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逐次近似応用再構成を用いた股関節動態撮影における被ばく線量を考慮した撮影許容回数の検討○浜岡 晋吾 1）、横町 和志 1）、藤岡 知加子 1）、木口 雅夫 1）、西丸 英治 1）、門田 広樹 1）、
石風呂 実 1）、藤村 良夫 1）、粟井 和夫 2）
1 ）広島大学病院 診療支援部、2 ）同 放射線診断科【 背景 】変形性股関節症の患者において、脱臼機序及【 結果 】AIDR 3D の強度および Real‑EC の SD 設定

び臼蓋と大腿骨頭との位置関係を把握するための動態を変更させた時における SD の評価を（Fig.2）に示す。

評価は、手術手技の決定に重要である。しかし、動態従来法の撮影条評価は複数回の撮影が必要となるため被検者の被ばく件は 215 mAs（ 設定線量の増加が懸念される。一方、逐次近似法を応用しS D：1 0 ）、A I D R

た画像再構成法である adaptive iterative dose reduc-

3D 使 用 時（Stan-tion（AIDR 3D）は、その特性から被検者の被ばく線dard）の最低条件は量の低減が期待できる。

42 mAs（ 設 定 SD：【 目的 】本研究の目的は、AIDR 3D を使用し、股関28）であった。従来

節動態撮影における診断可能な最低限の撮影線量を検討し、自動露出機構（auto exposure control：AEC）である Real‑EC を用い、当院の股関節撮影と一回転法の吸収線量は卵Fig.2 AIDR 3D の強度および Real-EC のSD 設定を変更させた時におけるSD の評価のノンヘリカルスキャンで撮影した線量の比較により、

巣 周 囲 で 平 均 18.2
± 1.5 mGy、 子 宮
精嚢周囲で平均許容撮影回数を求めることを目的とする。

17.7 ± 1.6 mGy、前立腺周囲で平均 15.1 ± 1.9 mGy、

【 使用機器 】CT 装置：Aquilion ONE（東芝メディカ

精巣周囲で 14.9 ± 1.1 mGy であった。AIDR 3D 使ルシステムズ株式会社）、Phantom：RANDO phan-

用時の最低条件でtom（The Phantom Laboratory）、 ガ ラ ス 線 量 計：の吸収線量は卵巣Dose Ace（ 旭テクノグラス株式会社）。

周 囲 で 平 均 3.8 ±【 方法 】

0.3 mGy、子宮精嚢1）一回転のノンヘリカルスキャンで Phantom を撮影

周 囲 で 平 均 3.7 ±した。管電圧は 120 kV、管電流は、Real‑EC を用

0.3 mGy、前立腺周い SD 設定を従来法である 10 から 40 まで 2 段階ご囲 で 平 均 3.2 ± 0.4とに変化させた。なおその時のスライス厚は 5 ㎜mGy、精巣周囲でで腹部用関数を用いた。
2）Real‑EC の SD 設定を変化させて撮影した画像のFig.3 従来法と診断可能な最低条件における吸収線量の比較

2 . 8 ± 0 . 2 mGy であった（Fig.3）。

骨盤内の CT 値の SD が得られた。
3）4 種類の強度の AIDR 3D を使用した MPR 画像に【 考察 】実際の臨床評価は再構成画像（multiplanarて整形外科医と診療放射線技師で視覚評価を行い、reconstruction ： MPR）を用いて行われ、動体時の臼診断可能な最低限の撮影条件を決定した。視覚評価

蓋および大腿骨頭の位置関係を評価することが非常には AIDR 3D 強度の違いによる画像の比較と、Reai‑重要である。辺縁の形状を維持しうる最低限の撮影線

EC の SD 設定の違いによる画像の比較を行った。

量を用い適切な画像再構成を用いる必要がある。

4）ガラス線量計を用い、生殖腺周囲（卵巣周囲、子宮AIDR 3D 強度を高めることによって画像ノイズの精嚢周囲、前立低下は期待できるが、最も強度の高い Strong を使用

Fig.1

吸収線量測定個所腺周囲、精巣周することによって骨辺縁のエッジ成分が失われ評価困囲）（Fig.1）の難になる。

吸収線量を従来【結論 】AIDR 3D を使用した股関節動態撮影は、AIDR法と診断可能な

3D 強度：Standard、Real‑EC の SD 設定：28 の撮影最低条件におい条件で撮影することによって、撮影回数が 4 回まででてそれぞれ測定あれば従来法よりも少ない被ばく線量となり、手術支した。

援となる動態情報が提供可能となる。
― 175 ―

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Discovery CT 750 HD 装置における高分解能モードと逐次近似法を併用した画像の画質検討○松浦 龍太郎、赤木 憲明、森光 祐介、村崎 晶洋、沖田 隆起、三村 誠一、稲村 啓司
岡山大学病院【 背景 】2012 年 4 月より新装置である GE 社製 X 線 CT（逐次近似再構成使用は低線量撮影のみ）

