CR品質管理プログラム “Simple Check QC” の開発
The Simple Check QC: Quality Control Program for Computed Radiography

原口剛＊

Tsuyoshi HARAGUCHI

武田義

浩＊

Yoshihiro TAKEDA

要旨
CR（Computed Radiography）システムに対する品質管理は，システムの画像品質が十分に満たされていること，及び，その画像品質が維持されていること，を確認する目的で実施される。

近年「医療サービスの向上」の意識が高まる中，診断や治療の質の向上を目指した品質管理の重要性が大きく

新美敏

弘＊

Toshihiro NIIMI

1

長束澄也＊

Sumiya NAGATSUKA

はじめにCRシステムのような診断画像を提供する医療機器シ

ステムでは，得られた画像が診断に適する品質であることを定期的に確認して，適切な品質を維持・管理していくことが求められる。
従 来， こ の よ う な 医 療 機 器 シ ス テ ム の 品 質 管 理なってきている。また，ユーザー自らが品質の維持・管（Quality Control: QC）は，主に装置メーカーによる定本研究者らは，「ユーザー自らが品質管理を実施する」

では，ユーザー自らが医療機器システムの画像品質を維理を実施することへの関心も高まってきている。

ことを主眼に置き，①小型，軽量で取り扱い性に優れた品質管理用ファントム，②ファントムの撮影画像から品質管理結果を全自動計算で導出する自動解析ソフト，③
複数のシステムが存在する環境下でも容易に品質管理結果を得ることが可能なユーザーインターフェースから構成されるCR品質管理プログラム“Simple Check QC”を開発したので，これを紹介する。

期メンテナンスという形態で行われてきた。しかし近年持・管理していくことへの関心が高まってきている。画
像品質の維持・管理を実践することで，病院側は，いつでも適切な画質で診断や治療を行うことが可能となる。
さらには，「医療サービス」の質の向上も期待できる。
しかしながら，ユーザーは通常の業務に加えて，品質管理業務を継続的に実施しなくてはならないため，簡単に実施できる仕組み作りが求められる。特に大規模な病院では管理すべきCR装置やCRカセッテの数量が多いたAbstract

め，より簡易な作業や操作で，品質管理を行えるシステ

Quality control (QC) for computed radiography (CR) sys-ムが必要とされる。

tems is designed to confirm that CR system image quality is

通常，CRシステムの品質管理は，①各種の検査部材

fully met and maintained. A constant quest in medicine isを配した専用ファントムの撮影，②CR装置による読み

the improved quality of medical services, and in CR this in-

取り，③読み取った画像品質の確認，の手順で実施されcludes better diagnoses and remedies through improvedる（Fig.1）。

QC. Further, there is a growing awareness among radiologists that they themselves can carry out quality maintenance and QC. This being so, the authors focused on theprinciple of users themselves handling QC and developed
the Simple Check QC system. The Simple Check QC consistsof 1) a small, lightweight, easy handling phantom, 2) fully
automatic analytical software which provides computed
quality control results employing image data from thephantom, and 3) an interface which readily provides quality
control results even when a plurality of CR systems exists.

Fig.1 Quality control procedure

今回，簡単操作，簡易な取り扱い性を実現したCR画像用の品質管理プログラムを開発し，”Simple CheckQC”として製品化した。
本稿では，”Simple Check QC”を構成する①小型，軽量で取り扱い性に優れた品質管理専用ファントム＊コニカミノルタエムジー㈱開発センター

開発部”SimpleCheck QC Phantom”，②そのファントムの撮

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影画像から画像品質の検査結果を全自動計算で導出する

た。このうち「Limiting Resolution」の検査に対しては，自動解析ソフト，③複数のシステムに対しても容易に画タングステン板を用いたエッジ法によるMTF（modula-

像品質の検査結果を得ることが可能なユーザーインターtion transfer function）を自動計算する手法を採用した。

フェース

これにより，矩形波チャートの目視による主観的評価での主要技術について報告する。

はなく，物理評価値に基づく定量的かつ客観的な品質

2

管 理 を 可 能 と し た（Fig.2 a)）。 ま た，「Low Contrast

画像品質の管理手法

Resolution」の検査に対しては，X線量とノイズ量の相装置の性能を維持，管理するための手段は，様々な方関を解析し，目視評価に代用できる手法を見出した。具式が考えられるが，CRのように診断画像を提供する医体的には，厚みの異なる金属板を配して，ディテクタに療システムの場合，その有用性が実証され，かつ公に認到達するX線量を変化させ，そのX線量（画像信号値の知された手法を選択することが好ましい。いくつかの国平均値をX線量に換算）とノイズ量（画像信号値の標準ではレギュレーションにより，その国独自の品質管理方偏差）との相関係数を算出する評価手法である。この手法を定めているが，その手法が他国で用いられることは法により，厚さ／径の異なる複数のアクリル円盤の視認少なく，広く一般的とは言い難いものが多い。その中で性評価を不要とし，物理評価値に基づく信頼性の高い品も， 米 国 の 医 学 物 理 士 に よ り 構 成 さ れ る 団 体AAPM

