フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

第58回総会学術大会シンポジウム I

29

会期：平成14年 4 月 5 日
会場：ポートピアホテル本館

フラットパネルディテクタの臨床応用
座長

江口陽一

座長集約

山形大学医学部附属病院放射線部

1．FPDを用いた一般撮影検査システムについて

京都大学医学部附属病院放射線部

2．一般撮影系フラットパネルディテクタ（FPD）の使用経験
3．動画対応型フラットパネルシステムの使用経験（INNOVA2000使用経験の立場から）

木下

順一

若松

修

NTT東日本関東病院放射線部

海老原良幸
大阪警察病院放射線技術科

小林宏之

4．ディジタルマンモグラフィ装置：Senographe 2000 D

日本医科大学付属病院放射線科

5．FFDMの臨床評価

日本医科大学付属病院放射線科

内山菜智子

座長集約
座長 江口陽一
山形大学医学部附属病院放射線部

液晶モニタに用いられている大画面のThin Film

生データが取れず画像評価が困難である，メンテナン

Transistor（TFT）の製造が可能になったのは1990年代の

スに時間がかかる，ワークステーション上で見る画像

後半に入ってからのことである．大画面のTFTが製造が小さく画像に対する評価が甘くなることが懸念され可能になったことでフラットパネルディテクタ

ると報告した．

（FPD：Flat Panel Detector）
が実用化に至った．FPDシ

海老原良幸（動画対応FPD，間接方式CsI：Tl）
は，

ステムが臨床現場に導入されるようになってまだ 2〜

循環器撮影用のFPDについて報告した．FPDの画質は3 年と歴史は浅く，開発間もないFPDシステムには数透視・撮影ともにI.I.-TV系のシステムより優れてい

多くの問題点もあるかと思う．今回のシンポジウムのる．しかも，被検者の被曝線量についてもI.I.-TV系よテーマを『フラットパネルディテクタの臨床応用』とり全般的に少ない線量で透視・撮影が可能であると報し，5 名の演者にFPDシステムが臨床でどのように使告した．また，自動露出機構は，FPD自体が自動露出用され，どのように評価されているのかを報告してい機構の検出器の役目を果たしているが，安定性・レス

ただいた．

ポンスともに問題はないと述べた．問題点としては，

木下順一（一般撮影用FPD，間接方式Gd2O2S：Tb）

現行のシステムが透視・撮影ともに毎秒30フレームのは，FPDとネットワークの組み合わせによるワークフ

みであること，一回に撮影できる最長時間が13秒と短ローの変化と使用経験からの問題点を中心に報告しいことを挙げた．

た．適正グリッドが選択できない問題，固定グリッド

小林宏之（マンモ用FPD，間接方式CsI：Tl）
は，シ

使用時のモアレ対策，モニタへの表示サイズの問題，

ステム構成，画質評価，システムの安定性を報告し線量管理を行うためにはシステム固有の値ではなく相た．FPDの解像特性はスクリーン/フィルム
（S/F）
系に

互比較ができる値が必要，低線量域でのノイズが目立は及ばないものの，総合的評価であるNEQ
（u）
ではS/

つ問題などを指摘した．

F系より高い値を示した．また，システムの安定性も修（一般撮影用FPD，間接方式CsI：Tl）
は，高いと報告した．問題点としては，Window幅・レベシステムの構成，検査の流れ，自動感度補正機能，画ルを変化させることでS/F系では不可能であったコン

像評価，線量と画質などについて報告した．若松の施トラスト・輝度を自由に調整ができ，モニタ診断では設ではフィルムレスでモニタ診断を行っており，FPD

非常に有用であるが，ハードコピーを作成する人の経とネットワークの組み合わせは撮影から読影までのス

験と知識に大きく左右されること，画像保存がCDの

ループットを大きく向上させ画像管理にも非常に有用みであること，システムがマンモグラフィ専用機であで あ る と 述 べ た ． ま た ， 画 質 は C R（ c o m p u t e d

り，乳房以外の軟部組織の撮影では良い画像が得られradiography）の1/2の線量で同等な画像が得られ被検者ない点などを挙げた．

若松の被曝低減も可能としている．問題点として，画像の2003 年 1 月

放射線科医師の内山菜智子（マンモ用FPD，間接方日本放射線技術学会雑誌

30

式CsI：Tl）
は，画像診断を行う立場から，ディジタル

もに，従来のS/F系やCR，それにI.I.-TV系システムと画像の診断で最も問題になると思われるマンモグラフ

同等かそれ以上との評価を受けている．また，ネット

ィについて，FPDとS/F系の画質を臨床症例とファンワークの付加による撮影から読影までのワークフロー

トムで比較した結果を報告した．ファントムの評価での向上と画像管理の有用性も見逃すことができない利はFPDが優れていたが，臨床評価の結果では両者には点の一つになっている．いくつかの問題点も指摘され統計学的有意差は認められなかったと報告した．またが，これらの問題も近い将来解決されてゆくものとた，患者 1 人あたりの検査時間の大幅な短縮が可能で思われる．今後のFPDシステムは，FPDの単体の進歩あり，被曝線量の低減も可能としている．問題点としだけではなく，ネットワークやCAD（コンピュータ支て微小石灰化の抽出能がS/F系よりやや劣る点を挙げ

援診断システム）まで含めたトータルなシステムとした．また今後FPDが普及してくるとモニタ診断が有用て発展していくことが予想される．

になるが，モニタ診断の評価基準はまだ定まっておらず，今後の評価基準作りが重要であるとも指摘した．

本シンポジウムの機会を与えていただきました川村
学会長ならびに中西大会長に感謝申し上げます．

FPDシステムは，一般・循環器・マンモグラフィと

1．FPDを用いた一般撮影検査システムについて
木下順一
京都大学医学部附属病院放射線部

はじめにるものの，撮影部位が限定される既設頭部精密X線撮

フ ラ ッ ト パ ネ ル デ ィ テ ク タ（ FPD： Flat Panel

影装置に接続することによりカセッテタイプFPDの短Detector）
が登場してから 3 年が過ぎ，FPD導入当初は所を克服，カセッテ交換，分割器操作を不要とし効率