撮影装置 Discovery CT 750HD が導入され高分解能【 結果 】線量や逐次近似再構成の有無・強度の違いにモードでの撮影が可能となった。しかし、view 数を増よる MTF の結果に大きな差は認められなかった。

加させる撮影の為被曝線量は増加してしまう。

CNR は逐次近似の強度が上がると上昇する傾向と【 目的 】撮影線量を低減し、逐次近似再構成によってなった。NPS は逐次近似再構成により特に高周波のノイズ低減をした画像の画質を評価する。特に胸部の成分においてノイズの低減が認められた。

撮影において高分解能モードを使用しているので、臨表1

床で用いている胸部撮影条件で撮影し、HRCT（HighResolution CT）のように拡大再構成処理を行って得られる画像において比較検討を行うこととした。

㏻ᖖ⥺㔞ప⥺㔞
ASiR30
ASiR50【 方法 】物理評価用ファントムを通常の被曝線量と低線量の 2 回撮影を行う。低線量条件は高分解能モードを使用しない通常撮影モードの条件の CTDIvol を基準とした。画質評価として物理評価を行い、評価項目とCNR の測定結果

CNR㧗྾཰䚷䚷䚷䚷䚷䚷䚷䊻䚷䚷䚷䚷䚷䚷ప྾཰
10.23
0.31
2.14
14.31
9.31
0.28
2.21
11.92
11.37
0.39
2.90
13.86
13.25
0.46
3.34
16.28

し て MTF（Modulation Transfer Function）、CNR（ Contrast‑to‑Noise Ratio ）、NPS（ Noise Power

10000㏻ᖖ⥺㔞Spectrum）について測定を行った。

ప⥺㔞【 使用機器 】

1000

X 線 CT 撮影装置
物理評価用ファントムNPS

Discovery CT 750HD（GE 社製）

ASiR30Catphan 500（ Phantom Laboratory 社製）

ASiR5010010

画像解析ソフトウェア
Image J（ NIH）

1

【 撮影条件 】

㻜㻜㻚㻡

㻝㻝㻚㻡

Spatial frequency [cycles/mm]

管電圧：120kVp
管電流：250 mA、230 mA

図1NPS 測定結果

撮影スライス厚：0.625 ㎜
撮影ビーム幅：40 ㎜【 考察 】逐次近似再構成は画像の鮮鋭度を上げる為の

ピッチファクター：0.984

再構成法ではなく主に高周波成分のノイズを低減させ

管球回転速度：0.5rot/s

る作用がある。逐次近似の強度を強くしていくと高周

収集 FOV：medium Body

波成分のノイズが減少し、見た目のコントラストが良撮影線量：10.55mGy、9.70mGy

くなる為視覚的に違和感を覚える画像になってしまう（後者は低線量撮影時の条件）のではないかと考えられる。今後再構成関数による違【 画像再構成条件 】

いや、通常撮影と比較して何％被曝を低減すること再構成スライス厚：1.25 ㎜が可能か検討を行う必要がある。

再構成スライス間隔：1.25 ㎜【 結論 】逐次近似再構成を使用することで、画質を担

FOV：50 ㎜（MTF）、200 ㎜（CNR、NPS）保しつつ被曝線量を低減させることが可能であった。

関数：bone plus
逐次近似強度：30％、50％― 176 ―

27-120

頭部 CT 撮影における逐次近似再構成法を用いた
高速ヘリカル撮影の検討○中川 潤一 1）、西山 徳深 1）、摺河 健文 1）、高本 誠司 1）、長谷川 大輔 1）、村上 奈津紀 1）、
小林 有基 1）、竹田 芳弘 2）1 ）岡山済生会総合病院 画像診断科、2 ）岡山大学大学院 保健学研究科【 目的 】通常使用している頭部ヘリカル撮影と同等な画質を得るために、高速ヘリカルの撮影条件と逐次近似再構成（以下 ASIR）の強度について検討した。
【 検討項目 】
1. 2 つの撮影条件で noise index を 2.8 に設定している【 結果および考察 】
1. 設 定 noise index：2.8 に 対 し て、 ヘ リ カ ル 画 像（ASIR30％）は SD：2.33、 高 速 ヘ リ カ ル 画 像（ASIR50％）は SD：2.41 という値を示し、同等のSD を得られた。

が、実際に同等な結果が得られているか Standarddeviation（以下 SD）を測定し比較した。
2. 通常使用しているヘリカル画像（ASIR30％）の2. ヘリカル画像（ASIR30％）の CNR と NPS に最も近い高速ヘリカル画像の ASIR の強度は、raw dataと volume data ともに 50％であった（Fig.1, 2, 3）。

Contrast‑Noise Ratio（ 以下 CNR）と Noise PowerSpectral（以下 NPS）の形状と同等となる高速ヘリ
カル画像の ASIR の強度を、raw data と volumedata より再構成した axial 画像で検討した。
【 使用機器 】
CT 装置：Lightspeed Discovery CT750 HD（GE 社製）
ファントム：Catphan Ⓡ 600

