駒澤大学大学院医療健康科学研究科博士学位論文（和文タイトル）

(1)

i

駒澤大学大学院医療健康科学研究科博士学位論文

（和文タイトル）

頭部 3 D - C T A における S m a l l R O I 配置による

撮影タイミングの最適化に関する検討

（英文タイトル）

D i s c u s s i o n a b o u t i m p r o v e m e n t o f s t a b i l i t y o f t h e s c a n t i m i n g b y p l a c i n g s m a l l R O I i n

c e r e b r a l 3 D - C T A

駒澤大学大学院医療健康科学研究科診療放射線学専攻渡邉雄一

P h . D . ( M e d i c a l H e a l t h S c i e n c e ) , G r a d u a t e D i v i s i o n o f M e d i c a l H e a l t h S c i e n c e s i n G r a d u a t e S c h o o l o f K o m a z a w a U n i v e r s i t y

Y u i c h i W a t a n a b e

(2)

ii

頭部 3 D - C T A における S m a l l R O I 配置による

撮影タイミングの最適化に関する検討渡邉雄一

要旨

当院の頭部 3 D - C T A は B o l u s T r a c k i n g 法を用いた

V o l u m e S c a n にて行われている．透視スライスは

W i l l i s 輪レベルに置き，動脈の濃染を確認後に検

査担当者の主観により S c a n S t a r t を判断していた

が， 1 回の V o l u m e S c a n にて撮影を行うプロトコル

のために撮影タイミングのばらつきが問題となった．そこで，より正確に動脈相を捉えて検査の安

定性を向上するために，頭蓋内の動脈に小さな R O I

を配置して閾値を設け，自動で S c a n S t a r t を行う

方法を考案した．

本プロトコルでは，単純 V o l u m e D a t a を参照して

内頸動脈終端レベルを透視スライスとし，左右そ

れぞれの内頸動脈内に小さな R O I を配置，閾値 1 7 0 H U の O R 条件にて自動で S c a n S t a r t の T r i g g e r

がかかる設定とした．造影剤 3 0 0 m g I / m L を最大

(3)

iii

8 0 m L ， 4 . 0 m L / s e c にて静注し，自動で動脈相の

V o l u m e S c a n を行った．撮影された動脈相 V o l u m e

D a t a について R O I 解析を，また， C T 透視画像を

0 . 1 秒間隔にて再構成して T i m e D e n s i t y C u r v e : T D C

を描き，撮影タイミングの評価を行った．

対象 5 3 症例中 3 8 症例において R O I の配置に成

功，自動または手動で S c a n が行われた． R O I 配置

に成功した症例では，動脈相が概ね適正なタイミ

ングで撮影されたと評価できた．対して R O I 配置

に失敗した症例では，撮影タイミングのばらつきが大きい結果であった．

小さな R O I の配置による自動 S c a n S t a r t によっ

て，より安定して動脈相の撮像ができる可能性が示唆された．安定かつ再現性良く動脈相を得られることによって，定量的な解析，より正確な診断が可能となり，その臨床的意義は大きい．

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iv K e y w o r d s :

頭部 3 D - C T A , s m a l l R O I , b o l u s t r a c k i n g 法 ,

v o l u m e s c a n , 3 2 0列 C T

※ 駒澤大学大学院医療健康科学研究科診療放射線学専攻博士論文，

2 0 1 5 年 2 月 3 日．

(5)

v

D i s c u s s i o n a b o u t i m p r o v e m e n t o f s t a b i l i t y o f t h e s c a n t i m i n g b y p l a c i n g s m a l l R O I i n

c e r e b r a l 3 D - C T A Y u i c h i W a t a n a b e

A b s t r a c t

I n t h r e e - d i m e n s i o n a l c o m p u t e d t o m o g r a p h y

a n g i o g r a p h y ( 3 D - C T A ) i n o u r f a c i l i t y , w e u s u a l l y

s c a n t h e v o l u m e o f t h e b r a i n a c c o r d i n g t o t h e b o l u s

t r a c k i n g m e t h o d . F l u o r o s c o p i c s l i c e i s p l a c e d a t t h e

W i l l i s ' s r i n g a n d t h e t i m i n g o f s c a n i s d e t e r m i n e d

s u b j e c t i v e l y b y a r a d i o l o g i c a l t e c h n o l o g i s t a f t e r

s t r o n g e n h a n c e m e n t o f t h e b a s a l c e r e b r a l a r t e r y w a s

c o n f i r m e d . I n t h e s e p r o c e d u r e s , h o w e v e r , v a r i a t i o n

o f s c a n t i m i n g w a s o f t e n p r o b l e m a t i c . T h e r e f o r e , w e

d e s i g n e d t h e s u r p a s s i n g m e t h o d t o p l a c e t h e s m a l l

r e g i o n - o f - i n t e r e s t ( R O I ) a t t h e b a s a l c e r e b r a l

a r t e r i e s a n d t o s t a r t C T s c a n a u t o m a t i c a l l y .

I n t h i s p r o t o c o l , t h e f l u o r o s c o p i c s l i c e s o f t h e

d i s t a l i n t e r n a l c a r o t i d a r t e r i e s a r e s e l e c t e d

(6)

vi

r e f e r r i n g t o t h e p r e c o n t r a s t v o l u m e d a t a , s m a l l R O I s

a r e s e t i n b i l a t e r a l i n t e r n a l c a r o t i d a r t e r i e s , a n d

s c a n t r i g g e r o f C T i s s t a r t e d a u t o m a t i c a l l y a t t h e

t h r e s h o l d o f 1 7 0 H U . T h e m a x i m u m 8 0 m L o f i o d i n e

c o n t r a s t a g e n t 3 0 0 m g I / m L w a s i n j e c t e d

i n t r a v e n o u s l y a t t h e r a t e o f 4 . 0 m L / s e c , a n d t h e

v o l u m e o f t h e a r t e r i a l p h a s e w a s s c a n n e d

a u t o m a t i c a l l y . W e m e a s u r e d R O I s a t t h e i n t e r n a l

c a r o t i d a r t e r i e s b a s e d o n t h e o b t a i n e d v o l u m e d a t a

o f a r t e r i a l p h a s e a n d e s t i m a t e d t h e o p t i m a l s c a n

t i m i n g s f r o m t h e f l u o r o s c o p i c C T i m a g e s

r e c o n s t r u c t e d a t t h e i n t e r v a l s o f 0 . 1 s e c .