対象検査を立位の胸部としていたが今では臥位撮影的なワークフローを可能とした．カセッテタイプFPD

台，カセッテタイプも開発され一般X線検査のほとんは明確な検査目的を持つシステムと接続することによ

どの部位が検査対象となりつつある．FPDシステムはり単独でのシステム化の有効性を示す（Fig. 1）．

コンパクトな検出器，画像表示の即時性と特有のアプ

FPDシステムとRIS，PACS，イメージャ，X線装置

リケーション，RIS／PACSとのコネクティビティ，との 優れたコネクティビティ は一般撮影検査で必要

ネットワーク対応により従来のCRシステムとは検査な高度な連携を可能とし，その結果，高スループット

ワークフローが異なっている．本院においてFPD（間なディジタルX線撮影検査システムを構築する．

接方式：Gd2O2S：Tb3+）の本格的な導入から約 2 年が過ぎ，FPDの長所を生かした一般撮影検査のシステム
構成と臨床的な使用経験，問題点などを中心に触れる．

2．ディジタルX線撮影検査システムの概要
FPDと放射線診療情報システム（PRINS：picture andradiological information network systems）
を導入する
ことにより，画像情報のディジタル化のメリットを引

1．FPDシステムの特徴き出した検査・運用・支援が行えるシステムを目標と

FPDには大きく分類すると次の三つの特徴がある．

し，ディジタルX線撮影検査システムを構築した．シ

その特徴は 画像表示の即時性 ， 軽量・コンパクト

ステムはワークフロー管理によりRISを中心とした診

設計 ， 優れたコネクティビティ である．

療業務指向型を特徴としている．診療業務指向型（①

FPDは各画素が完全に分離された構造からサンプリ

FPD/カセッテ撮影おのおのの長所を生かした検査実

ング/ディジタル化に適したX線検出器である．そのた施が行える，②RIS+Viewer+Modality連携による検査

め画像獲得後，約 7 秒で高精細CRT（2048×2560）に表進行支援環境を構築する，③RISで複数モダリティを示する 画像表示の即時性 と，画像読取部がないこと

同じユーザインターフェースで統一制御を行う，④撮から従来のCRシステムに比べ 軽量・コンパクト設影プロトコル，部位別検出器マスタなどによる自動計 である．画像表示の即時性は従来の一般撮影ワー

化，⑤立位での操作性を考慮したRIS/FPD/CRはタッ

クフローを大きく変える要因となり，検出器の軽量コ

チパネルインターフェース，⑥画像サービスは

ンパクト設計は撮影台の可動範囲や自在性を著しく向DICOM（storage，print class）
をサポート，⑦GBサポ

上させ，さらにはカセッテタイプFPD（可搬型FPD）のートのNetwork環境など）
により高スループットなシス実現を可能とした．カセッテタイプFPDは撮影可能サ

テムが構築でき，また外来患者検査と入院患者検査のイズや付随する電源/信号ケーブルなどの制約を受け分別診療を可能とし，待ち時間短縮，患者の生活環境
第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

31

Fig. 1

カセッテタイプFPD概観（a）カセッテタイプFPD 専用グリッド，ホルダー（b）頭部精密撮影装置（カセッテタイプ
FPD装着）
概観の違いを考慮した患者サービスを実現した．システム
構成，コンソール配置はFig. 2に示すように機能的に配置され，オーダ情報や検査データ，過去画像，過去
検査実施情報を一体として活用した検査支援環境を構築している．Fig. 3に検査オーダ，画像の流れを示す
ように，RISを中心とした検査進行が行われている．
3．システムの使用経験と今後の課題
FPDシステムの導入と一般撮影領域のディジタル化を行い約 2 年が経過し，その使用経験からディジタル化の問題点，フィルムレス化を前提とした問題点などを述べる．
Fig. 23-1

FPD（間接方式：Gd2O2S：Tb3+）の適正撮影条件

ディジタルX線撮影検査システムコンソール概観と構
成機器

初めにフィルム/スクリーン
（UR-1/HGM）を基準とし線量を変化させたオーバーオールウィナースペクト

られFPDを含むディジタル画像共通の問題といえる．

ル（Overall Wiener spectrum）とバーガーファントム（C-

ではFPDの場合，この低濃度域の画質改善にはどのよ

D Diagram）
測定結果をFig. 4，Fig. 5に示す．結果ような方法が考えられるだろうか？

りFPD（間接方式：Gd2O2S：Tb3+）
はUR-1/HGMの1.3

率や開口率のUP，光電変換素子の改善，システム電倍から1.6倍の照射線量が必要といえる．しかし低濃気系ノイズの低減などのハードによる改善，もう一つ

度域（D=0.35）においては 2 倍の線量を与えてもUR-1/

はマルチ周波数処理，ノイズ低減処理などのソフトにHGMが有意である．胸部を例に挙げると，肺野を基よる改善が今後期待される．その他適正線量を考える

準に線量を与えた場合，縦隔部は肺野の1/4〜1/8の線場合，管電圧依存性，グリッド比を考慮した撮影条件

量しか検出器に入射しない．この低濃度域（低線量域）

が必要である．システムとしてグリッドが容易に交換の画質低下はシステム系電気ノイズによるものと考えできないことは部位により最適なグリッド比を選択で2003 年 1 月

一つは蛍光体変換

日本放射線技術学会雑誌

32

Fig. 4

FPD（間接方式：Gd 2 O 2 S：Tb 3+ ）の入射線量変化（UR1/HGMを基準として）によるWS測定値

Fig. 5濃度1.0，0.35におけるFPD（間接方式：Gd 2O 2 S：の入射線量変化（UR1/HGMを基準とする）
による
Tb3+）
バーガーファントム評価

3-3

検出器への入射線量管理

Fig. 3 （a）オーダ情報とRISを中心とした検査情報の流れ（b）獲得画像と参照画像の流れ

きず，必要以上の撮影線量を必要とすることを意味する．FPDが多岐にわたる部位を対象とするには検出器自体の改善も必要であるが，システムとしての工夫も必要である．
3-2