質管理を可能にした（Fig.2 b)）。

（American Association of Physicists in Medicine）の“Simple Check QC”の品質管理プログラムでは，そTask Group 10（TG 10）で報告されたガイドライン１）の他の検査項目も含めて，全て自動計算による解析をは，米国のみならず，日本を始めとする多くの国で規範行っている。これにより，ファントムを撮影した後は自とされ活用されている。そこで，本開発においても，こ動解析結果の値が管理幅に収まっているか否かを確認すのガイドラインに準拠した形で画像品質管理システムのるだけで，品質管理の一連の作業を簡便かつ正確に実施構築を行うこととした。AAPM TG 10のガイドラインすることができる。に記載されている検査項目を以下に示す。
①Linearity（線形性）②Spatial Accuracy（寸法精度）③Limiting Resolution （空間解像度）④Low Contrast Resolution（低コントラスト分解能）⑤Laser Jitter（ジッタ）Fig.2 a) “Limiting resolution” test method⑥Detector Response（システム感度）⑦Uniformity（均一性）⑧Erasure/Dark Noise（消去能/ダークノイズテスト）
なお，乳房X線撮影（マンモグラフィー）に関する画像品質管理には，上記とは異なる規格やガイドラインが存在するため，“Simple Check QC”では，一般撮影のシステムのみを品質管理の対象とした。

3

Fig.2 b) “Low contrast resolution” test method

自動解析ソフトの開発
AAPM TG 10のガイドラインには，検査項目の他に，推奨する検査方法が記載されているが，このうちいくつかの検査方法は目視による主観評価で実施される。しか4

品質管理用ファントムの開発

4. 1

小型化，軽量化の実現

画像品質の検査は，各検査で使用する部材を複数配しし，目視による評価では，画像観察者の体調や観察環境た品質管理用ファントムをCRカセッテ等を用いてX線により，その評価結果がばらつくため，CRシステムの撮影し，得られた画像を解析することにより実行される。

性能を客観的かつ正確に把握することが難しい。また，本研究者らは，品質管理用ファントム”Simple Check

目視評価は，検査に時間がかかるため，効率的な管理手QC Phantom”の開発にあたり，ユーザーが確実かつ容法とは言い難い。

易に検査を実施できるよう，取り扱い性に優れた小型・そこで，“Simple Check QC”の自動解析ソフトでは，軽量なQCファントムの実現を目指した。まず，アクリAAPMのガイドラインの中で，通常，目視評価で実施

ル板を貼り合せた中空構造物の内側に検査部材を貼り合さ れ る「Limiting Resolution」及 び「Low Contrast

せる構造を採用し，軽量化を実現した。この軽量化によResolution」について，目視評価に代わる手法を検討しり，落下時の衝撃耐性や安全性も向上した。また，自動70

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解析演算を精度良く実施するために，検査部材がお互い像品質の検査結果として表示すること，さらに，その結に影響し合わないよう，各検査部材に適切な間隔を与え果が管理幅の内か外かを判定し，判定結果をユーザーにて配置した。さらに，厚みの異なる金属板を「Linearity」通知することである。“Simple Check QC”では，このと「Low Contrast Resolution」とで共通化することに一連の作業工程を「撮影→読取」の前工程と「自動解析より部材点数の削減も実現した。これにより，自動解析→解析結果表示→判定（通知）」の後工程とに分離し，演算の安定化とファントムの小型化を同時に実現した前工程で収集した画像データを後工程でまとめて解析処（Fig.3）。

理することが可能な「バッチ処理方式」を採用した。

その結果，”Simple Check QC Phantom”は，縦，横バッチ処理方式の採用により，前工程と後工程が各々サイズがともに 250mm，厚さ 13.8mm，重量 約1kgと，独立した作業単位となるため，前工程と後工程の作業を，小サイズのCRカセッテ並みの小型化，軽量化が達成で別の時間帯に実施することが可能となる。例えば，通常

きた。これにより，持ち運びやカセッテへのセットが容業務の合間に前工程の作業を順次実施しておき，通常業易で，耐久性，安全性にも優れたQCファントムが完成

務終了後に後工程の作業をまとめて実施することができした。

る。また，前工程と後工程が独立しているため，必ずしも両工程を同じ作業者が実施しなくてもよい。例えば，前工程の作業を複数の作業者に割り振り，後工程を品質管理責任者が実施するなど，作業の割り振りが行えるので，品質管理業務の負荷を分散させることができる。
バッチ処理の前工程と後工程は，品質管理専用の「撮影条件キー」により連携させた。前工程では，CS-2,CS-3の通常の検査画面にて専用の「撮影条件キー」を用いて読み取り，これを保存する。この工程では，専用「撮影条件キー」で読み取られた品質管理用の画像も通Fig.3 Phantom structure

4. 2

常検査用の画像も，同じ場所に保存される。後工程は“Simple Check QC”の画面を起動することで実行され機能性を考慮したデザイン

画像品質の検査を精度良く実施するためには，ファントムを正しくセットして撮影することが重要である。

る。この画面から，「撮影条件キー」の検索を行い，画像群の中から品質管理専用の「撮影条件キー」を持つ画”Simple Check QC Phantom”は 表 面 に「 セ ン タ ー像を選び出すことで，前工程と後工程とを連携させる。

