テラリコン・インコーポレイテッド ランチョンセミナー
高機能多目的 3D ネットワークの構築～ 診断・手術時活用とタブレット端末の利用 ～
北里大学メディカルセンター 放射線部
柳田 智 先生【はじめに】

PACSのバックアップ的な機能を持たせるために検像サ

近年，多列化のCTの登場により，3Dワークステーションは数多くの施設に導入され使用されている．現在のCTーバを通じてすべてのモダリティの画像がAquariusGATEに転送することが可能になっている．の診断は，従来のアキシャル画像のみならず，3Dワーク

Aquarius iNtuition Serverには，3つのクライアント機能にステーションのMPR（Multi Planar Reconstruction）で作成よりアクセスすることが可能である．第一に高度で多機能したコロナール，アキシャル画像，さらにはCPR（Curvedな3D画像処理を行うことができるAquarius iNtuitionClient，Multi Planer Reconstruction）で作成した複雑なオブリーク

第二に簡易的な3D画像処理と3D，2D画像が参照可能な画像や3次元でカラー表示されたVR（Volume Rendering）

Aquarius NetClient，第三にiPadやAndroidなどのタブレッ画像で行われることが日常的であり，今日では3Dワーク

トから3D画像参照が可能なAquarius Webがある．当院でステーションなしにはCTの検査は行われないと言ってもは，放射線部内と一部の院内の電子カルテ端末に過言はない．また，3Dワークステーションは，CTのみならAquarius iNtuitionClientが，すべての電子カルテ端末にず，MRIやCBCTなどでも数多く使用されている．当院でAquarius NetClientがインストールしてある．

は，昨今のCTやMRIから出力される大量のボリュームデ

当院のCT検査では，頭部ルーチン検査，肺がんCT検ータに対応し，診断に必要な数多くの3D画像への画像処査を除くすべての検査でAquarius 3Dワークステーション

理や画像配信に対応するために，テラリコン社による高機またはAquarius iNtuitionClientによりMPR画像を技師が作能多目的3Dネットワークを構築した．本セミナーでは，当成している．また，3D画像の作成や心臓解析もAquarius

院における3Dネットワークの活用法を紹介するとともに，iNtuitionClientにより技師が行っている．MRI検査では，主その有用性について述べる．にVR画像を電子カルテ端末にインストールされ たAquarius iNtuitionClientを使い技師が作成している．血管【北里大学メディカルセンターの3Dネットワークの概要】

撮影検査室では，血管撮影操作室にある電子カルテ端Fig.1に当院の3Dネットワークを示す．当院の3Dネットワ

末のセカンドモニタと検査室内のモニタをクローン表示し，ークは，Aquarius iNtuition Serverを中心とした5台のサー

Aquarius iNtuitionClientを使って術者の支援を行っている．

バ群と2台の独立型のワークステーションから構成されて（Fig.2）

いる．AquariusGATEに常時接続されているモダリティは，CTとMRIと血管撮影装置だが，Aquarius iNtuition Server
は 電 子 カ ル テ 端 末 に イ ン ス ト ー ル さ れ た Aquarius
NetClientを使って2D画像を参照することが可能なので，Fig.1 当院 3D 画像ネットワーク【なぜ，3Dネットワークが必要か?】
3Dネットワークは，独立した3Dワークステーションでの運用とはことなり様々なメリットがある．

Fig.2 電子カルテ端末のディスプレイをクローン化（血管撮影検査室）

1)ボリュームデータの保存と分配った．この要望に応えるために，当院では，iPadから64列以上の多列化マルチスライスCTの登場によりボ

Aquarius iNtuition Server に web ブ ラ ウ ザ 経 由 でリュームデータの保管や分配配信は多くの施設での困AquariusWEBにより2D，3D画像を参照が可能なネット惑する一因である．当院において，術後転移検索目的ワーク構築を行った．iPadを使った画像参照で，特に有のCT検査では，Thick SliceとThin Sliceのボリュームデ用な利用法について二例を紹介する．

ータ，MPR画像を合わせると約1GB/検査になり，この①脳神経外科の術中での利用データを長期配信用サーバに格納することは長期配Fig.3に脳神経外科手術の開頭血腫除去術でのiPad信用サーバのストレージを圧迫するばかりでなく，一般を利用し3D画像参照を行っている様子を示す．滅菌し診療科の医師が診療時にThick Sliceの画像参照を行う

たビニール袋にiPadを入れることにより，術者が直接ときの妨げになる．そのために，ボリュームデータを一AquariusWEBを操作して術者の見たい方向から3D画時保管する中間サーバは必須になる．また，これらの像を参照することができる．また，術野の近くにiPadをボリュームデータを複数のサーバやワークステーション置くことにより，3D画像と術野を容易に比較することがにCTから直接転送を行うと転送に遅延が起きたりCT本可能である．