ディジタル画像のCRT表示サイズの問題

画像情報のディジタル化により獲得された画像は診
断・治療・検査の支援としてCRTに表示され利用されている．しかしこのとき同じ被写体でありながら異なったモダリティ（画素サイズ・画像データサイズ）
で取得した画像をCRTに表示した場合，表示サイズが同じではない．経過観察や治療における位置・大きさの比較を行う場合など問題であるといえる．その問題を解決するために一般系検査進行IWSに異なる画素サイ
ズ，画像サイズの画像を同じスケールで表示するlife
sizeモードの仕様を提案し実装予定である．
このlife sizeモードにより，CRTに表示される大きさを撮影したシステムに関係なく同じ大きさで表示で一般撮影がディジタル化されるとどうしても撮影線

き，参照画像として長さ・大きさについても比較が可

量が多い方にシフトしがちだとよくいわれている．出

能となる．Fig. 6に画素サイズ，画像サイズの異なっ力された画像は（一般に）入射線量が多いほど良くなる

たCR画像，FPD画像を通常のモードで表示したもの

ので，何かしらの指標を持って撮影条件を管理する必とlife sizeモードで表示したものを示す．

要がある．撮影条件設定においてはPRINSによるシス
第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

Fig. 633

画素サイズ，画像サイズの異なったCR画像，FPD画像を（a）
通常モード，（b）life sizeモードで表示したものを示す

テムごとに標準撮影条件の設定を行い，過去画像の表

量の指標が必要である．

示，また，検査目的や前回実施条件を表示することにより適正条件設定の補助を行っている．また，撮影後4．まとめに表示されるモダリティ固有のREX値（reached expo-

FPDはその特徴とRIS，DICOM規格の登場，ネット

sure value）
から検出器への適正な入射線量が行えたか

ワーク環境，高精細CRTなどのインフラの発達により評価し，高精細CRTに表示された画像で最終確認を行

一般撮影のワークフローを大きく変え，高スループッっている．しかし高精細CRTに表示された画像で通常トなシステム構築を可能とした．カセッテタイプFPDの1/2線量での線量不足による画質
（粒状）
の劣化を視

に用いられた開口率や光電変換のセンサ部，電気系ノ覚で認識するのは難しいのが現状である．そのため撮イズ低減などの改善技術により今後システム感度UP

影後，画像表示と同時にREX値（入射線量）についてワが期待される．しかしFPDには検出器個々の品質管ーニング表示機能が必要といえる．

理，キャリブレーション，耐久性などまだまだ不明な

ワーニングは線量不足の場合と線量過多の両方に任点があり今後検討が必要である．今後動画対応システ

意の値を設定でき，線量不足の画像への注意力と必要ムも導入され幅広い検査に用いられることはそう遠く

以上の線量を与えたことをチェックし撮影条件の見直ないといえる．またフィルムレス化に向かいディジタしに貢献している．しかしREX値は画像の濃度，コンル画像の発生源の担い手であるわれわれは，画像情報

トラスト，階調曲線により同じ検出器入射線量でも違を利用することを考え，画像を創造しなければいけな

った値を示す．今後ディジタル画像の検出器入射線量い時代である．

を管理するために，画像にとらわれない検出器入射線
参考文献
1）木下順一，小川憲一，米田和夫：フラットパネルディテクタ

線写真．Radiology Frontier 04（04），287-291，（2001）．

の臨床使用報告．INNERVISION，15（1），124-127，（2000）．

4）奈良井昇，木下順一，小川憲一，他：X線撮影システム

2）小川憲一，奈良井昇，米田和夫，他：フラットパネルディ

CXDI-31の臨床使用経験．映像情報Medical，34
（02）
，146-

テクタの画質評価と適正照射線量．日放技学誌，57（4），587-592，（2001）．
3）奈良井昇，米田和夫，小川憲一，他：FPDにおける胸部X
2003 年 1 月

149，（2002）．
5）山崎達也：X線ディジタルカメラCXDIについて，日放技学誌，55（8），738-742，（1999）．

日本放射線技術学会雑誌

34

2．一般撮影系フラットパネルディテクタ（FPD）の使用経験
若松 修
NTT東日本関東病院放射線部

はじめにり，患者を選択することでFPD-WSへ患者番号，氏当院は2000年12月の新棟オープンから，約30の部門システムが統合された総合医療情報システムがペーパーレスで稼動し1），その一つとして全部門フィルム

名，生年月日，性，撮影部位，方向，依頼医師が送信される．
②FPD-WS上のワークリストから再度選択すると，オレスによる医用画像蓄積通信システム（PACS）
が運用

ーダに応じた情報（撮影管電圧，電流，時間，コリ

されている．そのため，一般撮影系においてはモニタ

メーションサイズ，付加フィルタ，イオンチェン

診断に耐え得るディジタル画像取得装置が導入され，

バ）が撮影装置に送信，自動設定されて，撮影を待その一つに当初より臥位型のフラットパネルディテク
タ（Flat Panel Detector：以下，FPD）
を導入，使用しつだけになる．
③撮影−WS上の画像確認を繰り返し，画像送信を行
い，終了となる．

た．
2）

このFPDはPhilips社Digital Diagnost でCsIシンチレ
ータとアモルファスシリコン（a-Si）
フォトセンサでX

3．画像処理線を検出する間接型フラットパネルディテクタであ

画像形成は初期に決められた処理により自動的に行る．ピクセルサイズは143애mで43cm四方では900万画

われる．ここではpost-processing処理のうち，二つの素で構成されている．階調は14ビットで読み取られ，機能について述べる．

PACSへは12ビット画像が送付される．一般撮影系におけるディジタル画像取得装置はその他，胸腹部立位
撮影専用のThoravision（Philips），FCR（Fuji computed
radiography）
が当初より稼動し，2001年11月からは立位型FPD（Philips）
が稼動を始めた．

