2D画像の後処理。
MPR(マルチプラナー・リコンストラクション)。
MPRは.人体の組織や臓器について.元の横軸画像から任意の冠状面.矢状面.横断面.斜め面を得る2次元画像処理法である。 (ii) 表面再構成(CPR)
(2) 曲面再生(CPR):MPRの特殊な手法で.顎.蛇行した血管.気管支など.人体の一部の曲線構造や器官を表示するのに適している。 曲線再構成画像の客観的な顎の精度は.オペレータの点線の精度と非常に密接な関係がある。 c) Computed Volume Reconstruction (CVR) CVRは.MPRのもう一つの特殊なモダリティである。 血管や気管支など.平面と平行に走る組織や臓器の構造をより完全に把握するために.冠状面.矢状面.横断面.斜めの各面で層厚を厚くして行われるものである。 また.画像のS/N比を向上させることができます。
データ取得条件:1.正姿勢.2.頭頸部臓器と骨は層厚≦1.0mm/1層.胸腹部臓器は層厚≦3.0mm/1層.50%オーバーラップ再構成.3.胴体部臓器は層厚≦1.0mm/1層.胴体部臓器と骨は層厚≦1.0mm/1層 5.胸鎖関節.肩関節.股関節の画像を再構成する場合.アーティファクトを除去するためにRASPを使用する必要があります。
2D画像後処理技術:1.ウィンドウ幅と位置を適切に調整する.2.病変の位置と範囲を決定するために.小さな間隔(2mm未満)でアキシャルプレビュー画像を生成する.3.間隔.層厚.フレーム数を調整して.決定した病変範囲のMPR画像を生成する.4.患者の姿勢が適切ではない場合.斜め再構成で調整して対称な画像が得られるように調整する。
3D画像のポストプロセッシング。
(a) 3次元立体視再構成
VR(Volumetric Reconstruction)。
VRは現在.マルチレベルスパイラルCT3D画像の後処理に最もよく使われている技術の一つです。 VR画像は主に以下の臓器やシステムの病変を表示するのに適しています。
(1) 骨
VR画像は.正常な頭蓋骨.体幹.四肢の骨.および関節の骨構造(関節頭.関節窩など)の生理的突起(棘.隆起.節.紋など).凹み(窩.溝.くぼみなど).空洞(洞.管.路.穴など).拡大(頭.首.コンジロウなど)の形態を立体的に.視覚的に.わかりやすく表示することができます。 また.長骨.短骨.扁平骨.不規則骨.特に手首.足首.肘.肩.股関節.脊椎の骨折とその付着部.関節脱臼.変形.骨腫瘍など複雑な解剖学的構造や関係が見られる骨の位置.程度.範囲.周辺組織や臓器との隣接関係.整形外科や整形外科で手術計画の立案.手術の可能性予測.治癒過程の評価などに有用です。 整形外科や整形外科手術において.手術の可能性を予測したり.手術の結果を評価したりと.臨床的に大きな価値があります。
データ取得条件: a) 位置決め: b) レイヤーの厚さ < 2.0 mm/レイヤー.オーバーラップ再構成間隔 ≤ 0.5 mm: c) 骨格再構成機能 FC30 の使用: d) 手.中手骨.関節の再構成には小視野を使用し十分なスキャン範囲を確保: e) 胸鎖関節.肩関節.股関節の再構成には RASP パラメータを使用し十分なスキャン範囲を確保: f) 骨格の再構成には.RAP を使用。 f) 顎顔面スキャンでは.患者は開口位(またはバイトパッド)であること。
画像後処理技術のポイント:a) プリセットCT値の上限と下限を正確に選択し.特に薄い平板骨(肩甲骨など)の再建では.人工骨欠損や破壊アーティファクトを避ける.b) CIippingやCuttingなどのツールを用いて.必要に応じてスキャンブラケットや固定ギプスからの干渉を取り除き.病巣を明確にする.c) Seed技術を使用して骨接合部の電子関節分離を行って.骨接合部に シード技術を使って電子関節分離を行い.関節頭と関節蓋をより鮮明に表示することができる。 d) 擬似カラーとマスキングライトの強度を調整し.画像をより鮮明かつ色鮮やかにする。 e) MPR 画像を使って.複雑な解剖学的構造や小さな骨折の隙間や遊離片を正確に特定する。 f) 複数の角度で画像を回転させて.病巣と隣接構造との三次元空間関係をできるだけ明確に.完全に表示することができる。 (f) 病変部と隣接構造との3次元的空間的関係をできるだけ明瞭かつ完全に示すために.多角度回転画像。
