Vol.30 No.1, 20149

第 49回日本小児放射線学会シンポジウムより

特集 CT 被ばく：小児CT 被ばくの現状，各CT 機器メーカーの対応
2 . 小児先天性心疾患における CT 検査とその被ばくについて
佐藤修平，金澤岡山大学大学院

右医歯薬学総合研究科

放射線医学

CT examination and radiation dose for children
with congenital heart diseases
Shuhei Sato, Susumu Kanazawa
Department of Radiology, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistr y and Pharmaceutical Sciences

Abstract
Contrast enhanced CT has been an important tool in diagnosing and managing congenital
heart diseases. In our hospital, we use two new generation CT scanners, SOMATOM Definition
Flash (Siemens) and Aquilion ONE Vision Edition (Toshiba). High quality images are obtainedwith low radiation dose with both CT scanners. Definition Flash is a high-pitch dual spiral CT andhas very high temporal resolution. High resolution images are obtained without ECG-gating. The
other advantage of Definition Flash is that we can select low voltage scan, 70kV. Aquilion ONE
is an area detector CT, and high quality images are obtained without table movement. The otheradvantage of Aquilion ONE is that we can use Real prep (contrast medium monitoring function).
We can obtain contrast enhanced CT images at the optimal timing by using Real prep.
Keywords：Computed tomography, Congenital heart disease, Radiation dose

はじめに先天性心疾患の画像診断において中心的な役割を果たしているのは間違いなく心臓超音波検査で1 ．大動脈系の評価
・大動脈縮窄症，大動脈弓離断症などの大動脈弓部および主要分枝あり，その低侵襲性，利便性は他のモダリティを・MAPCA（major aor to-pulmonar y collateral凌駕している．しかしながら，近年の CT 装置のartery）；肺動脈閉鎖症などに合併する大動脈発達に伴って，造影 CT 検査の果たす役割が増加していることも事実である1）．
造影 CT に求められる役割は，基本的には超音から肺動脈への太い側副路
2 ．肺動静脈系の評価
・特に肺動脈径や狭窄の評価は重要で，PA index

波検査での評価が困難な部位の評価であるので，は 手 術 適 応 の 指 標 に 用 い ら れ る（PA index＝心内の評価よりもむしろ心周囲構造の評価が主に（RPA 面積＋LPA 面積）㎡/ 体表面積㎡）なる．以下に先天性心疾患における造影 CT の主・肺静脈狭窄な役割をまとめておく．

3 ．冠動脈の評価

9日本小児放射線学会雑誌

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4 ．無脾症・多脾症の診断

Table 1

2 社の新世代 CT の撮影条件

5 ．大血管拡張に伴う気管狭窄の評価
当院では年間約 250 件の小児先天性心疾患に対する造影 CT 検査を施行している．これは 5 年前の検査数の約 2 倍である．検査数増加の背景には患者数の増加もあるが，新世代の CT 装置導入に

SOMATOM
Definition Flash

Aquilion ONE
Vision Edition

心電図同期なし

あり

管電圧

CARE kV（70〜100 kV）

80 kV

管電流CARE Dose 4D

Volume EC

よって低侵襲性に高画質かつ高解像度の画像を簡ピッチ

3.0−

便に得ることができるようになったことが，検査コリメーション厚

128×0.6 ㎜

320×0.5 ㎜

数増加の主たる要因と考えられる1，2）．造影 CT がスライス厚

0.6 ㎜

0.5 ㎜

施行された患児年齢のおおよその内訳は，1 歳未再構成間隔

0.3 ㎜

0.5 ㎜

満が約 4 割，1 ～ 5 歳が約 4 割，6 歳以上が約 2 割

逐次近似再構成法

SAFIREAIDR 3Dである．本稿では，当院で使用している 2 台の新その他−Real prep 使用

世代 CT 装置による造影 CT プロトコルを紹介し，それぞれの CT 装置の特長や被ばく線量について

SAFIRE; Sinogram Affirmed Iterative Reconstruction
AIDR 3D; Adaptive Iterative Dose Reduction 3Dも言及する．