しかし NPS に関しては、低周波成分付近で高速ヘリカル画像の NPS value が高くなった。そのため、視覚的な画質の見え方には違いが見られた。理由としては、撮影条件や ASIR の強度の違いが影響したと考えられる。

（The Phantom Laboratory 社製）
画像解析ソフト：Image J（ アメリカ国立衛生研究所）
標準 X 線 CT 画像計測 Excel フォーム（オーム社）【 撮影条件と再構成条件 】≪ヘリカル撮影≫
管電圧：120kV noiseindex：2.8（ ASIR30％）
rotationspeed：0.8s/rol pitchfactor：0.512≪高速ヘリカル撮影≫
管電圧：120kV noiseindex：2.8（ ASIR50％）

Fig.1

rotationspeed：0.5s/rol pitchfactor：0.938≪volume data の再構成≫
再構成スライス厚：0.625 ㎜ 再構成間隔：0.312 ㎜
FOV：210 ㎜ 関数：STANDARD
高速ヘリカル撮影で得た raw data と volume data
より、ASIR の強度を変化させてスライス厚 5 ㎜ のaxial 画像を作成した。

Fig.2【 測定方法 】ImageJ を使用して、標準 X 線 CT 画像計測に記載してある手順に順じて測定した。それぞれ5 回ずつ撮影し、その平均値を算出した。

Fig.3【 結語 】高速ヘリカル撮影において、通常使用しているヘリカル撮影（ASIR30％）と最も近い画質を得る
ためには、ASIR50％を使用する必要がある。
― 177 ―

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高品質 CT 画像再構成を目的とした拡張連続法の収束性○山口 雄作 1）、藤本 憲市 2）、吉永 哲哉 2）1 ）徳島大学大学院保健科学教育部、2 ）徳島大学大学院ヘルスバイオサイエンス研究部【 背景 】医用 CT 画像診断装置に用いられる画像再構数が少数であることに起因し、逆投影法ではスポーク成法は、変換法であるフィルタ補正逆投影法（以下、状のアーチファクトが目立つが、拡張連続法および逆投影法）、及び最尤推定期待値最大化（ML‑EM）法

ML‑EM 法ではアーチファクトはみられなかった。実に代表される逐次法が広く用いられている。筆者等は、

際、2 値画像および濃淡画像ともに拡張連続法に対すCT 逆問題を非線形微分方程式系の求解問題に帰着さる距離が最も小さく、品質が高いことがわかった。特せ、高品質画像が得られる再構成法（連続法と呼ぶ）に、2 値画像では、投影方向数が 6 と少数にも係らず、を提案している。さらに、少数方向投影によるバイナファントムとほぼ同じ画素値（リ・トモグラフィの逆問題解法として、連続法を拡張が得られた。以上より、拡張連続法は、2 値画像を対した微分方程式系（拡張連続法と呼ぶ）も考案し、平象としたバイナリ・トモグラフィにおいて有用である衡点の漸近安定性を理論的に証明している。と同時に、濃淡画像においても ML‑EM 法と同等以【目的 】拡張連続法は、バイナリ・トモグラフィだけで上の品質の高い再構成画像を与えることがわかった。

なく最大画素値が既知である濃淡画像の再構成法としても有用であると予想される。本研究では、解に沿った評価関数の最小化と解の収束性に着目して逐次法と比較し、拡張連続法の性質を明らかにする。
【 方法 】濃度が 2 値の画像および最大濃度が既知の濃淡画像であるディジタル・ファントムを用いた再構成実験を行い、拡張連続法と ML‑EM 法に対する各種評価関数の時間変化を比較した。次に、雑音を加えた場合における再構成画像を従来法である逆投影法も含めて品質評価を行った。
【 結果 】拡張連続法は連続時間系、ML‑EM 法は離散時間系であるため、ここでは実際の演算時間は問題とせず、両者の収束性能を比較した。比較の方法として、
まず、同じ初期値から出発した拡張連続法と ML‑EM法の各解に対して、投影と逆投影の Kullback‑Leibler

図1

収束特性

図2

再構成画像（KL）ダイバージェンスが共に単調減少し、同じ値になる時刻までの解軌道に着目する。次に、連続時間と離散時間の終了時刻を合わせて対応させ、解と真値との差の 1 ノルムで表される距離の収束特性を比較した。すなわち、実際に測定可能な投影領域におけるKL ダイバージェンスが同じ値を示したとき、内部状態として、再構成画像が真値に対して、どの程度漸近しているかを比較評価した。濃淡画像を対象としたときの収束特性の結果を図 1 に示す。図 1 より、測定可能な投影領域では同じ値を示しているが、ML‑EM法は、拡張連続法と比較して、内部状態である距離の減少への寄与が小さいことがわかった。すなわち、より真値に漸近しているのは拡張連続法であるといえる。再構成画像を図 2 に示す。再構成画像の品質の比較として、2 値画像では再構成画像とファントム画像とのハミング距離距離により評価し、濃淡画像では、を用いて評価を行った。図 2 より、投影方向― 178 ―

＝ 9）の再構成画像