3-1

画像特性を表すcurve shapes（Fig. 2）

Density curve：直線階調からシグモイド型に合わせた濃度曲線
D e t a i l c o n t r a s t c u r v e： D C E（ d e t a i l c o n t r a s tenhansment）
処理を加えた最終的なガンマ曲線

1．一般撮影系ネットワーク構成
Philips系画像記録媒体 3 台とFuji系CRに分けられ，
画像発生量は月間約100GBのデータ量がPACSサーバ

Gamma curve：ヒストグラムに応じたガンマ曲線
X軸ヒストグラム：ディテクタ入射データの分布を表示へ送付される．画像は院内100カ所に設置してある

Y軸ヒストグラム：最高濃度 3 としたときの出力画

PACSビューワで詳細画像を，電子カルテ端末800台で像濃度分布，などが表示される．これら三曲線は画像

参照画像がみられるシステムとなっている（Fig. 1）．

処理で任意に変化できる3）．

2．検査の流れ

3-2①オーダリング／RIS（放射線情報管理システム）よFig. 1

自動的に画像濃度を調整するranging

rangingは，画像をモニタあるいはフィルムに表示

一般撮影系ネットワーク構成図
第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

Fig. 235

Curve shape and histgram（画像の特性を表す）（WS画面より取得）するために不必要なデータ領域を削除あるいは調整すFig. 3

ることをいい，胸部用（Fig. 3）と骨部用がある．
4．画像評価胸部ranging模式例（肺野：白横線：画像最高濃度から15％低い濃度までを認識．腹部：黒縦
線：画像最低濃度から20％高い濃度までを認
識．直接X線：玉模様：画像処理では考慮しない部分）

digital diagnostは，画像の生データが取得できない
ため，正確な物理データが出せない．オーバオールによるデータの報告4）はあるが，当院のようにフィルムレス運用になると間接的なフィルム出力となるため，
データの取り出し方やデータ解析に信頼できる方法の検討が必要と考える．
また，モニタにより画像評価を行うとき，記録媒体
や撮影サイズなどの違いによりPACSサーバへ送付されるデータ量が異なるため，そのデータ量を理解して画像評価を行うことが重要である．
5．被曝低減モニタ画像による視覚的画像評価により，被曝低減の可能性についていくつかの実験を行った．
5-1

バーガーファントム画像による評価

FCRに比しFPDの評価はばらつきが少なく，線量比
較ではFCR16mAsよりFPD10mAsの評価が良い5）．
Fig. 45-2

線量の違いによるROC評価

線量の違いによるROC評価

FCRは線量が増加するに従い評価が良くなり，FPD
は感度400で撮影した時の標準が10mAsであることかれ，これにより約30％の低減できるものと思われる3）．

ら，それ以上の線量をかけても画質が同じであること

視覚的評価の報告6〜8）は，どの文献も他媒体よりが分かる．線量比較ではFCR20mAsよりFPD 8mAsのFPDの画質が良いことを示している．上記データから評価が良い（Fig. 4）．

も同線量による画質はFPDが優れ，線量比による評価を総合するとFCR撮影条件に比し1/2から1/4の撮影線

5-3

gridの違いによるROC評価

標準仕様の36本12：1と40本6：1とほぼ同じAzを得ら
2003 年 1 月

量になるため，大幅な被曝低減が可能である．

日本放射線技術学会雑誌

36

おわりに

FPDに期待されている被曝低減は，撮影線量を1/2

2000年12月から今までに種々の問題点を解決しながから1/4に落とせるため，大幅な低減が実施できる．

ら運用してきた．今後は，生データ取得ができない装画質も一般撮影系（マンモグラフィを除く）に使用され置やモニタ診断普及により，どのような画像評価を確ているFPDのなかでは143애mピクセルと最も小さいた

立するかが急務であるものと考える．また，メンテナ

め高画質である．また，RIS，PACSとの通信が整備

ンス上の問題点も若干残るが，これは稼動台数の少なされているためスループットの向上につながり，更にさや経験によるものであり今後解決されるであろうこ

フィルムレスにより一般撮影系の作業性は大幅に向上とを期待する．

している．

参考文献
1）石原照夫：NTT東日本関東病院での電子カルテの運用状
況．月刊新医療，319，48-52，（2001）．
2）佐々木敏之：フラットパネルディテクタ搭載デジタルブッ
キー撮影装置Digital Diagnostの特長．映像情報Medical，
33，54-57，（2001）．
3）若松

修：一般撮影系フラットパネルディテクタ（FPD）の使用経験．映像情報Medical，34，156-161，（2002）．
4）岸本健治：一般撮影においてのフラットパネルディテクタの評価．日放技学誌，58，455-461，（2002）．
5）二田孝靖，若松修：静止画撮影におけるFPDシステム4）（2001）．
6）Geijer H, Beckman KW, et al.: Image quality vs radiation dose
for a flat-panel amorphous silicon detector: a phantom study.
Eur Radiol, 11, 1704-1709,（2001）.
7）Hamers S, Freyschmidt J, et al.: Digital radiography with alarge-scale electronic flat-panel detector vs screen-film
radiography: observer preference in clinical skeletal diagnostics. Eur Radiol, 11, 1753-1759,（2001）.
8）若松

修：PACSにおけるFPDの位置付け．Radiology

Frontier，4，311-315，（2001）．

Digital Diagnost．INNERVISION，16（ 5），25-29，

3．動画対応型フラットパネルシステムの使用経験（INNOVA2000使用経験の立場から）
はじめに

海老原良幸
大阪警察病院放射線技術科

2．循環器専用画像Network（Fig. 3）

平成13年 4 月12日に，動画対応型フラットパネルを

平成11年 6 月にシネレスに完全移行し，その際，搭載したINNOVA2000（GEMS）
が，当院で臨床稼働を

512×512専用のnetworkシステムを導入し，今回，開始した．これまでの使用経験などを報告する．

INNOVA導入に伴い1024×1024，512×512の併用機に更新を行った．装置の構成は，2 台の心カテ装置と1．装置概要①，②，③の装置となっている．

装置名：INNOVA2000（GEMS）（Fig. 1）① 1 次保管サーバ（Image vault）

INNOVA2000（以下，INNOVA）
は，I.I.管装置に比較し装置全体がコンパクトになっており，特にディテ
クタ部（Fig. 1b）は，縦，横が約30cm，厚みが約15cmと非常に小さく仕上がっている．