体のパフォーマンスが低下する可能性が起こる．当院
で は ，3Dネ ット ワーク内にAquariusDS Server及びAquariusGATEを設置することによりこれらの問題を解消している．AquariusDS Serverは当院の場合5TB容量を実装しており，CTのボリュームデータや血管撮影装置のCTライクイメージの元画像を約2年間保管することが可能である．AquariusDS Serverで保管した画像は，Aquarius iNtuition Serverはもちろんのこと，3Dワークステーションや各モダリティのコンソールからDICOMQ/Rにより画像取得することが可能である．各モダリテ
ィから発生したボリュームデータは，AquariusGATEにより各種サーバやワークステーションに分配配信される．
AquariusGATEはルールを決めて配信の優先順位や配信先を決めることができる．前述の術後転移検索目
的のCT検査のボリュームデータであれば5か所の送信先に2～3分程度で転送することができる．
2)短時間で高度な3D画像処理への対応
近年，各診療科からのCT検査のオーダは高度な3D画像処理を伴うオーダが数多い．このような，オーダに対応するためには，自動前処理サーバが有用である．
当院の3Dネットワーク内にあるAquariusAPSは，高度な3D画像処理（骨除去，血管抽出，セグメンテーション，ラベリングなど）を自動的に行い，画像処理を行う技師

Fig.3 脳神経外科の術中での iPad の利用（開頭血腫除去術）②院外での利用の労力を軽減する．また，電子カルテ端末にインストー

当院は二次救急指定病院であり，通常の夜間当直ルされたAquarius iNtuitionClientを使用することにより，帯の診療は内科系医師と外科系医師の2名体制で行っ

手の空いている技師が3D画像処理を行うことができるており，専門外の画像を院外にいる専門医にコンサルﾄため，技師同士が協力し複雑な画像処理も短時間に処としたいという要望があった．院外からの院内のサーバ理することが可能である．にアクセスするためには，セキュリティを担保すること

3)タブレット端末による3D画像参照が重要である．当院では，auのCPA(Closed Packet

iPadを代表とするタブレット端末は起動が早く指先でAccess)というセキュアなネットワークサービスを利用し直感的に操作できるため，様々なシーンで利用されてて4G LTEにより高速通信によってiPadを使って院外かいる．当院においても，以前より診療科医師よりタブレら院内のサーバにアクセス可能にしている．iPad紛失

ット端末を利用して画像参照を行いたいという要望があ時には2重パスワードで対応しているほか，情報システ

Fig.4 執刀医のオペレーション（切除シミュレーション）

Fig.5 股関節人工関節置換術後の CT への応用

ム課の管理者により，リモートでiPadがCPAを利用でき行う(Fig.4)．執刀医のこの作業は，院内にあるすべてのないようにすることができる．

電子カルテ端末から行うことができるため，多忙な医師でも手の空いたときにどこからでも術前シミュレーション【3Dネットワークを利用した技師，医師の連携と画像処理の応用】
Aquarius iNtuition Server を中心とした3Dネットワークを利用した運用では，通常の3D画像処理や3D画像配信の他に技師と医師の画像処理の連携作業やサーバによるノイズ低減処理を行うことができる．
1)肝切除術シミュレーション残肝ボリューム計測
当院では，肝切除術シミュレーション残肝ボリューム計測を執刀医と技師の連携作業により3DネットワークのAquarius iNtuitionClientを使って行っている．執刀医から肝切除術シミュレーション残肝ボリューム計測の依頼 が あ る と ， 技 師 は 対 象 患 者 の 画 像 を Aquarius
iNtuitionClientに呼び出して，「肝臓抽出」，「肝動脈，肝静脈，門脈の中心線の抽出」を行い，モデル図を作成する．これらの作業は前述したAquariusAPSが前処理としてほとんど行うが，確認やトレースしきれなかった血管の抽出を技師が行う．モデル図が完成したところ
でシーンを保存して技師は電子カルテに付属した院内メールにより執刀医に連絡を行う．執刀医は技師が作成したモデル図から2次元，3次元画像を参照しながら切除範囲をシミュレーションして残肝ボリューム計測をすることができる．
2) 3Dネットワークによるノイズ低減処理
AquariusAPSにより，3Dネットワークによるノイズ低減処理(iGentle: General Enhancement with Noise Treat-ment with Lower Exposure)を利用することができる．
iGentle は ， Image-based の 逐次近似法で あ る Totalvariation法を改良して3次元のボクセルデータに適用させた方法である．当院では，健常者を対象とし可能な限り低線量撮影を行う必要のある肺がんCT検診や人工関節置換後の股関節撮影(Fig.5)にiGentleを利用している．
【まとめ】
高機能多目的3Dネットワークを導入した当院を例にその有用性について述べた．高機能多目的3Dネットワークを構築することにより，大容量のデータを有効活用でき高度な画像処理，強力な診断支援を行うことができる．また，単に画像処理だけではなく，被ばく低減のためにも活用することができる．本ランチョンセミナーが今後3Dネットワークや3Dワークステーションを導入する施設の一助になれば幸いである．