〔旧 説〕 (女子医学研究・第21春・第2号頁57−64昭i和26年5月)
噺層論評の理論ご實際
東京女子医科大学放射線翁激室 翻受 医学博士 島 津 フ ミ ョ・ シマ ヅ諸弔菱学士 持
モチ 田 信 タ ノブ 男 オ’ 1,緒 言 普通撮影によるX線岬町は被写体の内部構造が 重複した:雫面像である。從ってこの写眞に現われ た陰影の被写体内に於ける深さ及び之と共存する 他の陰影と0位置的相互関係を正確に分析するこ とは困難な場合が多い。叉下面豫であるから同じ 位置に二つ以上の陰影が重っている野合には,そ の一方が他の正常叉は病的陰影に被覆されて現わ れなかったり,或は重複しているために見逃され ることも決して稀ではない。特に肺結核症に於て は周知の如く肺尖部に好発するが,押部は肋骨, 平骨,肩騨骨などの陰影があるので,下等の関係 は常に念頭に置く必要がある。 之等の障害を除去し肺尖部の影野だけを現出さ せるためには近距離中心線錐撮影(特に腹背干肉: 影)及び肺尖撮影等が賞用されている。かNる特 殊撮影法の実施によってある程度の解決は得られ るのであるが,胸廓成形術の盛んに行われている 今日では,被写体の任意の深さの断面(正確には ある厚さの麿)のみの陰影を撮影する断暦撮影法 により病巣の歌況を能う限り正確に把握するこ と,特にその位置的関係,近接組織との関係を詳 細に理解する事が極めて大切で,之によって始め て手術に好結果を納めることが可能となる。こN に於て支胸療法を行う時も勿論であるが,胸廓成 形術の適否及び術式を決定する参考資料として断 暦写眞は必要欠くべからざるものと云うことがで きる。 II.理 論’ 本篇では主として断層撮影に罪する理論につV・ て述べる。X線写眞で被野外を任意の深さで切っ た断面上の陰影のみを撮影しようと云う考えは相 当に古く,既に1922年頃より仏,独で特…許が出 願されており(1),1930∼1933年頃には原始的な実 験装置で実際のレントゲ・ン撮影が行われたが(2), 実用の域に達したのはG.GroSmann(1935)が ‘‘ somographie”と名付けて装置を製品化したの に始まる(3)。 (1)原 理 トモグラフの原理は第1図と第2図に示したよ うにX線管焦点(F)がM点を中心とした円弧 上をF、→F3の方向に角度9だけ回転すると同時 に,カセッテ(K)はやはりM点を中心とした 円弧に澹ってX線管とは道方向に,即ち図で Kエー>K3の方向に:準行移動を行わせるのであ.る。 この相:互移動中にM点はフィルム上でM、,M2, iM,.の諸点にその陰影を投ずるが, FI M1, F2 M2 F, M3を結ぶ直線が常にM点を通ることにより, M■,M2, Mδの3点はフィルム上で常に同一の 位置にあるのでその影像はボケない。次にM点 を含んでF2 M2に直角に被写体を切る早面∬を 想像すると,この平面上の任意の点Gについて も同様の関係が成立するので M, G,=M,) G,=M, G,・・…一・・・・…一・・一・(1) となって,卒面ffの上にあるすべての点の影{象は 撮影中にX線管とフィルムが相澱的に動いていて も,常にフィルム上の同一点に生するのでボケを 生じないことになる。 一一一 57 一一2 o 房 弓 、.覧 , ”
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E 〃7づ! 彪 α}γ 約 醒 6 所 K・ (葺f . k2 Mユ (云2 R:r==A:a 第 1. 図 臼 亮 P一一〉 ! @ 「^ 1
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丁1 . .”「. Dノ梶「「 .『 aン.盆/ 、T
59 鈎 、β、猷 梼\料,、!. 塩 M2 R:r=A:a 第 2 図 肖z 次に平面目上にない点,例えば第2図のH点に つVbて考えてみると,出軍な計算:により瓢二蔭麟一や
となって;.M、H、≠M, H,即ち撮影中にH点分影 像1{;7aルム上を移動して抹消されてしまう。こ .のよう.にしてフィルム上には雫面■上にあろ点Q みが撮影されるので,回転の中心:Mを上下に移動 させれば被写体の任意の深さめ断面のX線写眞が 得られるこ.と.になる。.二面■を照準切断面と呼 ぶ。 (2) 断層の厚さ 平面■以外の揚所にある点の陰影がすれて核浩 される程度焦(2)式が示すように,軍面11からO 垂直距難dが塘すほど溝次に著しくなる。從って. 陰影が抹滑されたと称するのは,..どれだけ陰影が すれた時を以ってするかS’問題になる。辱眞学及 び心理学上の見地から陰影のすれの限度を0.2㎜にと?て,フィルム上山影の轍10.2mm
以下しか生じない範囲を二面豆の上下にとって, この暦の厚さを「臨暦の厚さ」(Schichtdicke) と称する(第3図)。M点を通る中心軸に:捲.ける断 居の厚さhは計算に.よって次式で与えちれるの。 rv ・・i・看…号(R・・) h =一 ゴつ・i暢.(R+・)一〇2 r.・i・号…号(R・・) sin−?(R+r) +O.2 ・…一一一・一黶E一・i3) .エ 蒋 ら . ミ1 循.
