体 軸 方 向 に お け る画 質評 価
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(2) 性 と 解 像 特 性 を 別 々 に 評 価 して い く 方 法 の み で は, フ ォ トン 数 の 統 計 的 変 動 や 信 号 検 出 を 考 慮 し た 信 号 対 雑 音 比 とい う概 念 に基 づ い た画 質評 価 に結 びつ い て い な い.こ. の 信 号 対 雑 音 比 に相 当す る画 質評 価 と. して,noiseequiv級lentquan建a(NEQ>[11‑133が NEQは,生. あ る.. 成 され た 画 像 の 諸 特 性 を統 合 的 に評 価. で き る 指 標 と さ れ て い る. 最 近 のNEQに. 関 連 し た 評 価 報 告 で は,佐. 藤 らが. フ ラ ッ トパ ネ ル デ ィテ ク タ シ ス テ ム の 画 質 評 価 に 使 用 し[14】,宮. 地 ら はsigna1一ω 一noiser痴o(SNR>と. う 概 念 を 用 い て,MRIに. おけ る画 質評 価 の有 用性. を 述 べ て い る[15。 童61.本 論 文 で は,NEQを てMD‑CTの. い. 測 定 し. 体 軸 方 向 に お け る再 構 成 画 像 の 画 質 評. 価 を 行 っ た 。 ま た,MD‑CTに. お いて これ らの解析. を行 う こ と の 有 用 性 を 考 察 す る.. 2。 方 MD‑CTの. 法. 画 像 を 評 価 す る た め に は,体. 軸方 向 に. 連 続 し た ボ リ ュ ー ム デ ー タ が 存 在 す る た め,ス. ライ. ス 厚 や ヘ リ カ ル ピ ッ チ な ど が 及 ぼ す 体 軸 方 向(Z軸 の 特 性 を 評 価 す る 必 要 が あ る.NEQを のMTF,デ. 〉. 算 出す る際. ジ タ ル ウ ィ ナ ー ス ペ ク ト ル は,以. 前 わ. れ わ れ が 検 討 を 行 っ た 測 定 デ ー タ 国 を 基 に,体. 軸. 方 向 に お け る 再 講 成 間 隔 を 可 変 させ た デ ー タ を 追 加 し て 使 用 し た.こ (MPR)や3D画. れ は,multl‑planarreco纏struction. 像 の 画 質 に再 構 成 間 隔 の サ イズ が 大. き く 関 与 して い る た め で あ る.再 ス ラ イ ス 厚 で0.2m.0.5㎜,0.7㎜,3㎜ 0.7㎜,L5㎜ 3.7mと. 。2.2㎜5㎜. し た.ヘ. 5、0,5.5,6.0と. 3。 結. 構 成 間 隔 は,1㎜ ス ラ イス厚 で. ス ラ イ ス 厚 でL2m,2.5m.. リ カ ル ピ ッ チ は2.5,3.0,3。5,45. し た.. Fig.1〜Fig.3に. 果. 各 ス ラ イ ス厚 と再 構 成 間 隔 別 に. ヘ リ カ ル ピ ッチ を変 化 させ た 時 のNEQの す.ス. ス テ ム の 入 出 力 特 性 をGと. す る と,. 比 較 を示. ラ イス厚1㎜ で は ヘ リカ ル ピ ッチ の 高 ・低 に. 関 わ らず,低 周 波 か ら高 周 波 までNEQの. デ ジ タ ル ウ ィ ナ ー ス ペ ク トル を 照(の,MTFを 〃7F(の,シ. Fig. 1 NEQ in different helical pitches with slice thickness of 1mm. (reconstruction interval 0.2mm, 0.5mm, 0.7mm). 値 に大 き. な 変動 は な く,一 定 の 画 質 が得 られ て い る こ とを示 した.3㎜ 以 上 の ス ラ イ ス厚 に な る と,低 周 波 か ら. 信 号 対 雑 音 比 に よ る統 合 的 な画 質評 価 指 標 の. 高 周 波 にか け てNEQ値. NEQ[111は. た.再 構 成 間隔 の 違 い で は全 ての ス ラ イス厚 で 再 構. 下 式 よ り算 出 さ れ る 。. 成 間 隔 が 大 き くな る に 従 い,NEQ値. 脚 ω一響(D な お,CTに. お い て はGは1と. 〔9」0}.. Vol.19. が 僅 か なが ら. 上 昇 して い く傾 向 とな っ た。 全 ての ス ラ イ ス厚 で. み な す こ とが で き る. 高 ヘ リカ ル ピ ッチ に比 べ て 低 ヘ リカ ル ピ ッチ の 方 が 高 いNEQ値. No.3 (2002). が 上 昇 して い く傾 向 に あ っ. を呈 した。 — 137—.