当院での造影 CT プロトコル

しを行えばアーチファクトの少ない再構成画像を当院で先天性心疾患患児に使用している CT 装作成可能であるが，当院の患児は重症例も多く水

置は，シーメンス社製 SOMATOM Definition Flash

分負荷を極力少なくするために生理食塩水での後（2011 年 6 月より稼働）および東芝社製 Aquilion

押しは行っていない．

ONE Vision Edition（2012 年 8 月より稼働）である．
Definition Flash は 2 管球型の CT であり，先天性心SOMATOM Definition Flash

疾患患児に対しては 2 管球が高速で回転する Flashこの CT 装置の最大の利点は 75 msec という高い

Spiral mode にて撮影を行っている．Aquilion ONE

時間分解能にある3）．このため，冠動脈をターゲッ

Vision Edition は面検出器型 CT であり，心電図同トにする場合以外は，原則として心電図同期なし

期下の 1 beat scan で撮影を行っている．それぞれに撮像している．の詳細な撮影条件を Table 1 に示す．

また，この CT 装置のもうひとつの特長は 70 kV患児の鎮静については，原則として 5 歳以下のという低電圧で撮影が可能である点である．撮影児に対しては secobarbital sodium（4 ㎎/㎏）を用いには自動管電圧変調機構（CARE kV）を用いており，て鎮静下に撮影する．6 歳以上の児についても必これは被写体の大きさや撮像部位・目的に応じて要に応じて鎮静を行っている．

管電圧を最適化することによりコントラストノイ

造影剤は Iopamidol 300 ㎎/㎖を用い，体重あたズ比を最適化し被ばくを低減する技術である4）．逐り 2 ㎖を原則とする．体重が 5 ㎏以下の児に対し次近似再構成法には SAFIRE（Sinogram Affirmedては静注時の圧を下げるために生食で倍量希釈しIterative Reconstruction）を用いている．て用いる．原則として 20～30 秒で入り終わるよう

当 院 に て 2011 年 7 月 か ら 2012 年 7 月 ま で にに注入速度を設定し，注入直後に撮影を開始する．

SOMATOM Definition Flash を 用 い て 撮 影 さ れ

造影剤は自動注入器を用いて行い，原則としてテた小児先天性心疾患 238 症例（167 名）の検討でストインジェクションや生理食塩水での後押しはは，CTDIvol（volumetric CT dose index）は 1.06±行っていない．施設によっては造影剤を手押しで1.14 mGy，DLP（dose-length product） は 29.73±静注している場合もあるようだが，自動注入器の42.98 mGycm，実効線量は 1.59±1.10 mSvと低線量圧リミッター設定を行っておけば安全かつ安定しでの撮影が可能であった．CARE kV にて 70 kV がた静注が可能である．また，生理食塩水での後押選択された症例は 167 例，80 kV が選択された症例

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Table 2も被ばくの点からも，こういった症例では 70 kV で80 kV 群と 70 kV 群の比較

Tube current

80 kV

70 kV

Examination

59167

Body weight（kg）

15.4 ± 6.2＊

6.3 ± 3.6＊

CTDIvol（mGy）

1.14 ± 0.19

0.79 ± 0.08

DLP（mGycm）

34.93 ± 11.03 19.34 ± 5.05

Effective dose（mSv） 1.70 ± 0.44＊

111.44 ± 0.26＊

CTDIvol；volumetric CT dose index
DLP；dose-length productp＜0.001＊の低電圧撮影が望ましいと考える．また，低電圧で撮影することで造影剤の減量も可能と思われる．
更に 3 段階で視覚的評価を行った．画質が良好で検査目的を十分達成できた症例が 185 例（78％），画質がやや不良であるが検査目的はほぼ達成できた症例が 36 例（15％），画質不良で診断困難であった症例が 17 例（7％）であった．診断困難であった症例としては，Fontan 型手術後の症例が 7 例と最多であった．その原因としては，どこから造影剤を静注しても肺動脈の造影効果に左右差が生じては 59 例であった．それぞれの群の詳細を Table 2に示す．体重が 10 ㎏以下の児は 70 kV が選択される傾向にあることがわかる．また当然のことながら，70 kV で撮影された群の方が実効線量は有意に低い（p＜0.001）．