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(3)式で調るようにh.の大きさぽ焦点野面間距 難.(R),断面フィルム問距難(r),X線管移動 角(のの如何によって変化する。このうちR・. 7年)影響綜大したことはなV・蔦『の変化による 一 58 一一..影響は第4図で見るように特に10。∼40。の範囲 で著しく,9を大きくすると急速に薄く切れるよ うになる。しかしg>40。ではgを増しても実 用上左程の意味がなく,50∼60Q位が一舷に採用 されている。
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R= 90ei7?,’T= 20cm e ・70一’2b一”v一;;bMmst s6 6e ax蘇管移動簸(の
第 4 図 (s) 断層窺眞;の四鏡度 前述のような原理で被写三内の任意の深さの薄 い暦内の陰影のみをフィルム上に撮:回することが、 できるが,断暦写眞は決して鮮鋭度の優れたもの ではなv・。そρ第一の原因はX線管に焦点の大き いIO kw級が多く使用されているからである。 焦点面積ρ鮮鋭度に及ぼす影響は普通撮影の土合 と全く同様に考えられるが,回暦三三の撮影條件 は普通40∼801nA,1秒内外が日用されているの で,X線管は焦点の小さい4∼6kw級が望まし い。第二の原因は一十重要な事柄であるが,X線 管及びフィルムの移動は第1図に示したように幾 何学的な線に一って行わるべきで,移動中IC少し でもガタつくことは像の鮮鋭度を著しく害する。 X線管とフaルムが移動中に上下左右に微動する ことによる影像のボケの程度を第5図に示した が①,陰影のボケを0.2mm以下に抑える爲に は±20μの精度が要求せられ,極めて精密な機 械工作を必要とする。 (4) 断層撮影法に関する種々の考案Gro6mannのTomographは第1図に示した
ようにX線管とフaルムとが同一回転軸を中心と A.1「T「
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♪〈禽尿管及.フィルムの;騰 第 5 図 した円弧上を移動し,患者を臥位で撮影する方式 であるが,円弧¢)代lp IC両者を直線に溜って水:雫 移動させても同様な三三が得られる。この場合に は普通にPlanigraphと呼ばれて.いる。 l然し何れ の揚合もX線管の移動が切断面と垂直な卒面内で 一方向に行われてV・るので,移動方向と藏角に交 わる線はその断面のみが撮影されるけれども,之 老李行な線はどんな深さの個所も決して抹消され ない。そこでX線管及びフィルムの移動書道を三 叉はスパイラルとする考えも提唱されているが, 実際の装置に実現することが困難であるため,大 約S字形の軌道をとらせることが考案されてv・ る。(6)Siemens製のPlanigraphは座位でこの 方法を採用した。職後の同社製品はUniversal Planigraphと愁して患者を任意の角度に傾斜自 在のものとしたようである。 断暦撮影の原理はX線管,被写体,フィルムの 相萢運動が既述のような関係を保ちさえずれば実 現できるので必ずしもX線管を動かす必要はな い。その一つとして第6図のようにX線管を薗定一59一
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第 6 図 しておき,被写体とフィル ムとを夫々回転させる方法 でも差支えなく,所謂「簡 易トモグラフ」と称して製 作されているが,前節で述 べたように移動部分の徴動 が豫の鮮鋭度に大きく影響 することを思うと如何なも のであろうか。 叉深さの異なる断弦撮影 を逼迫のフィルムに同時に 行う同時多遮断層撮影法の 提案もあるが(7),この目的 に使用する増感謹撰セッテ の製作に苦心を要し,未だ 研究の域を干せ一タ実用され るまでには至っていない。 III.撮影と哨艦 既に理論篇で蓮べた様に 断居写眞としてボケを少くする必要條件は (i) 照準嵜面暦のX線豫だけは鮮明に像の表 わ⑳ること (2)非照準斎面暦では{象が充分に抹沿される こと である⊃從って撮影する場合には,普通写眞によ って被検肺の病巣に対し熟考し照準断面暦の深さ を決定せねばならないQ之は撮影する揚合に重要 な春夢でなく,読影の揚合にも同様に留意すべき 事であるJ即ち若しも照準断面層の深さが適切で なかった場合には,病巣が存在するにも拘わら す,之を像として捕捉することができないことに なりその結果病集0存否又{ま駄況を判断する上に 大きな過誤を犯すことになる。