COMPAQスマートアレイ3200
DISK容量：100GB② 2 次保管サーバ（Archive system）
Quantum ATL P3000（DLTテープライブラリ）

このなかに，薄膜トランジスタ/ダイオード方式ア

35GB/1Tape×323本……11.31TB

ルモファス・シリコン・フラットパネル・アレイが納③画像観察・処理モニタ
（DDS）
6台

められている（Fig. 2）．

DISK容量：18GB＊有効使用領域：205mm×205mm

機能：左心室解析，冠動脈狭窄率解析，ICD-R作成（DICOMソ フ ト 付 き ）， デ ー タ フ ァ イ ル＊画素ピッチ：200애ｍ（bitmaps，AVI）

1024×1024素子＊FOV：4 段階ディジタル拡大①200mm×200mm（1000×1000pixel）

サーバよりのデータ呼び出しは，1 次サーバ：約 2分，2 次サーバ：約10分の時間を要する．

②173mm×173mm（864×864pixel）③147mm×147mm（736×736pixel）

3．操作性④122mm×122mm（608×608pixel）

3-1

撮影装置の操作

撮影装置の操作は，スマートハンドルに集約されC
第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

ab

Fig. 2

アルモファスシリコン検出器の概念図

Fig. 3

Image vault system

37

Fig. 1 （a）
INNOVA2000外観（b）
ディテクタ部
縦：約30cm
横：約30cm
厚：約15cm

アームの操作，患者テーブルの昇降，SIDの調整，ディテクタの昇降などは，基本的に片手での操作が可能である．
Cアームの駆動性は，
回転速度：0˚〜10˚／sec
ローテーション：117˚／105˚…RAO／LAO
アンギュレーション：50˚cranial，45˚caudal
SIDレンジ：82.5cm〜117cm
SIDはI.I.管装置に比べ約 7cm短くなり，cranial，
caudal側へのCアームの操作は若干の慣れを要する．
3-2

撮影条件の調整

管電圧，菅電流，撮影時間，管球焦点などはすべて
自動で選択され，人為的に変更することはできない．
わずかに，撮影および透視の線量を，普通線量モード（以下，normal）と低線量モード（以下，low）の 2 段階に調整ができるのみとなっている．
4．視覚的画像評価
当院で，もう 1 台稼働中のI.I.管装置であるAdvantxLC（以下，Advantx）との相対評価を，Hawlet chartを用いて視覚的評価で行った．
評価方法は，Mix-DPの厚みを 0，10，20，30cmと変化させたときのHawlet chartの透視像および撮影像①撮影像の視覚的評価
両装置で撮影した画像をDDSに転送して同一モニタを使用して比較を行った．
結果は，撮影をFig. 4に，透視をFig. 5に示す．縦軸は判定率，横軸は画質値を示す．

の比較を行った．この際，Hawlet chartは，Mix-DP厚

撮影において，Mix-DPがない場合は，INNOVAのの1/2相当部に挿入し，透視条件，撮影条件はフルオ

normalとlowの差はほとんどなく，Advantxとの差ははートとし，INNOVAはnormal，low，Advantxはっきりした結果となった．しかし，Mix-DPの厚みを

DOSE：A，B，C，Dを使用し，FOVはINNOVA：

増すと両者の差はほとんどなくなる結果となった．ま15cm×15cm，Advantx：6inchを使用した．

た，透視においては，Mix-DPの厚みを増していくと2003 年 1 月

日本放射線技術学会雑誌

38

Fig. 4 （a）
Mix-DP厚：0cm，
（b）
20cm

Fig. 5 （a）
Mix-DP厚：0cm，
（b）
20cm

Table 1

撮影・透視時の線量比較（単位：애G.v/ 1 frame）

INNOVA 2000
20cm

17cm

Advantx LC
15cm

12cm

9inch

6inch

4.5inch

Low

5.20

7.27

12.25

31.25

A

4.29

6.43

11.64

Normal

10.42

18.51

28.03

74.84

B

6.93

12.53

23.60

C

10.39

19.25

37.06

D

14.05

26.25

51.96

6inch

4.5inch

撮影

撮影

9inch
20cm

17cm

15cm

12cm

Low

0.64

1.10

2.01

Low

0.75

0.85

1.00

1.08

Medium

1.29

2.31

4.21

Normal

1.72

2.02

2.37

2.57

High

2.58

4.69

8.40

透視

透視

各モードの差は大きくなる傾向を示した．しかし，

6．臨床画像の比較

Mix-DPの厚みに関係なくINNOVAのnormalが一番優

左冠動脈の（RAO 30）（LAO 45，CRA 30）（LAO 45，

れた結果を示し，INNOVAのlowとAdvantxのmedium

CAU 30）および右冠動脈の（LAO 45）（CRA 25）の撮影は，ほぼ同様の結果となった．

画像において，次の項目について比較を行った．
①肺野部からのサチュレーションの影響，脊柱と重な5．撮影・透視時の線量比較
アクリル板10cmを用いて，INNOVAとAdvantx両装る部分，横隔膜と重なる部分の冠動脈描出の違いについて置の照射野の大きさ別に各モードにおける表面線量の②STENTの描出の違いについて測定を行った．結果は，Table 1に示すとおりで1.6③石灰化の描出の違いについて

倍，透視で2.0倍となった．

（結果）

次に，INNOVAの低線量モードを使用したときにお① INNOVAは，サチュレーション，脊椎との重なり

ける線量低減の比較を行った．比較においては，照射および患者の体格に関係なく冠動脈像の観察は容易

野 を INNOVA15cm， Advantx 6inchを 用 い たであった．しかし，Advantxにおいては，サチュレ（6inch=15.2cm）．

ーション，脊椎および患者の体格による影響は大き

結果はTable 2に示すとおりで，AdvantxにおけるDOSE：Aのみに対し90％増加となった（DOSE：Aはく，特に肥満体型の冠動脈は観察に耐えるだけの画像を得ることはできなかった．