I n 3 8 o f 5 3 p a t i e n t s , p l a c e m e n t o f t h e s m a l l R O I s

w a s s u c c e e d e d a n d a u t o m a t i c o r m a n u a l C T s c a n w a s

p e r f o r m e d . I n t h e p a t i e n t s w h o s u c c e e d e d i n

p l a c e m e n t o f t h e s m a l l R O I s , o p t i m a l s c a n t i m i n g o f

t h e a r t e r i a l p h a s e w a s o b t a i n e d , w h i l e i n t h e

p a t i e n t s w h o f a i l e d p l a c e m e n t o f t h e s m a l l R O I s a

l a r g e v a r i a t i o n w a s o b s e r v e d i n t h e i r s c a n t i m i n g s .

(7)

vii

T h e i r r e s u l t s s u g g e s t t h a t m o r e s t a b l e s c a n n i n g o f

t h e a r t e r i a l p h a s e i s a v a i l a b l e b y m e a n s o f s m a l l

R O I p l a c e m e n t a n d a u t o m a t i c s c a n n i n g . T h e c l i n i c a l

s i g n i f i c a n c e i s l a r g e b e c a u s e t h e s t a b i l i t y a n d

r e p r o d u c i b i l i t y o f t h e e x a m i n a t i o n p r o v i d e a

q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s a n d m o r e a c c u r a t e d i a g n o s i s .

K e y w o r d s :

c e r e b r a l 3 D - C T A , s m a l l R O I , b o l u s t r a c k i n g ,

v o l u m e s c a n , 3 2 0 - r o w C T

※ P h . D . ( M e d i c a l H e a l t h S c i e n c e ) , G r a d u a t e D i v i s i o n o f M e d i c a l H e a l t h S c i e n c e s i n G r a d u a t e

S c h o o l o f K o m a z a w a U n i v e r s i t y , N o v e m b e r 2 7 , 2 0 1 5 .

(8)

viii

図目次

F i g u r e 1 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n P r o t o c o l の概要

F i g u r e 2 内頸動脈終端レベルにおける R O I 配

置の概要

F i g u r e 3 内頸動脈終端レベルにおける R O I の

配置例

F i g u r e 4 内頸動脈終端レベルより足側のスラ

イスにおける R O I 配置の概要

F i g u r e 5 内頸動脈終端レベルより足側のスラ

イスに配置された R O I の配置例

F i g u r e 6 症例 1 における R O I と T D C ，V R 画像

F i g u r e 7 症例 2 における R O I と T D C ， V R 画像

F i g u r e 8 症例 3 における R O I と T D C ，V R 画像

F i g u r e 9 症例 4 における R O I と T D C ，V R 画像

F i g u r e 1 0 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n 5 3 症例における動静脈の C T 値分布

F i g u r e 1 1 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n 5 3 症例に

おける動脈，静脈及び動静脈のコン

(11)

xi

トラス

トの分布

(12)

xii

表目次

T a b l e 1 対象 5 3 症例における検査目的及び

透視スライス位置の内訳

T a b l e 2 R O I 配置の成功率と撮影タイミング

T a b l e 3

R O I 配置の成功／失敗した群における

動脈及び静脈の C T 値と動静脈コント

ラスト

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1

第 1 章はじめに

1 . 1 研究の背景

頭部 3 D - C T A は動脈瘤や動静脈奇形の 3 次元的形

態評価や術後のフォローアップ，頭蓋術前の血管

情報の把握等の目的で行われる．検査には M u l t i

D e t e c t o r C T : M D C T が用いられ [ 1 - 4 ]，サブトラクシ

ョン用のデータとしても用いられる単純 H e l i c a l

S c a n と，頸部に透視スライスを置いて動脈の濃染

を確認後に行われる動脈相の H e l i c a l S c a n にて構

成される検査が一般的である [ 5 , 6 ] ．

近年 C T の多列化が進み，特に体軸方向に 0 . 5 m m

幅の検出器を 3 2 0 列配し 1 6 c m の範囲を O n e S c a n

で撮影することが可能である東芝社製 3 2 0 列

M D C T A q u i l i o n O N E の登場に伴い，撮影範囲が収

まる検査については V o l u m e S c a n の適用が可能と

なった [ 7 - 1 2 ] ．

当東京大学医学部附属病院においても，頭部 3 D - C T A は B o l u s T r a c k i n g 法を用いた 3 2 0 列 M D C T

による V o l u m e S c a n によって行われている [ 1 3 , 1 4 ] ．

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2

従来，動脈相撮影の S c a n S t a r t の判断は動脈が濃

染したことを検査担当者の目視によってなされるため，検査の安定性，再現性は検査担当者の技量に大きく依存してしまう．これにより動脈相の撮影タイミングにばらつきが生じる結果となり，当院でも問題となっていた．撮影タイミングが早す