しまうという解剖学的な理由が大きい．

Aquilion ONE Vision Edition
この CT 装置の特長は，面検出器型 CT であるという点である．従って，16 ㎝の撮影範囲であれFig.1 に示す症例は，初回は 70 kV が選択された

ば寝台がほとんど移動することなく安全に高速撮が，2 回目はやや体重が増加したため 80 kV が選択影が可能である5）．原則として心電図同期下に撮された，肺動脈閉鎖兼心室中隔欠損症術後の 6 歳

影を行っている．管電圧は 80 kV 固定である．逐女児である．造影条件および撮影タイミングはほ次近似再構成法には AIDR 3D（Adaptive Iterative

ぼ同様であるが，70 kV での撮影の方が造影剤の吸Dose Reduction 3D）を用いている．

収値が視覚的にもやや高いことがわかる．実効線

先天性心疾患の撮影をする上でのこの CT 装置

量も 70 kV での撮影の方がやや低く，画質の点からの利点のひとつは，Real Prep（造影剤モニタリン

80 kV

70 kVCTDIvol

0.99 mGy

0.89 mGy

実効線量

1.3 mSv

1.2 mSv

Fig.1 6 歳女児；肺動脈閉鎖兼心室中隔欠損症術後
70 kV での撮影の方が造影剤の CT 値が高く実効線量は低い．

11日本小児放射線学会雑誌12グ機能）が併用できるという点である．先天性心疾患の血行動態は複雑であり，また術式によってダイナミックに血行動態が変化する．本来であれTable 3 Real prep を用いて造影剤低減を試みた
群と標準量の造影剤を使用した群でのCT 値の比較
標準群
（n ＝ 12）

低減群（n ＝ 14）p値

Aorta の CT 値
（HU）

451 ± 132454 ± 118

0.96

PA の CT 値（HU）

441 ± 128473 ± 93

0.59

ばテストボーラスインジェクションを行いたいところであるが，造影剤使用量や水負荷は最低限に押さえなければいけない．Real Prep を使用すれば，造影剤使用量を増やすことなく目的部位に濃い造影剤が到達したことを目視で確認して撮影することができる．デメリットとしては Real Prep分の被ばくが若干増えることである．
当 院 に て 2012 年 8 月から 2013 年 6 月までには，標準群の 81.3％であった．Fig.2 に示す症例は，

Aquilion ONE Vision Editionを用いて撮影された小肺動脈閉鎖兼心室中隔欠損症の児であり，術前児先天性心疾患 90 症例（71 名）の検討では，CTDIvol（生後 16 日）の CT は SOMATOM Definition Flashは 2.76±2.86 mGy，DLP は 39.67±36.29 mGycm，にて撮影し，術後（生後 3 か月）の CT は Aquilion

実効線量は 0.99±0.50 mSv と低線量での撮影が可ONE Vision Edition にて撮影を行った．術前は肺能であった．

動脈の血流は動脈管を介してのみ供給されているReal prep を使用すると目視での造影効果の確認が，術後は右室から肺動脈が直接起始し動脈管が可能であるので，連続 26 症例で造影剤量の低減が閉鎖していることがよくわかる．術前後ともを試みた．積極的に造影剤低減を試みた 14 症例と3DCT の画質は良好であるが，Aquilion ONE Vision