撮影線量が低く，高ノイズの撮影画像になるため臨床②冠動脈にSTENT留置を行っている症例についてでは使用の経験が全くない）．しかし，他のモードにSTENT像 描 出 の 違 い に つ い て 検 討 を 行 っ た ．

比較すると最大で撮影が53％，透視が79％の線量低減

STENTの種類は，multilink，nir，nir-elite，s660，をみる結果となった．

s670，radius，velocityの 6 種類である．冠動脈像の第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）
Table 2INNOVA2000低線量モード使用時の線量低減
INNOVA
2000

撮影

透視

12.25

1.00

39

Table 3

Advantx
LC
A： 6.43

90％

Multlink

B： 12.53−2％

Nir

C： 19.25−36％

Nirelite

D： 26.25−53％

L： 1.10−9％s660，s670

STENT像描出の比較

STENT部位

INNOVA
2000

Advantx
LC#6，#7，#11，#13，4AV

4.1

2.3

#2，#7，HL

4.0

3.5

#6，#9

4.3

2.7

#1，#2，#3
4AV，4PD，#6，#7

4.9

3.9

M： 2.31−53％

Radius

#3

4.5

4.5

H： 4.69−79％

Velocity

#7

4.5

3.5

（単位：애G.v/1frame）

Table 4

石灰化を有する冠状動脈描出の比較

描出により点数を配分し平均値をとった．結果はTable 3に示すとおりで，INNOVAの画像がAdvantx

石灰化の範囲IVUS

INNOVA
2000

AdvantxLCの画像に比較しすべてが良い結果を示した．

45°以下

100％

73％

26％

③冠動脈に石灰化を認める症例について，石灰化が冠

90°以下

100％

76％

43％

動脈全周の45˚，90˚，180˚以下の場合と，180˚以上

180°以下

100％

83％

53％

の場合の 4 種類について，IVUSの結果と比較を行

180°以上

100％

87％

55％

っ た ． 比 較 の 結 果 は ， T a b l e 4に 示 す と お り
INNOVAの画像がAdvantxに比較しすべてが良い結果を示した．
現在，当院では低線量モードを使用しているが，こ他の問題点は，現在のところ少々の不便さはある

れまでの結果によりINNOVA2000の低線量モードをが，今後のシステムソフトのバージョンアップで解決使用することに臨床上問題はないと判断することがでできる問題点である．

きると思う．
あとがき
7．現在の問題点①INNOVA本体に解析用ソフトが附属していない．

今回，動画対応型フラットパネルシステム
INNOVA2000の初期使用経験を発表した．

②検査中のバックグランドでの操作ができない．

当院のもう 1 台の心カテ装置Advantx LCはI.I.管装③患者データのバックアップが不十分である．

置であるため，2 台の装置の比較において，高いDQE④撮影時間が13秒と短い．

と広いダイナミックレンジを有するフラットパネルシ⑤撮影，透視ともに30framesの 1 種類のみである．

ステムは，被曝線量の低減，病変部位描出能の向上な以上の問題点がある．特に③に関してはnetworkシ

どを実現したと思われる．一方，装置本体からの生デステムとして最終のデータ保存が 2 次保管サーバのみータが入手する方法が全くない現在，画像の物理評価で行われる．しかし，2 次保管サーバの故障によるデは非常に困難を極め，画像処理が施された撮影画像データ消失対策として，他のメディアによる保存を行うータを用いた，画像の物理評価は既存の概念だけでは必要性は高いと思われる．当院では，検査ごとにCD-

不可能であると判断し断念した．

Rによる保存を行っている．2 次保管サーバの故障が原因で，患者データが消失し，そのCD-Rを用いて 2
次保管サーバへのデータの再転送を行った経験がある．
④に関しては，肺動脈造影からの左心室造影や下肢動脈造影，特に側副血行路の十分な造影ができない場
合が多く，撮影に関しては工夫が必要である．

2003 年 1 月

謝辞

今回の発表に際して，ご協力，ご助言をいただきま
したGE横河メディカルシステム株式会社の船木新壽氏，大阪警察病院心臓センター
感謝を申し上げます．

清水政彦医師に深く

日本放射線技術学会雑誌

40

4．ディジタルマンモグラフィ装置：Senographe 2000 D
小林宏之
日本医科大学付属病院放射線科

現在，日本におけるマンモグラフィのgold standard

ニングに移れる．さらに 1 ピクセルごとがphototimer

はアナログシステムであり，その画質・精度管理などの役割をすることから，従来のアナログ装置に比較しについては精度管理中央委員会による指針が詳細に報て受光面位置を気にすることなく，ポジショニングに告されている．その状況下，2000年11月にフルフィー専念できる．

ルドディジタルマンモグラフィ（以降，FFDM：full

FFDMシステムの撮影モードは，マニュアル設定とfield digital mammography）
が当院に導入された．臨床

AOP（auto optimization of parameters）と呼ばれる自動露現場において，このような新しいシステムに対する期

出設定がある．AOPにはcontrast（CNT）・standard

待や懸念は，主に［1］
操作性・業務効率，
［2］
画質，そ

（STD）
・dose
（DOSE）
モードの 3 種類があり，撮影者のして［3］システムの安定性という点にある．これらの選択に委ねられており，各AOPモードとも，乳房厚・項目に着眼し，マンモグラフィへのフラットパネルデ

乳腺脂肪含有率・圧迫厚に応じた撮影kV・mAs，

ィテクタ（以降，FPD：Flat Panel Detector）
導入につい

target，filterが自動選択される機構となっている．
AOPモードで自動選択されるtarget/filterを調べるたて考察する．

めBR-12ファントム厚を変化させるとCNTモードでは
1．FFDMシステムの操作性・業務効率

5cmまでMo/Moを選択し，そのため平均乳腺線量が他

FFDMシステムの構成とデータの流れをFig. 1に示の二つのモードより多くなる．一方のDOSEモードです．システムはX線撮影本体と画像収集（Acquisition）