ぎれば P o o r S t u d y に，遅すぎれば静脈の C T 値が高

いために画像処理において選択的に静脈を除去す

る必要が生じ，V R 画像や M I P 画像を作成するイメ

ージラボ担当者に負担がかかってしまう．

1 . 2 研究の目的

透視スライス画像上に頭蓋内の動脈に収まる小

さな R O I を配置して T D C の信頼性向上を図り [ 1 5 ] ，

ある閾値を設けて S c a n S t a r t を行うことによって

撮影タイミングの最適化を目指す．R O I の配置によ

って撮影タイミングがどの程度改善されたかを検討する．

まず，当院で行われている頭部 3 D - C T A V o l u m e

(15)

3

S c a n P r o t o c o l の概要を述べる．R O I S t u d y による小

さな R O I 配置成功例と失敗例との比較，さらに T D C

を描いて R O I 配置の正確性と撮影タイミングとの

関係について検証したので報告する．

(16)

4

第 2 章使用機器及び対象症例

2 . 1 使用機器

本研究におけるすべての検査は，東芝社製 3 2 0

列 M D C T A q u i l i o n O N E によって行われた．A q u i l i o n

O N E は検出器が体軸方向に 0 . 5 m m 間隔で 3 2 0 列配

置されおり， 1 回転で 1 6 c m の幅をスキャンするこ

とができる． V R 画像の作成には，ザイオソフト社

製医用画像処理ワークステーション Z i o s t a i o n 2 を

用いた． R O I 解析や T D C の作成には画像処理ソフ

トウェア I m a g e J v 1 . 4 5 ，M i c r o s o f t O f f i c e E x c e l 2 0 1 0

を用いた．

2 . 2 対象症例

解析対象は 2 0 1 2 年 3 月 3 0 日から 6 月 2 0 日の期

間に行われた頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n 連続 5 3 症

例とした．男女の内訳は男性 1 4 名，女性 3 9 名で

あった．平均年齢は全体で 5 7 . 8 歳（ 2 4 ～ 8 5 歳），

男性 5 7 . 8 歳（ 3 8 ～ 8 5 歳），女性 5 7 . 9 歳（ 2 4 ～ 7 4 歳）

であった．本プロトコルは 1 6 c m の範囲を 1 回のス

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5

キャンで撮影するので， 1 6 c m の撮影範囲で検査目

的を達成できる頭部 3 D - C T A が対象となった．1 6 c m

を超える範囲が検査対象となる場合は除外し，

H e l i c a l S c a n による検査が行われた．検査目的及び

透視スライス位置の内訳は T a b l e 1 のとおりであっ

た．

尚，すべての患者についてインフォームドコンセントがなされ，本プロトコルは倫理委員会に申請し，承認が得られている．

T a b l e 1 対象 5 3 症例における検査目的及び透視

スライス位置の内訳

Purpose of examination Number of cases

Aneurysm Preoperation 20

Postoperation 16 Dissection, Stenosis, Occlusion and Hemorrhage 7

Evaluation of vessels before surgery 10 Position of the fluoroscopic slice Number of cases

External acoustic foramen 3

Distal internal carotid artery 47

Insular arteries 3

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6

(19)

7

第 3 章方法

3 . 1 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n P r o t o c o l

当院における頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n P r o t o c o l

の概要を F i g u r e 1 に示した．

F i g u r e 1 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n P r o t o c o l の概

要

当院における頭部 3 D - C T A は B o l u s T r a c k i n g 法を

用いた 3 2 0 列 M D C T による V o l u m e S c a n によって

行われている．造影条件は 3 0 0 m g I / m L のヨード造

影剤を 4 . 0 m L / s e c にて最大 8 0 m L 注入する固定条件

(20)

8

を採用している．静脈ルートは安全性と B o l u s 性

の担保を考慮し，右肘正中静脈を確保している．特徴的なのは透視スライスの位置であり，石灰化やクリップ等を原因とする著しいアーチファクトが同一スライスにない場合は内頸動脈終端レベルで透視を行っていること，及び透視によって至

適タイミングを捉え，撮影を O n e S c a n で行ってい

る点である．

V o l u m e S c a n による利点は，従来の尾頭方向の

H e l i c a l S c a n では撮影開始と終了時とで血管の時

相が異なるのに対し， V o l u m e S c a n の場合は同一時

相での撮影が可能であることである．さらに， C T

透視は内頸動脈終端レベル，すなわち頭蓋の中央付近であり，かつ動脈瘤の好発部位である目的の

部位付近で行うことで， S c a n S t a r t の T r i g g e r がか

かってから寝台が移動，撮影に至るまでの時間が短く，より確実に目的部位の動脈相を捉えることが可能であることである．

しかしながら問題点も存在する． 1 回の V o l u m e

(21)

9

S c a n による撮影のためタイミングがよりシビアで

あること，さらに S c a n S t a r t の判断は動脈が濃染

したことを検査担当者の目視によってなされるため，検査の安定性，再現性は検査担当者の技量に大きく依存してしまうことである．

そこで，S c a n S t a r t の判断を検査担当者の目視に

よるものではなく，透視スライス画像上に頭蓋内

の動脈に収まる小さな R O I を配置して T D C を描き，

R O I 内の C T 値に閾値を設けることによって S c a n

S t a r t の T r i g g e r をかける方法を適用した．

透視スライス位置は原則として内頸動脈終端レベルを選択する．この位置は内頸動脈周囲に骨構造が少なく，内頸動脈がある程度の径を保ってスライスに対してほぼ垂直に走行するためにその位置が捉えやすく，かつ部分体積効果の影響を受け

にくいという利点がある．小さな R O I を内頸動脈

内に収まる大きさで左右それぞれ配置し， S c a n

S t a r t の条件は 1 7 0 H U の O R 条件を採用，自動での

動脈相撮影を行った．内頸動脈終端レベルにおけ

(22)

10

る R O I 配置の概要を F i g u r e 2 に， R O I の配置例を

F i g u r e 3 に示した．

F i g u r e 2 内頸動脈終端レベルにおける R O I 配置

の概要

(23)

