Session 1「Aquilion PRIMEの各領域における技術」
性能評価
平野雄士
社団法人 日本海員掖済会 小樽掖済会病院 技術管理部
小樽掖済会病院は消化器病センターを中心とした急性期病院であり，CT検査は腹部領域の撮影が中心である。そのため本講演では，腹部領域における｢Aquilion PRIME｣の性能評価について報告する。
■Aquilion PRIMEの初期経験
当院では，これまで使用してきた16列CT｢Aquilion 16｣を80列CT｢Aquilion PRIME｣に更新し，7月9日から稼働を開始した。稼働後1か月に満たない期間の初期経験ではあるが，撮影および画像再構成の圧倒的な速さを実感している。
例えば，大腸CT検査の場合，16列CTでは全大腸600〜700mmの撮影には20〜25秒を要していた。しかし，80列CTのAquilion PRIMEでは，全大腸の検査が5秒以内で終了する。
また，血管の描出能も，80列CTでは末梢血管まで鮮明に描出可能となり，16列CTとは基本性能のレベルが大きく向上していることがわかる（図1）。
図1 16列CT（a）と80列CT（b）の血管描出能の比較
■View数の向上
性能評価を行うにあたって，まず64列CTとのview数の差に着目してみた。Aquilion PRIMEでは，64列CT（Aquilion CXL）の1715view/sから，2572view/sへと大きく向上している。
東芝の検出器のチャンネルは896あり，それぞれのview数で収集した生データの密度が，再構成後の分解能やアーチファクトに影響する重要な因子となる。X線管が1回転する間のview数に置き換えると，0.5s/rotでは1200view（CXLでは900view），0.35s/rotでは900view（CXLでは600view）での撮影が可能となり，Aquilion PRIMEは0.35s/rotによる全身のルーチン検査が十分に可能となるview数を確保していると言えよう。
■FOV中心と辺縁の画像特性の検討
view dataは，FOVの中心では密になり，辺縁では粗になる。そこで，0.35s/rotと0.5s/rotにおけるFOVの中心と辺縁の画像特性について検討した（使用ソフト：標準Ｘ線CT画像測定添付ソフトおよび“Image J”）。
1）スライス方向のMTF測定
空間分解能の変化を見るため，Catphantomを用い，FOV中心から100mmと150mmのMTFを測定した（図2）。0.35s/rotでは，辺縁が多少0.5s/rotに劣るが，中心部付近では遜色ないMTFが得られた。
次に，120kVpでVolume ECをSD8に設定して，NPS（Noise Power Spectral）を測定した（図3）。0.35s/rotと0.5s/rotでは，ほぼ同じ結果が得られ，Volume ECを用いることで，同等のノイズ特性を得ることができる。
 図2 回転速度の違いによるMTFの評価 0.35s/rotでは辺縁は多少0.5s/rotに劣るが， 中心部付近では遜色ない。 |
 図3 FOV中心と辺縁のNPS計測 |
2）高コントラスト分解能ファントムによる検討
高コントラスト分解能ファントムを用い，0.35s/rot，高分解能関数の条件でFOV中心と辺縁とを比較すると，中心では0.5mm，辺縁では0.55mmが分解できており，分解能は十分に維持されていることがわかった（図4）。また，FOV中心部における0.35s/rotと0.5s/rotの比較では，0.35s/rotでも十分な画質が得られる結果となった。
図4 FOV中心と辺縁の高コントラスト分解能の比較
80列CT，HP51，0.35s/rot，FC86
3）体軸方向のスライス厚測定
実効スライス厚を検討するため，ビーズファントムを用いて，0.35s/rotと0.5s/rotを比較すると，半値幅，50％MTFとも，まったく同じ数値であった。
4）水ファントムを用いた高速ヘリカルの評価
ヘリカルピッチ（HP）を51，65，111の3段階に設定し，それぞれ管電流300，400，500mAで撮影したときのSD値を調べたところ，HP65までは変化は小さいが，111になると急激にノイズが上昇する。ハイピッチの設定は，撮影線量を十分考慮して使用することが重要である。
■AIDR 3Dの使い方
表1 prospectiveなAIDR 3Dの使用による撮影線量とSD値の比較
“AIDR 3D”には，prospectiveな使い方と，retrospectiveな使い方がある。
prospectiveな使い方は，エキスパートプランを作成する際にAIDR 3Dを設定し，4段階（線量的には3段階）の被ばく低減を行って撮影する方法である。
retrospectiveな使い方とは，撮影した生データの後処理として，4段階のアーチファクト対策を加味したノイズ補正を行う方法である。
水ファントムを用い，Volume ECをSD10に設定した上で，それぞれの使い方でのSD値およびNPSについて比較検討した。
prospectiveにAIDR 3Dを使用した時の撮影線量とSD値では，平均SD値に多少のばらつきはあるが，撮影線量に関してはWeak（25％），Mild（50％），Standard（75％），Strong（75％）それぞれについて，表示通りの線量低減がなされている（表1）。
また，127mAsのオリジナル線量で撮影した生データを元に，retrospectiveにAIDR 3Dを使用した場合の平均SD値は，オリジナルよりWeak，WeakよりMildと，設定を強めるほど低くなり，Strong（ORG-STR）では5.2まで低下し（図5上），画質改善が期待できる。
しかし，Strongの撮影線量で得た生データを元に，オリジナルの再構成（STR-ORG）をするとSD値は18.5となり，Strongで再構成（STR-STR）して，ようやくSD10を担保することができる仕様となっており，画質改善はあまり期待できない（図5下）。
図5 retrospectiveなAIDR 3Dの使用によるSD値の比較
NPSを用いると，AIDR 3Dの特性は非常にわかりやすい（図6）。prospectiveに使用する場合は，撮影線量自体のコントロールを行うので，全周波数領域でNPSに違いが見られる。しかし，retrospectiveに使用する場合は，高い周波数領域になるにつれて，AIDR 3Dの強度が強いほどNPSの値が低下している様子がわかる。
一方，臨床画像において椎体を撮影する際，強いアーチファクトが見られることがあるが，OSR（Organ Specific Reconstraction）を使うことで改善される。さらに，AIDR 3Dを併せて用いることで，アーチファクトが劇的に改善される例もある（図7）。AIDR 3Dには，アーチファクトを取り除くという側面もあることから，特性を考慮しながら，上手に活用すべきである。
 図6 AIDR 3DのNPSの比較 |
 図7 OSRによるアーチファクトの改善（AIDR 3D Weak） |
■まとめ
Aquilion PRIMEは，view数が増えたことで画質が向上し，0.35s/rotのルーチンでの使用も期待できる。
高速ヘリカルは，ノイズとアーチファクトの上昇が不可避であるため，線量を高めに設定するなど，撮影条件に留意する必要がある。
AIDR 3Dは，被ばく線量とアーチファクトを低減させる強力なツールである。prospectiveとretrospectiveの使い方の違いを考慮し，適切に設定することで，効果的に利用していきたいと考えている。
