，MR心筋パフュージョン解析，
MR心機能解析のBull’s eye同時表示

■血流量の評価

“MRフロー解析”（図3）により，定量的な流速（流量）測定が可能である。これは，MRI検査のphase contrast法を利用するもので，心臓MRIにも応用されている。大動脈弁や，僧帽弁の評価等にも利用できる。

図3　MRフロー解析

■形態画像と機能画像の融合

虚血性心疾患における心筋血流イメージング検査には，従来よりSPECT装置等の核医学検査がある。しかしながら，核医学検査画像では虚血部位の同定，特に分枝病変領域の心筋虚血の判定が難しい。一方で，CTから得られる形態情報も，撮影された画像が不良であったり，内腔評価が困難な冠動脈では有意狭窄の存在が疑われることになる。そこで，この2つの画像を合成することで，明確なリスクエリアや責任冠動脈を確認することが容易になる。これを可能としているのが“CT/SPECT心臓フュージョン”である。SPECT検査からバイアビリティの評価も可能で，治療方針の決定や，治療効果の判定が行いやすい。

■弁置換術前計測

心臓疾患には，これら以外に大動脈弁狭窄症等の弁の疾患も存在する。最近は，経カテーテル的大動脈弁置換術（以下，TAVR）の安全性，有効性が検討されており，日本でも治験が進んでいる。当社は，TAVR術前計測を可能とする機能を準備している（図4）。これにより，CT画像から弁のサイズやアプローチ方法，弁までの距離を計測する。TAVRの主な術式には，経心尖部法，順行法，逆行法等があり，本アプリケーションでは，それぞれの術式についてワークフローを用意している。
一般的に，CT検査画像での計測は，ある1フェーズの画像上で指定した箇所を計測するが，当社は複数フェーズの画像でダイナミックに変化する値も計測可能である。複数フェーズでの計測とは，ある1フェーズの画像上で計測したい箇所を指定すると，自動でそのポイントをトラッキングすることで，どのフェーズでも目的の位置の距離が計測される機能である。特に，心臓の拍動で動く部位には有用である。心臓の拍動により変化する弁の口径の最大値・最小値や，注意しなければいけない冠動脈の起始部までの距離を正確に計測することを可能とする。

図4　TAVR術前プランニング

■‌定量化を可能とするPhyZiodynamics

これまで紹介した心筋境界線の自動抽出や，複数フェーズのトラッキングによるダイナミックな計測は，当社の基幹技術“PhyZiodynamics”が可能にしている。PhyZiodynamicsは，複数位相のボリュームデータのすべてのボクセルについてトラッキングを行う技術で，位置合わせやボクセルの移動量や速度，画質向上（ノイズ低減）の効果を併せ持つ技術である。MR心臓シネ画像における壁の輪郭線抽出や，MRタギングデータの心筋ストレイン解析における壁の移動量計算，TAVR術前計測における時系列データでの弁の口径の変化や距離計測等に，この技術が生かされている。これらの自動トレースの精度は，そのまま計測結果の精度向上とワークフロー全体の作業時間を短縮する。時系列データにまたがるROI，VOI，Length，MPR，CPRの計測を，それぞれDynamic ROI，Dynamic VOI，Dynamic Length，Dynamic MPR，Dynamic CPRと呼んでいる。
さらに，移動量の定量化が可能であることから，今後は4D形態情報と4D機能情報の融合による新しい4Dモーション解析が可能になるであろう。