11

F i g u r e 3 内頸動脈終端レベルにおける R O I の配

置例

また，脳動脈瘤に対する C l i p p i n g 術或いは

C o i l i n g 術後のように，内頸動脈終端レベルに強い

金属アーチファクトを発生する構造がある場合は，アーチファクトの影響を避けるためにより足側を

透視スライス位置として選択する．小さな R O I を

内頸動脈内に収まる大きさで左右それぞれ配置す

るが，わずかな動きによっても R O I 内に骨構造が

入り，動脈の濃染を待たずに S c a n S t a r t の T r i g g e r

がかかるおそれがあるため，描かれる T D C を参考

(24)

12

にして閾値 1 7 0 H U による手動での S c a n S t a r t を行

った．内頚動脈終端レベルより足側のスライスに

おける R O I 配置の概要を F i g u r e 4 に， R O I の配置

例を F i g u r e 5 に示した．尚，本プロトコルにおけ

る被ばく線量は，透視時間が 7 秒であった場合，

C T D I v o l 2 9 2 m G y， D L P 1 5 4 0 m G y ･ c m であった．

F i g u r e 4 内頸動脈終端レベルより足側のスライ

スにおける R O I 配置の概要

(25)

13

F i g u r e 5 内頸動脈終端レベルより足側のスライ

スに配置された R O I の配置例

3 . 2 T D C による R O I 配置の正確性と撮影タ

イミングの関係

透視画像を F C 6 4 ， F u l l ， F O V 2 2 0 ， 0 . 1 秒間隔で

再構成し，内頸動脈内の最も理想的と思われる位

置に小さな R O I を配置して T D C を描き， R O I 配置

の正確性と撮影タイミングとの関係を検証した．

3 . 3 撮影タイミングの評価

撮影された動脈相のタイミングを評価するため，

(26)

14

1 2 0 k V，2 7 0 m A ，1 . 0 s ，0 . 5 m m ，F C 6 4 ，小焦点，F O V 2 2 0

の V o l u m e D a t a について，動脈の C T 値として左右

それぞれの内頸動脈終端に，静脈の C T 値として直

静脈洞頭側と左右の S 状静脈洞頭側に I m a g e J 上に

て R O I を配値， C T 値の計測を行った．

(27)

15

第 4 章結果

4 . 1 T D C による R O I 配置の正確性と撮影タ

イミングの関係

検査において実際に配置された R O I ，解析で配置

した R O I とそれによって描かれた T D C ，動脈相

V o l u m e D a t a をもとに，外頸動脈とその分枝及びミ

スレジストレーションによるアーチファクトのみ

を取り除いて作成した V R 画像（ W L / S H = 1 0 0 / 7 9 ）

を 4 つの症例について以下に示す．

4 . 1 . 1 症例 1

4 4 歳女性，頭蓋咽頭腫疑いに対する術前血管評

価目的に行われた検査．結果を F i g u r e 6 に示した．

プロトコルどおり内頸動脈終端レベルを透視スライスとして選択し，左右内頸動脈内にそれぞれ

小さな R O I を配置，閾値 1 7 0 H U にて自動で，造影

剤注入開始から 1 6 . 6 秒後に S c a n が行われた症例．

検査後に配置した R O I による T D C の再現性も良

好であり，造影剤注入開始から 1 3 . 3 秒後に R O I の

(28)

16

C T 値が 1 7 0 H U に到達していることがわかる．内頸

動脈の C T 値は 3 1 2 H U ，直静脈洞の C T 値は 7 7 H U

と動脈のみが濃染したタイミングで撮影されてお

り， V R 画像においても，濃染した動脈が末梢まで

描出，なおかつ静脈はほとんど描出されておらず，検査時に配置された R O I は正確に配置されていた

と評価できる．

(29)

17

F i g u r e 6 症例 1 における R O I と T D C， V R 画像

44歳女性，頭蓋咽頭腫疑い術前の頭蓋内血管評価目的の3D-CTA．透視スライスは内頸動脈終端レベル，170HUでの自動Scanが行われた．撮影タイミングは適正，TDCの再現性は良好，ROI配置は成功と評価．

4 . 1 . 2 症例 2

5 9 歳女性，左後下小脳動脈の動脈瘤に対する

C l i p p i n g 術 8 年後の術後経過観察目的に行われた

検査．結果を F i g u r e 7 に示した．

(30)

18

好であり，造影剤注入開始から 1 2 . 7 秒後に R O I の

動脈の C T 値は 3 3 6 H U ，直静脈洞の C T 値は 8 7 H U，

V R 画像においても，動脈のみが選択的に描出され

ており，検査時に配置された R O I は正確に配置さ

れていたと評価できる．

(31)

19

59歳女性，左後下小脳動脈瘤に対するClipping術後8年の経過観察目的の3D-CTA．透視スライスは内頸動脈終端レベル，170HU での自動Scanが行われた．撮影タイミングは適正，TDCの再現性は良好，ROI配置は成功と評価．

4 . 1 . 3 症例 3

5 5 歳女性，右前大脳動脈の動脈瘤に対する

C l i p p i n g 術 2 0 年後の術後経過観察目的に行われた

検査．結果を F i g u r e 8 に示した．

(32)

20

内頸動脈終端レベルは C l i p による金属アーチフ

ァクトが強く，透視スライスとして選択が不可能であったため，より足側の位置を選択した．内頸動脈の周囲には骨構造が隣接しており，配置した

R O I 内に骨が入る恐れが大きいため， T D C を参考

にして閾値 1 7 0 H U での手動での S c a n S t a r t を選択

した．造影剤注入開始から 1 9 . 0 秒後に S c a n が行わ

れた症例．

好であり，造影剤注入開始から 1 5 秒後に R O I の

動脈の C T 値は 4 6 5 H U，直静脈洞の C T 値は 1 1 0 H U ， V R 画像においても，動脈のみが選択的に描出され

ており，検査時に配置された R O I は正確に配置さ

れていたと評価できる．

このように，必ずしも内頸動脈終端レベルに透

視スライスを置けなくても，R O I を配置することに

よって撮影のタイミングが最適化される可能性が示唆された．ただし，周囲に骨構造が隣接してい

(33)

