シーメンスのSOMATOM
Definitionは.世界初のデュアルエナジーCT（Computed
Tomography）システムとして.医療用画像の新時代を切り開く。
従来の1つのX線源と1つの検出器によるCTイメージングシステムの使用を改め.2つのX線源と2つの検出器でCT画像を取得するものである。
患者さん自身の体調や心拍数に関わらず.これまでにない高画質な検査が可能になります。
また.2つのX線源が異なるエネルギー設定で動作するデュアルエナジー撮影により.DSCTは新たな臨床応用の幅を広げます。
腫瘍学.神経学.循環器学.急性期医療など.多くの臨床現場に適用することが可能です。
Definitionは.心拍数が速い患者や不整脈のある患者.息を止めるのが困難な患者を撮影し.数秒で心臓の検査を行うことが可能です。
業界最高の時間分解能83msを持ち.患者の心拍数に依存しないため.β遮断薬を使わずに信頼性の高い心臓画像の取得が可能で.説得力のあるマルチセクターリコンストラクションを実現します。
本システムの高速スキャンにより.より正確な病変の計測.アテローム性プラークやステント画像の改善.機能評価の向上が可能となります。
Definition
Systemは.2つのX線源と2倍のエネルギーを使用しているにもかかわらず.心臓CTスキャンでは最も低い被曝線量となっています。
これは.高い時間分解能により.1回の心拍で心臓の画像を取得できるため.マルチセクター再構成による高線量撮影法が過去のものとなっているためです。
また.被ばく線量を最小限に抑えるため.心拍数に応じて自動的に最速のスキャン速度を選択します。
また.SOMATOM
Definitionは.業界最先端のECG線量制御技術であるECGベース適応型線量制御を採用し.心臓の急速な運動段階での線量を最小に抑えています。
これらの技術を組み合わせることで.画像取得速度を2倍に向上させるとともに.SOMATOM
Definitionは.最もエネルギー効率の高いモノエナジーCTスキャナーと比較しても.通常の心拍条件下で放射線量を50％低減させることができます。
2つのX線源の合計エネルギーは160kWで.最速のスキャン速度やベッド送り速度でも優れた画質を確保します。
CTスキャンは範囲が限定される。
SOMATOM
Definitionは.高出力.高速スキャン.業界最高レベルの時間分解能を兼ね備えており.臨床医は重要な緊急事態にタイムリーに検査を行うことができる。
例えば.DSCTは1回のスキャンで解剖学的構造を分離し.骨や血管の別々の画像を直接取得することが可能です。
また.心臓血管のCT検査で発見された粥状斑や腫瘍の検査で発見された腫瘤など.組織の種類をさらに区別し.病変を特徴づけることができるのです。
Definitionは米国食品医薬品局（FDA）から510(k)の販売認可を取得しました。
世界初のDSCTシステムは現在.ドイツ・エアランゲン大学で順調に稼動しています。
ドイツ・ミュンヘンにあるMayo
Clinic.米国ミネソタ州ロチェスターにあるCleveland
Medical
Center.ニューヨーク大学メディカルセンターで稼働しています。
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6～8層/ループ
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10～16層/ループ
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32～40層/ループ
—-64層/ループ）.高速撮影（0.5秒
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0.42s
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0.37s
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0.33s）
画像分解能の向上.高解像度化（Z軸分解能）.高解像度化（Z軸分解能）を中心に実質的に飛躍的に発展してきたと言えるでしょう。
Z軸分解能：1mm
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0.75mm
—
0.6mm
—
0.33mm）。
現在.CTスキャンの速度と解像度はかつてないレベルにあり.幅広い臨床ニーズにかなりの程度応えているが.多層スパイラルCTは128層.256層.あるいはそれ以上へと発展していくのだろうか？
言い換えれば.CTの発展は「層の数」だけなのでしょうか？
実際.シングルソースCTによる多層スパイラルCT（64層以上.列を含む）は.臨床の場で乗り越えられない問題に直面している。
