Dual-source dual-energy CT における仮想単純画像の解析精度と誤差因子

抄録

重要な要点

1) VNC 画像のCT 値の精度には，DE 比（高管電圧画像のCT 値に対する低管電圧画像のCT 値比）が影響する．

2) ヨード濃度が10 mg/ml を超える領域では，VNC 画像のCT 値の精度の向上のために線質硬化補正が必要．

3) ヨード濃度が10 mg/ml 以下の領域では，線質効果補正を行ってもCT 値の精度向上は見込めない．

4) 収集管電圧の選択がCT 値の精度に与える影響は小さい．

要旨

【目的】3-material decomposition のアルゴリズムを推測することで，仮想単純 (VNC) 画像の解析誤差を抑制する方策を明示する．

【方法】1.0~40 mg/ml の9 種類の濃度に希釈した造影剤を直径20 cm のファントムに挿入しDual energy 撮影した．管電圧の設定は80-Sn140 kV および100-Sn140 kV（Sn は錫フィルタ）とした．解析用画像を線質硬化補正有りの関数 (D33s) と無しの関数 (D30s) にて再構成した．解析時の線質硬化補正であるIodine BHC 有りと無しでそれぞれの画像を解析し，VNC 画像の希釈造影剤領域のCT 値を計測した（以下，実測値）．また，アルゴリズムを推測してVNC 画像の希釈造影剤のCT 値を算出し（以下，計算値），実測値と比較した．解析用画像から高管電圧画像のCT 値に対する低管電圧画像のCT 値比（以下，DE 比）を算出した．

【結果】Iodine BHC はCT 値の精度に影響しなかった．計算値と実測値はすべての濃度域でおおよそ一致し，10 mg/ml を超える濃度域ではほぼ一致した．D30s では高濃度域ほど誤差は大きくなり，最大誤差は80-Sn140 kV で46.6 HU，100-Sn140 kV で58.2 HU であった．D33s では線質硬化の補正効果により最大誤差は80-Sn140 kV で6.9 HU，100-Sn140 kV で13.2 HU であった．解析用画像のDE 比が装置既定のDE 比に近いほど 実測値はゼロに近づいた．

【結語】VNC 画像の精度低下は，線質硬化現象や散乱線によって低管電圧の解析用画像のCT 値が低下したことに起因すると推測される．ヨード濃度が10 mg/ml を超える領域では，線質硬化補正を施すことでCT 値の精度が向上する．