21

る場合は，わずかな動きで R O I 内に骨構造が入り，

R O I 内の平均 C T 値が上昇，造影剤の到達を待たず

して S c a n が行われてしまう可能性があるため，

T D C を参考にした上で手動での S c a n S t a r t を行う

など，注意を要する場合がある．

55歳女性，右前大脳動脈瘤に対するClipping術後20年の経過観察目的の3D-CTA．金属

(34)

22

アーチファクトを避けるため透視スライスはより足側のレベルを選択，170HU での手動 Scanが行われた．撮影タイミングは適正，TDCの再現性は良好，ROI配置は成功と評価．

4 . 1 . 4 症例 4

6 0 歳女性，左内頸動脈後交通動脈分岐部の動脈

瘤に対する C l i p p i n g 術 7 日後の術後経過観察目的

に行われた検査．結果を F i g u r e 9 に示した．

検査後に配置した R O I による T D C では，造影剤

注入開始から 1 4 秒後に R O I の C T 値が 2 7 0 H U に到

達している．内頸動脈の C T 値は 3 7 4 H U ，直静脈洞

の C T 値は 1 7 5 H U であり，撮影のタイミングはや

や遅いという評価であった． V R 画像においても静

脈が描出されていた．

これは，検査時に配置された R O I に動脈外の領

域が含まれていたため，R O I 内の平均 C T 値が低下，

S c a n S t a r t のタイミングに遅れが生じた結果であ

ると考えられる．

(35)

23

60歳女性，左内頸動脈後交通動脈分岐部動脈瘤に対するClipping術後7日の経過観察目的の3D-CTA．透視スライスは内頸動脈終端レベル，170HUでの自動Scanが行われた．撮影タイミングはやや遅れており，TDCの再現性は不可，ROI配置は失敗と評価．

4 . 2 R O I 配置の成功率

対象 5 3 症例中， 3 7 例で S c a n が自動で， 1 6 例で

S c a n が手動で行われた． S c a n の自動／手動， R O I

配置の成功／失敗，及び撮影タイミングの内訳を

(36)

24 T a b l e 2 に示した．

自動で S c a n が行われた 3 7 例のうち， 3 3 例にお

いて R O I が適正に配置されており，ややタイミン

グが早い症例が 5 例存在したものの， 3 3 例すべて

において概ね適正なタイミングで撮影されていた．

残りの 4 例は静脈の C T 値がやや高く，撮影タイミ

ングがやや遅いという結果であった．

手動で S c a n が行われた 1 6 例のうち，5 例におい

て R O I が適正に配置されており，信頼性の高い T D C

を取得できたことによって適正なタイミングで撮

影されていた．残りの 1 1 例は R O I の位置がはずれ

ている，透視スライス位置が不適切，R O I 決定から

実際の透視開始の間に被験者が動いてしまったことによる位置ずれなどの理由で，従来の目視によ

る動脈相の撮影となった．目視による撮影では 2

例で早い， 7 例で適正， 2 例で遅いタイミングでの

撮影が行われた．

よって 5 3 例中 3 8 例（ 7 1 . 7 %）において R O I 配置

に成功し，概ね適正なタイミングでの動脈相撮影

(37)

25

に成功， 1 5 例（ 2 8 . 3 % ）において R O I 配置に失敗，

撮影のタイミングはばらつきが出る結果となった．

T a b l e 2 R O I 配置の成功率と撮影タイミング

Scan Start Number of Cases ROI Placement Number of Cases Scan Timing Number of Cases

Auto 37 Accurate 33 Proper 33

Mislocated 4 Delay 4

Manual 16 Accurate 5 Proper 5

Mislocated 11 Early 2

Proper 7

Delay 2

4 . 3 撮影タイミングの評価

対象 5 3 症例について，S c a n S t a r t の自動／手動，

R O I 配置の成功／失敗にわけ，横軸に動脈の C T 値

として左右内頸動脈の平均 C T 値，横軸に静脈の

C T 値として直静脈洞頭側，左右 S 状静脈洞頭側の

中の最大 C T 値をとり，散布図を作成， F i g u r e 1 0

に示した．また，動脈及び静脈の C T 値、動静脈の

コントラストについて，それぞれの統計量を T a b l e

3 に、分布を F i g u r e 1 1 に示した．検定は等分散を

(38)

26 仮定した両側 T 検定を用いた．

F i g u r e 1 0 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n 5 3 症例におけ

る動静脈の C T 値分布

(39)

27

T a b l e 3 R O I 配置の成功／失敗した群における

動脈及び静脈の C T 値と動静脈コント

ラスト

Artery Vein Contrast

Success Failure Success Failure Success Failure

Number of cases 38 15 38 15 38 15

Average [HU] 310.7 305.4 109.7 132.2 200.9 173.3

SD [HU] 52.7 61.8 21.4 33.9 57.8 54.3

Max [HU] 466.1 390.2 146.3 190.2 356.0 285.9

Min [HU] 220.6 181.1 68.0 78.3 92.3 82.4

p-value (F-test) 0.189 0.029 0.402

p-value (two-sided T-test) 0.772 0.002 0.088

F i g u r e 1 1 頭部 3 D - C T A V o l u m e S c a n 5 3 症例におけ

る動脈，静脈及び動静脈のコントラストの分布

(40)