マーカー」と「ホワイトバー」を印刷しており，これを品質管理の自動解析を複数枚の画像に対して行う場合にそれぞれCRカセッテの「センターマーカー」，「ブルーも，必要な画像を一括で全て選択できるようにしたので，バー」に合わせて配置することにより，上下の方向及び同じ操作を繰り返し行うことなく検査を実施することが上下左右の位置を正しくセットして撮影できるようにできる。
具体的には，①品質管理用の画像の検索，②画像の呼なっている（Fig. 4）。

び出し，③自動解析演算の実行，④演算結果の表示，⑤
管理幅と比較による品質管理の判定結果の表示までの一連の処理を，品質管理結果の表示・判定画面の下部に並べたアイコンのクリックだけで実施できるようにした。
また，解析ソフトにて全検査項目が自動解析されるため，ユーザーはアイコンをワンクリックするだけの「シンプルな操作」で，そのCRシステムに必要な全ての品質管Fig.4 Method of setting phantom

5

理結果を得ることができる（Fig.5）。

ユーザーインターフェースの開発

5. 1

複数のCRに対する品質管理の効率化“Simple Check QC”のソフトウェアは，自動解析ソ

フトとユーザーインターフェースとから構成されており，REGIUSコンソールCS-2, CS-3 上から実行することができる。
このソフトウェアの主な役割は，REGIUSで読み取られた画像を自動解析し，その演算により得られた値を画

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Fig.5 Quality control workflow

71さらに，品質管理用の画像が読み取られていないCRの切り分け方法までを瞬時に確認することができる。

装置や品質管理結果の確認が完了していないCR装置を，トラブルシュートの内容は技術解説書”Simple Check

ユーザーが容易に特定できるように，アイコン表示に作QC TECHNICAL INSTRUCTION MANUAL”にも記載

業の進捗状況を示すステータス情報を盛り込んだしてあるが，同様の内容を画面上で確認できるため，解（Fig.6）。これにより，複数のCR装置に対して同時に品説書を開いて確認する手間が省け，素早いトラブル対応

質検査を実施した場合でも，それぞれのCR装置におけが可能となる。

る作業進捗が一目で把握できるので，作業ミスが軽減し，“Simple Check QC”には，この他にも，品質管理結品質管理業務を確実に効率良く実施することができる。

果のファイルをPDF形式によるレポート形態とCSV形式による数値データの二つの形態で出力する機能を実装した。これにより，レポートをハードコピー出力して管理することや，品質管理データを他のパソコンで再利用する こ と が 可 能 と な る。 こ の よ う に，“Simple CheckQC”は，病院の運用要望に合わせて柔軟に拡張利用が可能なシステムとなっている（Fig.8）。

Fig.6 Viewing status of icons

また，品質検査結果の経時変化をグラフ表示する機能
では，最大3システム分のグラフを並列に表示できるようにした。これにより，特定のCR装置（またはCRカセッテ/プレート）の変動を他のCR装置（またはCRカセッテ/プレート）の変動と比較して見ることが可能となった。この機能は品質検査結果に変動が生じた場合の原因の切り分けに利用することができる。例えば，同一のカ

Fig.8 Troubleshooting screen flow and report output

セッテ/プレートを異なる装置で読み取って，その結果を比較すれば，変動の要因がカセッテ/プレート側にあなお，本稿では説明を省略したが，“Simple Checkるのか，装置側にあるのかを容易に切り分けることがでQC”には，システム導入時の受入試験をサポートする機きる。これにより，ユーザーは検査結果の変動原因をす能も実装してある。この機能は，定期的な品質管理におばやく特定し，必要に応じて，装置の修理やカセッテ/いて，検査結果が管理幅を外れた時に行う性能確認作業

プレートの交換など，品質改善へのアクションへと着実にも使用することができる。に進むことができる（Fig.7）。

6

まとめ本 研 究 者 ら は， ユ ー ザ ー の 使 い 勝 手 を 追 及 し た，

AAPM TG 10のガイドライン準拠のCR品質管理プログ
ラム“Simple Check QC”を開発した。
米国を皮切りにマレーシアへの展開も開始されるな
ど，米国以外の国からも高い関心が寄せられている。

Fig.7 Historical data display screen

5. 2

本製品が多くの医療現場で使用され，診断や治療の質の向上，ひいては，「患者に対する医療サービスの向上」

ユーザー作業のサポート機能

品質管理結果の表示・判定画面では，品質検査結果のに貢献できることを期待する。

値が管理幅内に収まっている場合は「PASS」，管理幅を外れた場合には「FAIL」が表示される。「FAIL」が表示された場合，その表示部分をクリックすると，トラブルシュート画面へ遷移して対処方法が表示される。これにより，ユーザーは画面上で検査結果の確認から異常原因72●参考文献１）Report of AAPM Task Group 10, Acceptance Testing andQuality Control of Photostimulable Storage Phosphor
Imaging Systems, October 2006

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