(3) Fig. 2 NEQ in different helical pitches with slice thickness of 3mm. (reconstruction interval 0.7mm, 1.5mm, 2.2mm). 4.考 マ ル チ ス ラ イ スCTに. Fig. 3. NEQ in different helical pitches. of 5mm. (reconstruction. with slice thickness. interval 1.2mm, 2.5mm, 3.7mm). スペ ク トル の個 々の 情 報 か らで も両者 を照 ら し合 わ 察. せ て い くこ とに よ り,あ る程 度 の評 価 は 可能 で あ る. 限 らず 一般 的 なCT画. 像の. が,雑 音 特 性 と解 像 特 性 に よる信 号 対 雑 音比 を 考慮. 特 徴 は,解 像 特 性 と雑 音 特 性 が トレー ドオ フ の 関係. した統 合的 な評 価 を行 うに は客 観 的 な デ ー タが 不 足. に あ る とい うこ とであ る.こ れ は,画 質 を左 右 す る. して い る.こ の 欠点 を補 う評 価 がNEQで. 要 因 と して ス ラ イス厚 の幅 が 大 き く関与 して い る た. え て,NEQは. あ る。 加. 画 質改 善 を 行 う た め の 指 標 も提 供 す. め で あ る.こ の た め,薄 い ス ラ イス厚 で は微 小 病 変. る.例 え ば,胸 部 や腹 部 の よ うに スキ ャ ン時 に息 止. を忠 実 に再 現 す る こ とが 可 能 に な る な ど,空 間 分解. め を必 要 とす る場 合,患 者 の状 態 に よっ て は息 止 め. 能 が 向上 す る一 方,フ. す る時 間が 長 く とれ な い ケ ー ス が あ る 。 この場 合,. ォ トン数 の減 少 に よ っ て統 計. 的雑 音 が 増 大 す る.ま た,ス ラ イス厚 を厚 く設 定 し. ス ラ イス厚 の設 定 は そ の ま まに して 。 ヘ リカ ル ピ ッ. て撮 影 した 画像 にお い て は,こ の傾 向 は逆 とな る.. チ を大 き くす る こ とで 検 査 の ス ル ー プ ッ トを 向 上 さ. これ らの特 性 を持 ち 合 わ せ たCT画. せ る こ とが 多 い。 こ の際,ヘ. 像 を評 価 して い. リカ ル ピ ッチ の増 大 に. くた め に は,雑 音 特 性 と解 像 特 性 を吟 味 した解 析 法. 伴 う画 質低 下 を避 け て低 いヘ リカ ル ピ ッチ と同 等 な. に よ る評 緬 が 必 要 に な っ て くる.MTFや. 画 質 を得 る ため に は線 量 を増 加 させ る こ とが 一般 的. 一138一. ウ イナ ー. 医 用 画 像情 報学 会 雑 誌.