フレーム1回転にかかる時間が最小0.33s（SOMATOM
Sensation
CT）に達すると.100m走で人間の限界に無限に近づくように.機械製造においてもその高速回転で新たな限界速度に到達している。
遠心力は28Gに達し.心臓撮影の時間分解能は165msに達する。
1.そして.変動する心拍数.特に高心拍数や不整脈に対応するためには.時間分解能は100ms以下でなければならず.その場合.対応するフレームの回転時間は0.2s程度が必要で.遠心力は75Gに達し.シングルソースCTでは実現・維持が困難である。
特に心臓のような動く臓器のスキャンでは.撮影方法がピッチ1以下（ピッチ値は通常0.2〜0.4）.すなわち複数の実位相のオーバーラップスキャンで.画像再構成のための体積データを生成するには複数回のターンが必要だが.これでは臓器全体の灌流を時間的に観測できず.画像の空間解像度も
画像の空間分解能を従来のレントゲン写真並みにさらに向上させることが困難である。
従来は.シングルソースCTスキャンのパワーには限界があり.そのパワー値は向上しても.実際の実効パワー値や予備値は大きく向上しないため.上記3つの選択肢の中から選択・妥協しなければならないことが多かった。
例えば.肥満患者のスキャンでは.高画質の薄層画像を得るためにスキャン線量を上げる必要があるが.スキャン速度やレンジを犠牲にしなければならない場合が多い。
シングルソースCTでは.密度が組織を識別する能力の唯一の根拠となる。
密度コントラストがなければ.診断や鑑別診断を行うことは困難です。-
さて.シーメンスは2005年の北米放射線学会（RSNA）年次総会でデュアルソースCT技術を発表し.過去数年のCT技術における主な競争であった単純な走査層（または検出器の列）の集積を超えて.技術および臨床使用における革命的革新を再び実証し.再定義・解釈し直しました。
CTの概念を再定義し.再解釈しました。
あらゆる面でCTの臨床応用を拡大し.画像診断の分野を驚くほど高いレベルに引き上げたのです
Definitionシステムは.従来のX線源と検出器を1つずつ使用するCTイメージングを変える.世界初のデュアルソースコンピューター断層撮影（DSCT）システムです。
Definitionは.時間分解能83msで.心拍数に依存せず.急性胸痛の評価から冠動脈の撮影.心機能解析まで.あらゆる心拍数に対応した心臓スキャンが可能です。
0.4mm以下の空間分解能と相まって.極めて小さな解剖学的構造物の高画質撮影を可能にします。
大きなフレーム開口と78cmの撮影視野.200cmのスキャン範囲.高電圧発生装置のパワーにより.患者の体格や体調にかかわらず.急性期の患者に最も適したスキャンを行うことができ.しかも非常に低い線量で行うことができます。
さらに.SOMATOM
Definitionは.臨床応用の幅を広げ.より迅速で確実な診断を数分で行うことを可能にします。
このコンピュータ支援読影ツールは.悪性疾患の早期発見.迅速な評価.綿密なフォローアップを可能にし.時には患者が検査ベッドから出る前であっても可能です。
より有意義なのは.SOMATOM
Definitionの優位性により.高度な臨床検査のための新しい機能が大いに促進されることである。
Definitionは.2つのX線源と2つの検出器を同時に使用し.時間分解能.スキャン速度.パワーを倍増させ.さらに放射線量を低減させることができます。
理想的には.心拍数が速いほど短くなる心周期の拡張期において.心臓イメージングを行うのが最適である。
シングルソースCTでは.画像再構成を完了するために.X線源/検出器システムは心臓の拡張期にデータの180o投影を取得する必要があります。
デュアルソースCTスキャナでは.各X線源／検出器の組み合わせを90°回転させるだけで.優れた品質の心臓画像を取得することができるようになりました。
フレーム回転時間0.33秒に基づくデュアルソースCTの時間分解能は83msで.心拍数に影響されない心臓CTイメージングを実現します。
また.SOMATOM
Definitionは.心臓CT検査において非常に低い被ばく線量を実現しています。
デュアルソースCTにより.CTフレームを90度回転させるだけで.優れた画質の心臓画像を取得することができます。
リアルタイムECGゲーティングにより.シーメンスのアダプティブECGパルス線量変調技術は.心拍数の変化に応じて適切に調整されます。
デュアルソースCTは.シングルソースCTと比較して.2倍の速さで心臓画像を取得し.線量変調技術により心臓画像取得時の高線量被ばくを低減し.心臓画像取得線量を半分以下に低減することができます。
デュアルソースCTの非常に高い時間分解能により.高心拍数の場合でも.マルチセクター再構成（複数の心周期からのデータを用いて心臓画像を取得すること）を必要とせず.あらゆる心拍数で1心周期内に心臓画像を取得することが可能である。