はMo/Rhが 3cmから選択され，5cmにおけるDOSEモ

ワークステーション，そして2,000本系高精細モニタ

ードの平均乳腺線量はCNTモードの1/2になる．Fig. 2を 2 台備えた読影観察（review）
ワークステーションかにRMI-156ファントムを撮影した場合の各モードのら構成される．データは撮影後にraw dataとprocess

AGD値とMinR2000システムのAGD値を比較した結果

dataの 2 種類生成される．どちらも均一補正が施されを示した．

ているが，raw data はその他の画像処理がされておらまた管電圧の自動設定については設定管電圧の高い

ず，スクリーン・フィルムシステムに近似した階調を順にDOSE mode>STD mode>CNT modeとなる．この有したデータであり，process dataは厚み補正処理など

ように，アナログ系での撮影と同様に適正なモード選の画像処理がなされている．当院ではフィルム出力時択が必要である．
FFDMは本来，soft copy
（高精細モニタ画像）
診断をにはprocess dataを用いている．
FFDMでは撮影後，約10〜15秒でコンソール上モニ前提としたシステムであるため，hard copy
（プリント

タに表示されるため，現像処理を待たず迅速に撮影確

アウト画像）
のみで読影が行われる場合には注意を払認が行えるメリットは大きいといえる．またカセッテ

う必要がある．例えばコントラストの高い画像を作成の交換時間もいらないので曝射後すぐに次のポジショするために必要以上に狭いwindow widthを用いてプリ

Senographe2000D
100애m pixel pitch

Acquisition Work Station
Process data

Review Work Station

DICOM data
Fig. 1

RMI-156 phantom
2.5
AGD（mgy）

Raw data
Process data

3

FFDM system
2

1
0.5

Print
Server

FFDM System Architecture

MinR-2000 system

1.5

CNT

STD

DOSE

26kv 157mAs
Mo/Mo

28kv 82mAs
Mo/Rh

31kv 50mAs
Mo/Rh

0

Printer:
FM-DPL

Fig. 2Comparison of AGD values in each exposure mode.
第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）

41

ントアウトすると，淡い微小石灰化の描出が困難となる．また読影医の要求する画像を出力するために，臨床画像に対する十分な知識も必要となってくる．
2．FFDMシステムの画質と被曝線量について
FFDMシステムのpixelサイズは100애mでありナイキ
スト周波数が 5cycles/mmとなる．そのため，MTF比較では片面スクリーン・フィルムの組み合わせで高鮮
鋭度システムであるスクリーン・フィルムマンモグラ
フィ（以降，SFM：screen film mammography）
が優れた結果を示す．しかしFFDMシステムはノイズ特性に優れており，量子ノイズと線量の観点からいえば
FFDMシステムのノイズはSFMシステムの約2/3線量でほぼ等価となる（Fig. 3）
．またCD-MAMファントムを用いた視覚評価の結果では，FFDMシステムは同等以上の評価であった．しかし，100애mのピクセルサイ
ズが臨床上に及ぼす影響については今後も議論する必Fig. 3Comparison of Noise characteristics between FFDM
system and Screen-Film system.

要があると思われる．
SFMシステムは，使用する感材による最適な濃度・
コントラストなどで適正線量が存在するが，FFDMシ

が，重大な故障によるダウンタイムはゼロであり，現ステムの場合，感度が明確でないことから過照射に注在のところ高品質を維持している．しかし，ディテク

意を要する．しかし，モニタ上に理論的AGD（平均乳タの性能が半永久的に維持されるのか，今後とも時系

腺線量）値が表示されるため，この値を参考にできる列変化を追調査する必要がある．

ことはユーザにとって意義が高い．さらにFFDMシス
テムでは任意のwindow width・levelの調整が可能であることにより，Mo/Rh・Rh/Rhの適応範囲が広がり，
被曝線量低減の可能性が示唆される．

4．まとめ
放射線画像領域において，高精細な画像を要求されるマンモグラフィでは，そのシステムについて詳細な基礎実験・臨床試験に基づいた十分な議論の必要性が3．FFDMシステムの安定性（メンテナンス）についてあることはいうまでもない．

FFDMシステムではX線発生装置・FPD検出器が安

アナログシステムは鮮鋭性に優れているが，被曝線定した一体化システムであり，SFMシステムで品質管量やトータルなシステムとしての安定性，そして将来

理上，最も不安定な工程であった現像処理が，ドライ性があるのかどうか疑問である．

現像処理となり一定の出力を確保している．さらに一方のFFDMに代表されるディジタルシステムの進

Senographe 2000 Dには品質保証手順
（QAP）
が示され

歩は著しく，ハード・ソフト両面でさらに技術革新さており，われわれはこのQAPを参照し，さらに当科独れており，間接型フラットパネルのみならず直接型フ

自の測定を加えて，FFDMがどの程度の精度を維持しラットパネルがマンモグラフィに臨床応用されようとているのか，約18カ月間 quality control（QC）を行い，している．しかし，包括医療を控えた臨床現場におい安定性について検討した．その結果，ほとんどすべてて価格面での問題は大きいといえる．

の測定に関し，有効条件を満たしていた．
システムが稼動してから約18カ月間，残像現象，室内暖気時（26˚C以上）
によるエラー表示は数回経験した

2003 年 1 月

ディジタルマンモグラフィシステムがより臨床活用されるためには，開発メーカとユーザが合理性・柔軟性を持ち，今以上に向き合う必要性がある．

日本放射線技術学会雑誌

42

5．FFDMの臨床評価
内山菜智子
日本医科大学付属病院放射線科

近年新たにFPDを用いたFFDMが開発され注目され低く，総合的評価であるノイズ等価量子数
（NEQ
（u）
）
ではSFMよりも高いという点がこれを裏付けるものでている．
本発表では1）
hard copy における臨床画像の診断能あると考えた．

