日本CT技術学会雑誌
Online ISSN : 2434-2750
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原著
  • 范 睿恒, 木暮 陽介, 稲毛 秀一, 佐藤 英幸, 横田 卓也, 工藤 晃, 富澤 信夫
    原稿種別: 原著
    2021 年 9 巻 1 号 p. 1-
    発行日: 2021年
    公開日: 2021/02/25
    ジャーナル フリー

    重要な要点

    1) 本研究のdual energy computed tomography(DECT)では,3-material decomposition 法に関する解析がユーザーに開放されているため,各種パラメータの関係性およびその原理を解明することができる.

    2) 仮想ヨード除去画像virtual non-contrast(VNC)及び仮想カルシウム除去画像virtual non-calcium(VNCa)は,仮想単色X 線画像virtual monochromatic imaging(VMI)をベース(basis image)として作成されるため,画質はVMI のノイズ量に大きく左右される.

    3) パラメータ設定画面に入力するVMI の高keV と低keV のエネルギー域は広げるほどいいわけではなく,VNC 及びVNCa のCT 値及びstandard deviation(SD)値のバランスを考慮した上で設定することが重要である.

    4) 外挿するヨードとカルシウムの傾きは,入力した2 種類のVMI のエネルギーによって既知の傾きとして求められるため,安易に物質弁別効果のために変更してはいけない.

    5) プロットする基準物質の組合せもVNC 及びVNCa のCT 値及びSD 値のバランスを考慮した上で設定することが重要である.

    要旨

    【目的】本研究は3-material decomposition 法に関する画像解析パラメータの関係性及びその原理を解明する.そして,パラメータの調整に着目し,血液・ヨード及び血液・カルシウムにおけるVNC 及びVNCa の画質改善及び弁別効果の向上を目的とした.

    【方法】マルチエナジーCT ファントムで撮影を行った.挿入物は3 種類の血液,2 種類の血液+ヨードの混合物,2 種類のカルシウム,脂肪,水,脳,合計10 本の固体ロッドとした.DECT で取得されたraw data より,40〜135 keV の範囲でVMI を作成した.画像解析パラメータの検討は,①VMI におけるエネルギー毎の各固体ロッドのCT 値とSD 値を計測した.②計測された結果から40〜80 keV の範囲内で高keV と低keV の組合せを変化させ,VNC 及びVNCa を作成し,対象とする固体ロッドのCT 値及びSD 値を計測した.③最適なVMI のエネルギー組合せ下での各基準物質の組合せを変化させ,VNC 及びVNCa を作成し,対象とする固体ロッドのCT 値及びSD 値を計測した.

    【結果】①全ての固体ロッドにおいて,60 keV 時のVMI のSD 値が最も低かった.②最適なVMI のエネルギー組合せは60 keV と70 keV であり,その際のヨードおよびカルシウムの傾きはそれぞれ0.70,0.78 であった.③最適な基準物質の組合せは脳と血液であった.

  • 影山 凌太, 佐藤 和宏, 茅野 伸吾, 高野 博和, 齋藤 春夫
    原稿種別: 原著
    2021 年 9 巻 1 号 p. 6-
    発行日: 2021年
    公開日: 2021/03/22
    ジャーナル フリー

    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.

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