28

動脈相を捉えるという検査目的，及び画像処理を行うイメージラボ担当者の負担を考慮すると，動脈と静脈のコントラストが高くてなおかつ静脈

の C T 値が低いほど，より正確に動脈相を捉えて，

有意義な検査であると評価できる．およそ静脈が

1 5 0 H U 以下，動脈が 2 5 0 以上という条件が V R 作成

にかかる手間も少なく，満足な結果といえよう．

F i g u r e 1 0 からわかるように， R O I の配置に成功

した場合（ ● ）は分布にばらつきが少なく，すべ

てにおいて静脈の C T 値が 1 5 0 H U 以下であり，や

やタイミングの早い 5 例を含むものの概ね適正な

タイミングで動脈相が撮影されていると評価でき

た．対して R O I の配置に失敗した場合（ × ）は分

布にばらつきが大きい結果となった．

R O I の配置に成功した群／失敗した群について，

動脈の C T 値の平均は 3 1 0 . 7 ／ 3 0 5 . 4 H U （ p > 0 . 0 5 ），

静脈の C T 値の平均は 1 0 9 . 7 ／ 1 3 2 . 2 H U （ p < 0 . 0 5 ），

動静脈のコントラストの平均は 2 0 0 . 9 ／ 1 7 3 . 3 H U

（ p > 0 . 0 5）であった．

(41)

29

動脈の C T 値に有意な差はなかった．造影剤の投

与からの時間の経過によって動脈の C T 値は飽和

すると考えられるので，R O I 配置の成功／失敗によ

らず，スキャンのタイミングが早すぎるということはなかったと評価できる．

静脈の C T 値について有意な差があった． R O I 配

置に失敗した場合は，スキャンのタイミングを逸して遅くなる傾向があったと評価できる．

動静脈のコントラストについては有意な差とま

ではいえないものの，R O I の配置に成功した場合の

ほうが，より大きな動静脈のコントラストを得られる可能性が高いことが示唆された．

(42)

30

第 5 章考察

3 2 0 列 M D C T を用いた冠動脈 C T を対象とした

B o l u s T r a c k i n g 法に関する報告はあるが，頭部

3 D - C T A に関する報告はない [ 1 6 , 1 7 ]． H e l i c a l S c a n

を用いた胸部大動脈の B o l u s T r a c k i n g 法による頭

部 3 D - C T A の報告はあるが， V o l u m e S c a n を用いた

頭蓋内動脈に関する報告はない [ 1 8 ] ．

本プロトコルにおいては透視スライス位置を原

則として内頸動脈終端レベルに置いた． V o l u m e

S c a n の中心付近であるために S c a n S t a r t の T r i g g e r

がかかってから実際の動脈相撮影までの移動時間が短い．動脈瘤の好発部位にスライス位置が一致しており，多くの検査で目的部位の動脈相を直接捉えることができる．内頸動脈は透視スライスに対してほぼ垂直に流入するため，体軸方向の部分体積効果を受けにくい．鞍背がやや近くにあるも

のの，周囲に骨構造が少なく R O I 内に骨が入り込

むリスクが低い．以上の理由から，内頸動脈終端レベルを透視スライスとして選択することは理想

(43)

31 的であるといえる．

R O I の配置に成功した 3 8 例は，すべて許容でき

るタイミングにて撮影が行われた．撮影成功のカ

ギは R O I 配置にあり，R O I の配置が成功すれば T D C

の信頼性が向上，検査の安定性が担保される．

R O I の配置に成功した 3 8 例中 5 例で，やや早い

タイミングにて撮影が行われていた．被検者の体格によらず造影条件が固定であったため，造影剤

の B o l u s 性が担保できると考えられる検査につい

ては S c a n S t a r t の閾値を高くする必要性が示唆さ

れた．また，体重あたりのヨード量を一定にするなど，造影条件についても検討が必要であり，今後の課題である．

A u t o S c a n S t a r t の閾値 1 7 0 H U は， 3 7 例中 3 3 例

( 8 9 . 2 % )にて適正タイミングでの撮影が行われてお

り，妥当な値であると評価できる．被検者の体型に合わせた造影条件を併せて検討することによって，より安定して検査が施行できる可能性が示唆された．

(44)

32

一見 R O I の配置に成功したと思われたが，わず

かに動脈外の領域を含むために R O I 内の平均 C T

値が低下，撮影のタイミングがやや遅れてしまう

症例が 4 例あった． 4 例とも動脈の C T 値は 3 2 0 ～

3 7 0 H U ，静脈の C T 値は 1 5 0 ～ 1 7 5 H U と動静脈のコ

ントラストは良好で許容できる範囲であるが， C T

透視の間は R O I と動脈の位置関係について注視す

る必要がある．もしわずかでも動脈外の領域が R O I

に含まれていると判断される場合は，R O I が適正に

配置された場合よりも T D C の値が低下しているこ

とが予想されるため，目視での S c a n S t a r t が必要

になると考えられる．

(45)

33

第 6 章まとめ

6 . 1 結論

頭部 3 D - C T A において，より安定して動脈相を撮

影するカギは R O I 配置にある．小さな R O I 配置を

行った 5 3 例中 3 8 例で R O I 配置に成功，概ね適正

なタイミングで撮影が行われており， R O I の配置

によって検査の安定性が向上する可能性が示唆された．安定かつ再現性良く動脈相を得られることによって，より正確な診断，定量的な解析が可能となり，その臨床的意義は大きい．

6 . 2 謝辞

初めに，本研究を遂行し本論文をまとめるにあたり多くの支援とご指導いただきました指導教官である，医療健康科学研究科吉川宏起教授に心より感謝申し上げます．本研究を通して得られた成果を日々の臨床業務に還元し，今後も尚一層の努力によって臨床に役立つ研究を継続することをもって，御礼と代えさせていただきます．

(46)

34

博士課程進学以前からご指導いただき，日常診療業務を行いながらも，駒澤大学大学院に進学することに温かいご支援をしていただきました，東京大学医学部附属病院放射線科大友邦教授，同じく放射線部矢野敬一技師長に心より感謝申し上げます．

最後に，井野賢司副技師長をはじめ，本研究に対しご理解いただきご協力いただいた東京大学医学部附属病院診療放射線技師諸兄に深く感謝申し上げます．

6 . 3 参考文献

[ 1 ] S . T a n a b e , M . O h t a k i , T . U e d e , K . H a s h i , S .