(2) 血管系
VRは.MS-CTAの血管系.特に動脈血管系の病変に対して.太くて複雑な血管の完全な形態.配列.病変を明確に.正確に表示するための主な後処理技術である。 動脈瘤.動静脈奇形.狭窄.梗塞.閉塞.血管壁の陥没や石灰化などの大血管病変の診断が.DSA検査にほぼ置き換えられています。 国内外の脳動脈瘤の診断研究において.直径3mm未満の動脈瘤を正確に検出できる3D-CTAの高い精度.感度.特異性が確認されています。 迅速かつ非侵襲的な検査として.動脈瘤の位置.形状.大きさを正確に示し.動脈瘤頸部と動脈瘤本体.動脈瘤担持動脈と周辺血管の空間的関係を評価し.外科的アプローチのシミュレーションにより適切な外科治療計画の選択に直観的かつ確実な根拠を提供でき.脳動脈瘤の診断に好ましい画像法となりうるものです。 近年.脳動脈瘤の診断において.3D-CTAがDSAに代わる.あるいは一部を代替することを提唱する文献が多く報告されています。
脳動脈CTAデータ取得条件:a) 取得層厚≦3.0mm/層.b) 重複再構成間隔≦2.0mm.c) 軟組織再構成関数を選択.例:FC=10/43.d) 造影剤用量1.0-2.0ml/kg.e) 注入速度2.5-3.0ml/秒.f) 遅延時間15-20秒.必要なら.造影剤を使用する。 (g)ボトムアップ走査方向.h)Willis回旋動脈瘤は第1頚椎から10cm上方.拡大走査を心がける。
その画像後処理技術のポイント。
a. プリセットCT値の上限と下限を正確に選択する。高すぎても低すぎても.病変の表示の鮮明さやリアルさが損なわれる。 しかし,下限値を適切に上げることで,後交通動脈が動脈瘤なのか漏斗状拡張なのかを識別できる。 ドメイン値を徐々に変化させると,動脈瘤はドーム状のまま,漏斗状拡張は円錐状になる。 b) ClippingやCuttingなどのツールで下矢状洞,直洞,大脳静脈や頭蓋骨などの画像の干渉を除去している。 d) 明確さと色の忠実度を高めるために疑似カラーとマスキングライトの強度を調整すること e) 直径2.0mm未満の動脈瘤の疑いの判定を支援するフライ・アラウンド技術を用いること f) 動脈瘤のネックと動脈瘤.動脈瘤を運ぶ動脈.周辺血管の間の明確かつ完全な三次元空間関係を提供するために画像を複数の角度で回転させること (g)後方交連動脈瘤の場合.3D-MRAも可能であり.頭蓋底骨の干渉を受けずに動脈瘤の全容をよりよく把握することができる。
処理後の脳動脈CTA画像の品質に影響を与える主な要因として
a) データ取得の層厚:薄い層(<3mmb)でデータを取得することにより.解像度を向上させることができる。 b) 造影剤投与量:適切な造影剤投与量(約100ml)により.血管内のコントラスト濃度を高くし.血管(特に細い血管)の画像を鮮明かつリアルにする。 c) 造影剤注入速度:スキャン中に血管内のコントラスト希釈を避け.その濃度を高くするには.注入速度を >3.0ml/s とすることが望ましい。 これは掃引中の血流による血管内の造影剤の希釈を避け.その濃度を高いピークに保つためである。 d) 遅延時間:データ取得の成否に関わる重要な項目である。 撮影開始が早すぎると.血管内の造影剤がまだピークに達しておらず.血液と十分に混ざらない。逆に造影剤が血流で希釈されて静脈や血管周囲の組織に過剰に入り.目的血管の撮影品質に影響を与える。 e) 1拍あたりの心拍数と循環時間:心機能や循環時間には個人差があり.最適遅延時間は様々である。 f) 肩甲骨アーティファクト:上弓枝血管は肩甲骨アーティファクトの影響を受ける。 したがって.骨アーティファクトの干渉を除去するために.スキャンプランの中でRASPパラメータを選択する必要がある。
尿路系