標準量の造影剤を使用した 12 症例では，大動脈おEdition で撮影した術後 CT では実効線量は更に低

よび肺動脈での CT 値に有意な差は見られなかっ

く，使用した造影剤量も少なくなっていることがた（Table 3）．造影剤低減群での平均造影剤使用量

わかる．

術前（生後 16 日）

術後（生後 3 か月）

Definition Flash

Aquilion ONE Vision Edition

実効線量1.03 mSv

0.89 mSv

造影剤量2.0 ㎖/㎏

1.3 ㎖/㎏

Fig.2 肺動脈閉鎖兼心室中隔欠損症
生後 16 日の術前 CT と生後 3 か月の術後 CT を示す．両者とも画質は良好であるが，Aquilion ONE
Vision Edition で撮影した術後 CT では造影剤の低減が可能であった．

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まとめ当 院 で 用 い て い る 2 台 の 新 世 代 CT の 比 較 をTable 4 にまとめた．我々の経験では 64 列 MDCTを用いていた頃と比べると，どちらの CT でも約1/10 の被ばく線量で，なおかつ高画質，高解像度の撮影が可能となっている6）．CT による小児の将来的な発がん性を考えた場合，今後は新世代 CTによる低線量撮影が主体になっていくことは間違いない7，8）．また時間分解能の点では SOMATOM
Definition Flash に軍配が上がるが，Aquilion ONE
Vision Edition には Real prep が使えることや寝台が殆ど動かないという利点がある．
先天性心疾患の診療において，CT は欠くことのできないモダリティとなってきており，当院でも小児循環器科，心臓血管外科からの信頼は厚い．
我々放射線科医に求められることは，できるだけ低線量で検査目的に即した撮影方法および画像再構成方法を適切に決定し，治療に直結する情報を速やかに提供していくことである．先天性心疾患チームに放射線科が積極的に関与していくことが，不幸にも心疾患を持って生まれた子供たちの迅速な診断・治療に繋がると信じている．
Table 4

2 社の新世代 CT の比較
SOMATOM
Definition FlashAquilion ONEVision Edition

時間分解能非常に高い（75 msec）

高い（135 msec）

被ばく

低線量（1.59 mSv）

低線量（0.99 mSv ＋α）

寝台移動

高速で移動

ほとんどなしそれぞれの特長

13●文献1） Westwood M, Al M, Burgers L, et al : A systematic
review and economic evaluation of new-generation
computed tomography scanners for imaging incoronary artery disease and congenital heart disease : Somatom Definition Flash, Aquilion ONE,
Brilliance iCT and Discovery CT750 HD. HealthTechnol Assess 2013 ; 17 : 1 - 243.
2） Han BK, Overman DM, Grant K, et al : Nonsedated, free breathing cardiac CT for evaluationof complex congenital heart disease in neonates. Jcardiovasc Comput Tomogr 2013 ; 7 : 354 - 360.
3） Bamberg F, Marcus R, Sommer W, et al : Diagnostic image quality of a comprehensive high-pitch
dual-spiral cardiothoracic CT protocol in patientswith undifferentiated acute chest pain. Eur J Radiol 2012 ; 81 : 3697 - 3702.
4） Niemann T, Henr y S, Faivre JB, et al : Clinicalevaluation of automatic tube voltage selection inchest CT angiography. Eur Radiol 2013 ; 23 : 2643 2651.
5） Al-Mousily F, Shifrin RY, Fricker FJ, et al : Use of320-Detector Computed Tomographic Angiography for Infants and Young Children with Congenital Heart Disease. Pediatr Cardiol 2011 ; 32 : 426432.
6） Sato S, Akagi N, Uka M, et al : Interruption of Aortic arch: diagnosis with multidetector computedtomography. Jpn J Radiol 2011 ; 29 : 46 - 50.
7） Einstein AJ, Henzlova MJ, Rajagopalan S : Estimating Risk of Cancer Associated with Radiation
Exposure from 64-slice Computed Tomography
Coronary Angiography. JAMA 2007 ; 298 : 317 - 323.
8） Smith AB, Dillon WP, Lau BC, et al : Radiation DoseReduction Strategy for CT Protocols. Radiology
2008 ; 247 : 499 - 506.

Real prep 併用可能
70 kV での撮影が可能
造影剤低減可能造影剤低減可能検出器幅が 16 ㎝

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