S u z u k i , H . T a k a h a s h i . D i a g n o s i s o f r u p t u r e d

a n d u n r u p t u r e d c e r e b r a l a n e u r y s m s w i t h

t h r e e - d i m e n s i o n a l C T a n g i o g r a p h y ( 3 D - C T A ) .

N e u r o l o g i c a l S u r g e r y , 1 9 9 5 ; 2 3 ( 9 ) : 7 8 7 - 7 9 5 .

[ 2 ] J . M . G o n z a l e z - D a r d e r , J . V . P e s u d o - M a r t i n e z ,

R . A . F e l i u - T a t a y . M i c r o s u r g i c a l m a n a g e m e n t

(47)

35

o f c e r e b r a l a n e u r y s m s b a s e d i n C T a n g i o g r a p h y

w i t h t h r e e - d i m e n s i o n a l r e c o n s t r u c t i o n

( 3 D - C T A ) a n d w i t h o u t p r e o p e r a t i v e c e r e b r a l

a n g i o g r a p h y . A c t a N e u r o c h i r , 2 0 0 1 ; 1 4 3 ( 7 ) :

6 7 3 - 6 7 9 .

[ 3 ] S . I n o u e , K . H o s o d a , A . F u j i t a , Y . O h n o , M .

F u j i i , E . K o h m u r a . D i a g n o s t i c i m a g i n g o f

c e r e b r o v a s c u l a r d i s e a s e o n m u l t i - d e t e c t o r r o w

c o m p u t e d t o m o g r a p h y ( M D C T ) . N e u r o l o g i c a l

S u r g e r y , 2 0 1 1 ; 6 3 ( 9 ) : 9 2 3 - 9 3 2 .

[ 4 ] Y . K a t o , S . N a i r , H . S a n o , M . S . S a n j a y k u m a r , K .

K a t a d a , M . H a y a k a w a , T . K a n n o . M u l t i - s l i c e

3 D - C T A – A n i m p r o v e m e n t o v e r s i n g l e s l i c e

h e l i c a l C T A f o r c e r e b r a l a n e u r y s m s . A c t a

N e u r o c h i r , 2 0 0 2 ; 1 4 4 : 7 1 5 - 7 2 2 .

[ 5 ] V . K . J a y a k r i s h n a n , P . M . W h i t e , D . A i t k e n , P .

C r a n e , A . D . M c M a h o n , a n d E . M . T e a s d a l e .

S u b t r a c t i o n h e l i c a l C T a n g i o g r a p h y o f i n t r a -

a n d e x t r a c r a n i a l v e s s e l s : T e c h n i c a l

(48)

36

c o n s i d e r a t i o n s a n d p r e l i m i n a r y e x p e r i e n c e .

A J N R A m J N e u r o r a d i o l , 2 0 0 3 ; 2 4 : 4 5 1 - 4 5 5 .

[ 6 ] Y . W a t a n a b e , K . U o t a n i , T . N a k a z a w a , M .

H i g a s h i , N . Y a m a d a , Y . H o r i , S . K a n z a k i , T .

F u k u d a , T . I t o h , H . N a i t o . D u a l - e n e r g y d i r e c t

b o n e r e m o v a l C T a n g i o g r a p h y f o r e v a l u a t i o n o f

i n t r a c r a n i a l a n e u r y s m o r s t e n o s i s : c o m p a r i s o n

w i t h c o n v e n t i o n a l d i g i t a l s u b t r a c t i o n

a n g i o g r a p h y . E u r R a d i o l , 2 0 0 9 ; 1 9 : 1 0 1 9 - 1 0 2 4 .

[ 7 ] K . K u m a m a r u , B . E . H o p p e l , R . T . M a t h e r , F . J .

R y b i c k i . C T a n g i o g r a p h y : C u r r e n t t e c h n o l o g y

a n d c l i n i c a l u s e . R a d i o l o g i c C l i n i c s o f N o r t h

A m e r i c a , 2 0 1 0 ; 4 8 ( 2 ) : 2 1 3 - 2 3 5 .

[ 8 ] M . H a y a k a w a , S . M a e d a , A . S a d a t o , T . T a n a k a , T .

K a i t o , N . H a t t o r i , T . G a n a h a , S . M o r i y a , K .

K a t a d a , K . M u r a y a m a , Y . K a t o , Y . H i r o s e .

D e t e c t i o n o f p u l s a t i o n i n r u p t u r e d a n d

u n r u p t u r e d c e r e b r a l a n e u r y s m s b y

e l e c t r o c a r d i o g r a p h i c a l l y g a t e d 3 - d i m e n s i o n a l

(49)

37

c o m p u t e d t o m o g r a p h i c a n g i o g r a p h y w i t h a

3 2 0 - r o w a r e a d e t e c t o r c o m p u t e d t o m o g r a p h y a n d

e v a l u a t i o n o f i t s c l i n i c a l u s e f u l n e s s .

N e u r o s u r g e r y , 2 0 1 1 ; 6 9 ( 4 ) : 8 4 3 - 8 5 1 .

[ 9 ] E . S i e b e r t , G . B o h n e r , F . M a s u h r , K . D e u s c h l e ,

S . D i e k m a n n , E . W i e n e r , H . B a u k n e c h t , R .