高心拍の場合.SOMATOM
Definitionはベッド送り速度を自動調整し.ベッド送りを速くし.それに応じて露光時間を短くすることで.スキャンのピッチを上げることができる。
つまり.心拍数が高くなればなるほど.心臓撮影に必要な時間が短くなり.必要な線量も少なくなるのです。
肥満患者をスキャンする場合.シングルソースCTではスキャン速度と画質の両立が困難な場合があります。
デュアルソースCTは.第2のX線源でパワーリザーブの制限を克服します。
つまり.2つの別々のX線源のパワーをプールすることで.これまでにない160kWのX線パワーを確保し.患者さんの身長に関係なく.最大ボリュームカバレッジスピードと最小スキャンタイムで高画質を実現することが可能です。
同時に.スキャンスピードの向上により.SOMATOM
Definitionはより高い出力で.単一線源CTと同じ線量を維持しながら画質を向上させます。
また.大口径設計により.患者様のポジショニングを容易にします。
可能な限り多くの情報を収集し.組織鑑別を行う
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これはシーメンスメディカルシステムズグループが常に目指してきたことです。
デュアルソースCTは.CTを単一組織のイメージングから.組織の分類と特徴付けの新たなレベルへと導く.新しい時代を切り開くものです。
SOMATOM
Definitionは.エネルギーの異なる2つのX線源を同時に使用することで.電圧値の異なる2つの球体を使用し.1回のスキャンで2つのデータセットを同時に取得することができます。
その結果.2つのデータセットから.撮影した組織や物体を区別.同定.分離.識別するための異なる情報が得られるため.形態にとどまらず.スキャン対象のより具体的な詳細を得ることができるのです。
デュアルソースCTは.スキャンにおける血管や骨の直接減算.腫瘍学における腫瘍の分類.血管プラークの特徴づけ.救急医療における体液の性質の特定など.考えられる分野において.より幅広い臨床応用やより最新の研究テーマへのステージを設定すると言えるでしょう。
心臓CT検査では.1）スキャン中の息止め時間.2）時間分解能.3）空間分解能の3つの課題を解決することが必要である。
64層CTが臨床に導入されて以来.心臓CT検査は10秒以内で終了し.患者さんの息止めも基本的に問題ありません。
しかし.心拍数の高い患者さんでは.必要な臨床準備を行ったり.検査が成功するのを待つ必要がある場合が多い。
メタルステントによる高度な冠動脈石灰化・狭窄の評価では.空間分解能がやや制限される。
時間分解能は.「ソフト」と「ハード」の両方の改良によって達成することができます。「ソフト」とは.以下のような意味です。
これは.スキャン時間が長いため.空間分解能の大幅な低下と線量の大幅な増加をもたらしますが.その臨床的価値はまだ文献で報告されていません。
“はフレームの回転速度を上げることで達成されるが.これには強力なハードウェアサポートが必要で.遠心力は多層膜CT
0.42s/360º
回転で17G.0.33s/360º
回転で28G.EBCTの経験では.心臓を冷凍するのに必要な理想の時間分解能は100ms以下である。
そして撮影面において
180ºデータ撮影のための最新CTでは.原理的にスキャナフレームの回転速度が0.2s/360º必要で.このような高速回転では遠心力が75Gにもなるが.現在の機械産業ではまだそのような高い要求を満たすことができない。
そこで.実績あるSOMATOM
Sensation64技術とStratonゼロ兆球管をベースに.フレーム内に64層CTイメージングシステムを2台統合し.時間分解能を大幅に向上させ.シングルセクターの心臓イメージングを従来通り実現したのが.シーメンスSOMATOM
Definitionである。
デュアルソースCTは.心臓イメージングに加え.「ワンストップ」救急医療やデュアルエナジーサブトラクションイメージングにおいても比類のない優位性を発揮します。
SOMATOM
Definitionは.シーメンスの実績ある64層CT技術をベースに.卓越したスキャンスピード.時間分解能.空間分解能を実現しています。
Zero-Meg
Metal
Tubeは.従来のガラス管の1/4のサイズと重量で.電磁偏向コイルによる電子ビーム制御により.管電流mAをリアルタイムに制御することが可能です。
また.既存の64層CTラックスペースにX線管球と検出器システムを2組配置することは.かさばる通常のガラス管球では当然不可能であり.高速回転時の遠心力への耐性も通常のガラス管球では困難な大きな課題であることもストラトン球を採用する大きな理由です。