VR画像は.造影剤で強調された腎臓.踝.骨盤の完全な形態を明確に示し.尿管の全体的なコースと閉塞.狭窄の部位と程度.腎臓.尿管と周囲の血管や骨との解剖学的関係を多角的に可視化することができます。
VRは.泌尿器系疾患の検査において.剥離.剪断.回転により腎盂.尿管.膀胱を示すとともに.脊椎や骨盤の保存.また泌尿器系の臓器や骨を異なる色で識別するために使用することができます。 VRMC(VR Multi-Threshold Values Curve)技術の適用により.骨.血管.軟部組織の同一3次元画像上に.コントラストで強調された様々な系統の腫瘍や臓器を同時に撮影することができ.腫瘍の正確な位置特定や病巣自体の状態はもちろん.周辺組織や臓器.血管との接近.浸潤や押し出し.変位などを完全に把握することが可能です。 処理した画像は任意の角度に回転させることができ.病変部の多方向の観察・解析が可能です。 病変部の隠れた部分を鮮明に表示するために.画像の切り出し.切り取り.穴あけ.自動動画作成が可能で.臨床医が病気について正しく判断するための豊富な画像情報を提供することができます。
取得データの要件: a) 取得層の厚さは部位や病変の大きさに応じて適切に選択する(一般的な層の厚さは3.0mm/層以下) b) 遅延スキャン時間は腫瘍の血液供給に応じて決定する c) 再構成機能はFC10/43を選択 d) オーバーラップ再構成を使用すること。 画像後処理技術のポイント:a) マルチカーブの正確な調整 b) 異なる組織のCT値に対する疑似カラーの設定 C) 複雑な解剖学的構造や小さな病変に対してはMPR画像を参照すること。
密度体積再構成法(IVR)
IVR画像は.全身の深さ情報と透過率情報を画像化に用いており.主に腹部や肺などのCT値の差が小さい組織や臓器の観察に適しています。 IVR画像は気管支と肺腫瘍の関係を示す画像です。 この症例では.強調処理は行っていませんが.画像後処理により肺内の気管支と腫瘍組織が明瞭に示され.腫瘍の気管支は 関係は密接です。
最大密度投影法(MIP)
MIPは投影法の一つで.ボリュームのあるデータのうち.見る方向に最も密度の高い画像値をすべて使用するものである。 3次元ボリュームデータから撮影データを得ているため.投影方向を任意に変更できる。3次元ボリュームデータの中で最も密度の高い画像要素から撮影データを得ているため.組織の密度差をよりリアルに反映し.長い骨.短い骨.平たい骨などの血管壁の形態.配列.異常変化.石灰化.コントラストで強調した血管の分布などを明確に.正確に表示できることが最大の利点である。 また.長骨.短骨.扁平骨の正常な動態や.骨折.腫瘍.骨粗鬆症などの病的状態による骨密度の変化にも非常に敏感である。 また.特に体内の異常な高密度異物の可視化・局在化に有効です。 MIPの欠点は.密度が近く構造が重なり合った複雑な解剖学的領域の貴重な画像を得ることができないこと.画像に空間的な奥行き感がなく.動脈と静脈.頭蓋骨との複雑な頭蓋内の関係を示すことが困難であることである。 これらの欠点を克服する主な方法は.Clipping.Cutting.Seed.Segmentationなどの技術を使って.対象臓器以外の組織画像の干渉を除去し.画像を適切な角度で回転させることである。 同じケースでも.VR画像では結石がはっきりせず.MIP画像では腸骨動脈石灰化がよりはっきりわかる。
Min-IP(Minimal Density Projection) Min-IPは.ボリュームデータにおいて.見る方向で最も密な画像要素値を使用する投影法である。 気道や特殊処理(洗浄・膨張)された消化管などは.人体の組織・臓器の中で最もCT値が低い(-1000HU)ため.主に大気道.気管支樹.消化管などの中空臓器の病変を示すためにMin-IPは使用されています。 画像後処理技術のポイント:対象臓器周辺の骨・軟部組織画像の重なり干渉を除去するため.クリッピングで適切に画像をカットする.2)中空臓器の病変や周辺組織とのコントラスト関係を明確に表示するためにウィンドウ幅とウィンドウ位置を適切に調整する。