K l i n g e b i e l . N e u r o i m a g i n g b y 3 2 0 - r o w C T : i s

t h e r e a d i a g n o s t i c b e n e f i t o r i s i t j u s t a n o t h e r

s c a n n e r ? A r e t r o s p e c t i v e e v a l u a t i o n o f 6 0

c o n s e c u t i v e a c u t e n e u r o l o g i c a l p a t i e n t s .

N e u r o l S c i , 2 0 1 0 ; 3 1 : 5 8 5 - 5 9 3 .

[ 1 0 ] N . T o m i z a w a , T . N o j o , M . A k a h a n e , R . T o r i g o e ,

S . K i r y u , K . O h t o m o . A d a p t i v e i t e r a t i v e d o s e

r e d u c t i o n i n c o r o n a r y C T a n g i o g r a p h y u s i n g

3 2 0 - r o w C T : A s s e s s m e n t o f r a d i a t i o n d o s e

r e d u c t i o n a n d i m a g e q u a l i t y . J C a r d i o v a s c u l a r

C T , 2 0 1 2 ; 6 ( 5 ) : 3 1 8 - 3 2 4 .

[ 1 1 ] Z . S u n , M . A . M o u d i , Y . C a o . C T a n g i o g r a p h y i n

t h e d i a g n o s i s o f c a r d i o v a s c u l a r d i s e a s e : a

(50)

38

t r a n s f o r m a t i o n i n c a r d i o v a s c u l a r C T p r a c t i c e .

Q u a n t I m a g i n g i n M e d a n d S u r g , 2 0 1 4 ; 4 ( 5 ) :

3 7 6 - 3 9 6 .

[ 1 2 ] U . M o t o s u g i , T . I c h i k a w a , H . S o u , H . M o r i s a k a ,

K . S a n o , T . A r a k i . M u l t i - o r g a n p e r f u s i o n C T i n

t h e a b d o m e n u s i n g a 3 2 0 - d e t e c t o r r o w C T

s c a n n e r : P r e l i m i n a r y r e s u l t s o f p e r f u s i o n

c h a n g e s i n t h e l i v e r , s p l e e n , a n d p a n c r e a s o f

c i r r h o t i c p a t i e n t s . E u r o J o f R a d , 2 0 1 2 ; 8 1 ( 1 0 ) :

2 5 3 3 - 2 5 3 7 .

[ 1 3 ] F . C a d e m a r t i r i , A . v a n d e r L u g t , G . L u c c i c h e n t i ,

P . P a v o n e , G . P . K r e s t i n . P a r a m e t e r s a f f e c t i n g

b o l u s g e o m e t r y i n C T A : A R e v i e w . J o f

C o m p u t e r A s s i s t e d T o m o g r a p h y , 2 0 0 2 ; 2 6 ( 4 ) :

5 9 8 - 6 0 7 .

[ 1 4 ] J . K i r c h n e r , R . K i c k u t h , U . L a u f e r , M . N o a c k , D .

L i e r m a n n . O p t i m i z e d e n h a n c e m e n t i n h e l i c a l

C T : e x p e r i e n c e s w i t h a r e a l - t i m e b o l u s t r a c k i n g

s y s t e m i n 6 2 8 p a t i e n t s . C l i n i c a l R a d i o l o g y ,

(51)

39 2 0 0 0 ; 5 5 ( 5 ) : 3 6 8 - 3 7 3 .

[ 1 5 ] H . T e n j i n , F . A s a k u r a , Y . N a k a h a r a , K .

M a t s u m o t o , T . M a t s u o , F . U r a n o S . U e d a .

E v a l u a t i o n o f i n t r a a n e u r y s m a l b l o o d v e l o c i t y

b y t i m e - d e n s i t y c u r v e a n a l y s i s a n d d i g i t a l

s u b t r a c t i o n a n g i o g r a p h y . A J N R A m J

N e u r o r a d i o l , 1 9 9 8 ; 1 9 : 1 3 0 3 - 1 3 0 7 .

[ 1 6 ] F . C a d e m a r t i r i , K . N i e m a n , A . v a n d e r L u g t , R .

H . R a a i j m a k e r s , N . M o l l e t , P . M . T . P a t t y n a m a .

P . J . d e F e y t e r , G . P . K r e s t i n . I n t r a v e n o u s

c o n t r a s t m a t e r i a l a d m i n i s t r a t i o n a t 1 6 – d e t e c t o r

r o w h e l i c a l C T c o r o n a r y a n g i o g r a p h y : T e s t

b o l u s v e r s u s b o l u s - t r a c k i n g t e c h n i q u e .

R a d i o l o g y , 2 0 0 4 ; 2 3 3 : 8 1 7 - 8 2 3 .

[ 1 7 ] F . S t e n z e l , M . R i e f , E . Z i m m e r m a n n , J .

G r e u p n e r , F . R i c h t e r , M . D e w e y . C o n t r a s t a g e n t

b o l u s t r a c k i n g w i t h a f i x e d t h r e s h o l d o r a

m a n u a l f a s t s t a r t f o r c o r o n a r y C T a n g i o g r a p h y .

E u r o p e a n R a d i o l o g y , 2 0 1 4 ; 2 4 ( 6 ) : 1 2 2 9 - 1 2 3 8 .

(52)

40

[ 1 8 ] R . Y . H u a n g , B . B . C h a i , T . C . L e e . E f f e c t o f

r e g i o n - o f - i n t e r e s t p l a c e m e n t i n b o l u s t r a c k i n g

c e r e b r a l c o m p u t e d t o m o g r a p h y a n g i o g r a p h y .

N e u r o r a d i o l o g y , 2 0 1 3 ; 5 5 ( 1 0 ) : 1 1 8 3 - 1 1 8 8 .

駒 澤 大 学 大 学 院 医 療 健 康 科 学 研 究 科 博 士 学 位 論 文 （ 和 文 タ イ ト ル ）