故に照準断面屠の 深さの決定は,その翫裁鋏眞の価値:を最も大きく 左右するものであることを繰返して述べて置きた いと思う。 (1) 照準断面層決定上の基準 それならば適切な断面屠を決定するにはどうし たらよいか。之には二つのことが考えられる。 第一には被検肺の普通写眞を通読することであ る。今迄に何枚かの普通撮影を行っているなら ば,できる限り月日を逐って其の全部O.写眞を読 諭する事が望まい∼之は既知の様に結核病巣の 檬相は変化するからである。 原発病妻を始め Schubによる病巣に於ても自然治癒による病」” の変化は屡々見られるし,叉一方加療による病巣 の変化も起ってくる。從って一眠の写眞だけでは 現在の被検肺病巣に対して正しく理解することは 困難となるからである。殊に長期間の病歴をもつ 患者では此の点を充分注意せねばならなV・。 第二には最後の普通写眞がいつ撮影されたもの であるかとV・う点である。断暦撮影を施行する日 と,この最後の写眞との聞に相当の月Bを経過し ている場合には之亦現在の被重恩病巣の歌況とは 異っている公算が大きい。華に於て:最:も望ましい のは先づ普通撮影を行い,その奉送を読心してか ら翫隆の照準面を決定することである。 然し乍らこのことはV・つでも実行可能という訳 にはゆかないので透親診断を行う必要が起ってく るのである。普通写眞の読影によって病巣の位置 的麗係を推測することは必ずしも困難ではない が,一落確実に知る爲には透硯診断に巡るのが便 利である。透覗を行えば病集の位置的関係が知ら れる許りでなく,呼吸による病集豫の変化も窺え へるので,吸気時呼気時V・つれの瞬間が病集現出に 適当であるかも到断ずる事ができる。 殊に気胸施行中の患者では,邊気直後の方が豫 の現出に都合の良い場合と,反故こむしろ逡気直 前即ち被検肺が比較的膨脹している時の方が都合 のよい場合とがある。更に誘導気管枝の歌況,室 洞の状況等を詳しく観察し,照準断面贋を決める 事にすれば写眞の無駄をしないで済むこと玉な .る。 (2) 撮影の枚数と体位 使用する断面撮影装置の性能に関係する事であ るが,その装置が精巧で薄く切れるものであれば ある程,鮮鋭な写眞が得られる代りに照準断面居 の「ズレ」による影像現出の変化が著しい。この 事実は撮影する揚合は勿論であるが,読影の場合 にも老慮しないと,誤った診断を下す危険があ る。 そこで実施に当っては:先づ知り度い病集の局所 一 oo 一一一・を定める,次にその病集を現わすのtc不足しなv・ と体長軸とを適当の角度(45。位)に:保たせる様 程度の大きさのフぜルムを用い,重点的に該部の にする事も一法である。之は索歌陰影回りでなく 照準断面暦の深さをV・ろいうに変えて,できるだ 微細な陰影が密集してみる様な重合にも,同様な けフaルムの乱数を多く撮るのがよv・と思う。 関係を顧慮する必要があるので種々の角度につい 然し乍ら普通は経済上の理由から三枚程度を限 て目下研究中であるから稿を更めて述べたいと考 度とし,その内一枚は測定した胸厚め中央で撮影、えてV・る。 し,他の二枚は中央断面暦から前後に各々1.0∼ (3) 断層撮影の適応 1.5cm間隔で切るのである。但し5;n血位の深 a・現出困難iな陰髭の現出 さの相違でも既に影像に変化を認めることも稀で 位置的,形歌的に困難なものS現出 はない。 b.陰影の位置及び他の陰影との相互関係 なお,この際にX線放射の中心軸が病巣の局所 c.肺門部淋巴腺病変像 を通るように溜準を行うべきで・もしeの照準が 気管枝分岐部の位置は胸厚のヲ・から三々背 外れていると第3図(G)に示レた如く投影豫に 側に:ある。この部は肺門部淋巴腺像の観察に 歪みができることを忘れてはならない。 最良である。 因みtc胸厚は背面から第:=肋骨胸骨附着部まで d.室洞の観察 の厚さを測るのである。 位置,形状,大きさ,数,室洞壁の三三 樹断暦写眞で綜通常背蔀から(フィルムに近い e.気管枝に対して :方から)撮影の深さを定めてゆく。從って・5cm 灌注気管枝,気管四壁の変化,気管枝拡張症 というのは背面から5 cpaに照準断面暦を定めた f. 気胸肺に対して 1 ことを意齢するのである。 完全気胸,不完杢気胸(撰択的,無効等の観 次に撮影時の体位の問題であるが,装置の種類 察〉 によって座位のもの,仰臥位のものがある。