におけるSFMとの比較，2）
CRMとの比較，3）
FPDにおける利点と今後の課題点について述べた．

2．CRMとの比較
2-1

1．SFMとの比較
1-1

目的

目的

FFDMとCRMの臨床画像における診断能について
悪性所見に関する質的診断能を指標とし，比較検討すFFDMとSFMの臨床画像で，画質評価に関して悪性る．

所見に関する質的診断能を指標とし，比較検討する．
2-2
1-2

対象

対象

FFDM 103例，CRM 91例

SFM 50症例，FFDM 50症例

使用機器 FFDM；GE横河メディカルシステム社製

使用機器；SFM：GE横河メディカルシステム社製

SENOGRAPHE 2000D（pixel pitch 100애m），画像処

SENOGRAPHE DMR+
hard copy；SFM：Kodak社製
Min-R 2000 screen/film system
FFDM：GE横河メディカルシステム社製
SENOGRAPHE 2000D（pixel pitch 100애）
hard copy；FUJIFILM社製
DRY CR Film CR AL（pixel size 100애）理：processed data，hard copy：Dry画像記録装置FUJI
FILM社製CR-DP L

Dry画像記録用フィルムFUJI

FILM社製CR-AL（pixel pitch 100애m）
CRM；Siemens社製
置：FCR5000MA

Mammomat 3000，読み取り装FUJIFILM社製（pixel size 50애m），

画像処理：Q階調+MFP+PEM（1.0Q1.4 0.0/GP1.0/
EF0.4/B1.0LI），hard copy：Dry画像記録装置FUJI

撮像条件；SFM，FFDMいずれもAOP（automatic op-

FILM社製CR-DP L

timization of parameters）の設定条件を同等とし，撮像

50애m）

FUJIFILM社製CR-AL（pixel size

した．
FFDMに関しては撮像後，Proccesed Imageを用いてフィルム出力を行った．

2-3

解析方法

CR
（FCR5000MA）とFFDMのhard copy imageに関して 4 名の読影者（放射線専門医 2 名，乳房撮影ガイド

1-3

解析方法

ライン精度管理普及班による講習会を終了した放射線

SFMとFFDMに関して 6 名の読影者（放射線専門医技師 2 名）による癌に関する質的診断について，6 段

4 名，乳房撮影ガイドライン精度管理普及班による講階の確信度により判定を行った．病理組織学的所見と習会を終了した放射線技師 2 名）による癌に関する質一致したものを正解とし，ROC解析を行い，質的診断

的診断について，6 段階の確信度により判定を行っ能に関して両者間に有意差があるかどうかをMetzによた．病理組織学的所見と一致したものを正解とし，るROCKFIT programよりROC曲線下面積A（z）を求ROC解析を行い，質的診断能に関してSFMとFFDMとめ，有意差検定を施行した．

の間に差があるかどうかをMetzによるROCKFIT programよりROC曲線下面積A（z）
を求め定量的に評価
し，t 検定を用いて有意差検定を行った．

2-4

結果およびまとめFFDM systemとCRM間でFFDMにおいてsensitivityが高く，specificity，PPVにおいてCRMが高い傾向を

1-4

結果およびまとめ示した（Fig. 2，Table 2）．ノイズ特性においてFFDM

SFMと比較し，FFDMは臨床画像における診断能にが低周波数領域で優れており，CRMが高周波数領域

おいて，感度およびROC曲線領域に有意差がないことで優れていることに由来している可能性が考えられが示された（Fig. 1，Table 1）．これらは画像特性におた．

ける物理評価において，FFDMは解像特性の指標であるMTFは低いものの，ノイズ特性の指標であるWSは第 59 卷

第1号

フラットパネルディテクタの臨床応用（江口・他）
Table 143A（z）values of FFDM system vs SFM system
FFDM System

FM System

Observer1

0.965 >

0.92

Observer2

0.943 >

0.937

Observer3
Observer4

0.953 >
0.961 <

0.926
0.964

Observer5

0.937 >

0.935

Observer6

0.939 <

0.961

*P-value: Calculated by two group-t Test**P>0.3

Overall Diagnostic Values of SFM System Vs FFDM System
Sensitivity

Specificity

PPV

FFDM System

50/60（83.3％）

224/240（93.3％）

50/66（75.8％）

SFM System

49/60（81.7％）

225/240（93.8％）**P>0.1
49/64（76.6％）**P-value: Calculated by Chi-squared Test

Fig. 1

Overall ROC curves of FFDM system vs SFM system

Table 2A（z）values of FFDM system vs CRM system
FFDM System

CRM System

Observer1

0.937

0.921

Observer2
Observer3
Observer4

0.916
0.859
0.872

0.936
0.872
0.866

Average

0.896

0.899

*P-value: Calculated by two group-t Test**P>0.05

Overall Diagnostic Values of SFM System Vs FFDM System
Average

Sensitivity

Specificity

PPV

FFDM System

0.730
p=0.018
0.666

0.869
p<0.001
0.967

0.676
p<0.001
0.868

CRM System

Calculated by Two Group-t Test

Fig. 2Overall ROC curves of FFDM system vs CRM system

3．FPDにおける利点と今後の課題
3-1

FPDにおける利点

1．高いDQEと広いダイナミックレンジにより，被爆や手術室などでの対応は困難である．
2．Dryフィルム出力はS/F systemより時間を要する．
3．soft copy 診断の徹底のためには，病院全体におけ線量の低減および撮影条件不良による再撮影の低

るHIS（hospital information system），RIS（radiology

減が可能である．

information system），PACS（picture archiving and2．スループットの優位性により，検査時間の短縮，softcommunication system）とのネットワーク構築が必

copy診断が可能となり，診断用アプリケーションソ

要だが，同時にインフラの整備にかかるコストがフトによるディジタルデータの活用が可能となる．

問題となる．
4．機器そのものの性能だけでなく，画像読み取り装

3-2

今後の課題

1．機器自体のコストが従来のS/F system，CR systemと比較し高い．カセッテ方式の形でないと緊急時
2003 年 1 月

置や観察装置を含めた評価方法の確立，評価基準の確立が必要となる．