この 9・成形術に対して 事は写眞に現われる影像に関係を及ぼす事は当然 術前,術後の比較 の結果である。例えば心臓の形歌,室洞内潴溜液 特に術後に於ける三三の経過観察 の歌況等が影響を受けることになる。仰臥位式の h.肋膜の観察 ものは普通腹背方向で撮影を行うのであるが,病 陳旧性肋膜炎による三三形成,癒着の三三, 巣の歌況によっては側臥位をとらせて(病巣のあ 同癒着牽引による隣接臓器の転位,変形等, る側をフaルムに近くして)撮影すれば一暦観察 殊に肋膜肥厚部に隠された浸潤,室洞等の解 に都合のよV・陰影を得ることができる。 析。 更に留意すべきことは樹心の移動方向による像 i・ 非結核性疾患 の「ぼけ」に就ての注意である。もしも病巣の影 肺膿瘍,肺壊疽,肺腫瘍,動脈瘤,確臨其 身が細長形で,その長軸が管球の移動方向と一致 煙 してるる場合には(例えば気胸実施中に於ける索 (4)画影 欺癒着等)実際の形歌とは相違のある陰影を現出 前にも述べて置V・た通り,撮影の際の注意事項 するか,叉は陰影が現出し難くなることもあり得 は,人影の場合にも亦参老にしなければならない る。 事柄である。こNで各種疾患の断暦撮影像につい この様な観点から普通写眞読影及び透覗の際, て説明する筈であるが余白がないので,今回は読 照準断面暦を決めると共に,該患者の体位に就て 影上の一般的注意につV・てだけ述べることXし も一応の考察を試みるべきものと思う。例えば細 ’fa。 い索溝陰影があって,その走行が管球の移動方向 a. 陰影の抹消は0.2mmのボケを限度とす と同一である揚合には,患者を仰臥させる時寝台 るよろに一般に考えられているが,実際に断 r” 61 一
6 暦写眞を読影す.るときには,抹消陰影の濃度 の分布歌態によって必ずしも陰影が抹泊され たように見えるとは限らない。從ってフhル ム上に撮影された陰影が全部照準断面暦内に あるものと考えることは早計である。 b.一蓮め断暦写眞フaルムは同時に現像しな いと,フ1ルム黒化度に差異ができて読影上 支障を生じ易v・。 C・断居写眞でぱ,照準断面暦とフガルムとの 聞隔が普通撮影の場合より大きV・から,影像 は実大よりも粗当に拡大されている事を念頭 に置く必要がある。 IV.結. 言 (1)断暦写眞は,普通撮影では現出困難な陰 影,及び現出不能な陰影を現出させる事が隠球る 許りで准く,影儀の位置,深さ,近接臓器との相 互関係等;を解明する能力を持っている。從って診 断上非常た大きな貢献をしている。 (2) 特殊撮:影法.(背繋縛撮:影,肺尖撮影,近 距離撮影,立体撮影等)は普通撮影を各々の立揚か ら補って診断を助けているけれども,断暦軍需は 最も高度にX線診断力を発揮することが出塗る。 (3)立休X線皇都は観察に便利で診るが,断 層写眞は正確に年魚の位置が決定できるし,重複 した影像を分離できる等の長所を持っているか ら,溢者各R.その長所を発揮させるべきで謬る。 N 献 (1) A・E・M・.Boettge;フランス特許 No・536462 (1922) F.Porte串et M・Chausse;同上No・541941 (1922) E.Pohl;ドィッ特許 Nr.54420G(1927) (2) D.L. Barte1ink ;’Fortschr. R6ntgenstr. 47, 399 (1933)
B.G. Ziedes des Plantes;Ebd., 47, 407’
(1933) A. Vallebona;Ebd・, 48, 599(1933) (3) G.GroBmann;Fortschr R6ntgenstr・5工, 61 (1935), 51, 191 (1935) (4) 皿.P6schl;FortschrL Rδntgenstr・62・33 (1940) (5)高尾忠夫;島津評論6,153(1949) 葭本慶治,佐野博也;同上 6,162(1949) (6) ,J. Kieffer;Amer. 」. Roentgenol. 39, 497 (1938) (7) M. de’Abreu;Amer. J. Roentgenol. 60, 669 (1948) 宮川正,田坂皓;B本甲放会誌,10(7),53 (19sO) 一 (8). 高橋智廣; 日本医自剃会雑誌, 25 (2) 134 (1951) (9)川崎守;十全会誌,49(6)966(ユ944) (10) 二村吉之;海軍・々医会誌,33(5)682(1944) N’L..’X.一x.N’..一vVSvNX. 一一一一 62 一一一