(4) で あ る.線 量 増 椥 の 指 標 はNEQを. 参 照 す る こ とで,. 件 の他 に補 問 や 画 像 再 構 成 の パ ラ メー タ等 が 加 わ る. どの程 度 増加 させ れ ば 同等 な 画 質 とす る こ とが 可 能. た め に,同 一 の ス ラ イス 厚 で 撮 影 され た 画 像 系 で. にな る か を間接 的 に知 る こ とが で き る.. あ っ て も,再 構 成 パ ラ メー タ(補 間 法,へ りカ ル ピ ッ. た だCTシ. ス テ ム に お い て,NEQを. 評 価す る場. チ,再 構 成 間 隔 等 〉に よ っ てNEQの. 合 に 注 意 しな け れ ば な らな い 問 題 もあ る.通 常,再. 向 を示 す こ と と な る.加 え て,マ. 値 が異 なる傾 ル チ ス ラ イ スCT. 構成 間 隔 が大 き くな って い っ た場 合 に,体 軸 方 向 の. 画 像 の生 成 に 大 き く関 与 す る 種 々 の 再構 成 パ ラ メー. 補 間 処理(直 線 補 間 》の 影響 が 大 き くなる た め 解 像 度. タの 影 響 を 反 映 させ たNEQを. は 劣 化傾 向 とな る(雑 音 は減 少).こ. ラ イス 厚 設定 に よる 幾 何学 的 条 件 以外 の影 響 も考 慮. が 大 き くな る とNEQ値. こで 再 構 成 間 隔. が 僅 か な が ら上 昇 傾 向 に あ. 算 出 す る こ と で,ス. に 入 れ た評 価 デ ー タ と して利 馬 す る こ とが で きる.. る の は,画 質 が 向 上 して い る とい う意味 で は な く,. これ は撮 影 条 件,画 像 再構 成 パ ラ メー タの異 な る 画. 体軸 方 向 に伸 び た ボ クセ ル サ イ ズに よっ て雑 音 の 減. 像 系列 を等 緬 的 に 評緬 して い る た め,臨 床 使 用 に お. 少(ウ ィナー スペ ク トル値 の 低 下)が 大 き くな った こ. け る被 曝 線 量 の 考慮 あ る い は 画像 再 構 成パ ラ メ ー タ. とが 起 因 して い る と考 え られ る.つ. の 相違 に よる線 量 増 減 を設 定 す る た め の指 標 と して. ま り,解 像特 性. の劣 化 よ り も再構 成 間 隔 の拡 が りに よる ス ム ー ジ ン. 有効 に 活 用す る こ とが 可能 に な る と思 われ る.. グ効 果 の 影響 が 大 き く反映 され た結 果 で は な い か と 考 え る.ス ラ イス厚 が 厚 くな る に 従 い,ナ 周 波 数 を境 と して 高 周 波 側 でNEQ値. イキ ス ト. 5.結. が 上 昇 して い. る傾 向 も同様 に して考 え る こ とが で きる.薄 い スラ. NEQに. 語. よる 解 析 で は,雑 音 特 性 と解 像 特 性 に よ. イス厚 で は 高 周波 領域 まで ウ ィナ ー スペ ク トル値 が 一定 で あ るが ,ス ラ イス厚 が 厚 くな る に 従 い低 周 波. る評 価 法 か らは得 られ な い有 益 な情 報 を提 示 して い. か ら高 周 波 に か け て ウ ィナ ー ス ペ ク トル値 の低 下 し. の た め の線 量 指 標 の推 定 は,臨 床 応 用 に有 用 で あ る. て い く割 合 が 大 き く な っ て い る[5〕.一 方MTF値. と考 え られ た.. る こが 確 認 さ れ た.特. に,NEQを. 用 い た画質改 善. は 〜 定 の 変 化 で 低 下 して い く傾 向 で あ る こ とか ら [51,ウ. 謝. ィナ ー ス ペ ク トル値 の 低 下 変 動 が 大 き くな. る周 波 数 帯 域 で はNEQ値. は 上 昇 傾 向 に な る.こ れ. ら の こ と を考 慮 す る と,NEQ単 な く,MTFや. 独 の評価 だ けで は. ウ ィナ ー ス ペ ク トル の 結 果 も併 せ て. 辞. 本 研 究 を遂 行 す る に あ た り,ご 協 力 い ただ き ま し た信 州 大 学 医 学 部 附 属 病 院 中央 放 射 線 部 技 師 諸 兄 に 感 謝 い た し ます.. 考 慮 して い く必 要 性 が あ る こ とを喚 起 した結 果 であ る と言 え る. NEQは. 参考文献. 表示 方法 の効果 や人 間の視覚特 性 を考慮. して お らず,更. に,臨 床 画 像 にお け る 各種 の 病 変 や. 評 価 に対 して は 相 当 の 注 意 を払 う必 要 性 が あ る こ と. Hui H: Multi-slice helical CT: Scan and reconstruction,Med.Phys.,26(1), 5-18, 1999. [2] Taguchi K and Aradate H : Algorithmfor iamge reconstructionin multi-slicehelical CT, Med. Phys.,25(4), 550-561,1998.. が 提 起 され て い る[12].NEQの. [3]山. 複 雑 な正 鴬 構 造 の 効 果 も考 慮 して い な い こ とが 指 摘 され て い る[H・131.ま や,全. た,全. く異 な っ た 形 のMTF. く異 な る レベ ルの ウ ィナ ー スペ ク トル を持 つ 結 果 を議 論 す る場 合,. [1]. 本 修 司,上. 甲. 剛,松. 本. 貴,他:マ. 高 解 像 度 で 高 い ノ イ ズ レベ ル を含 む シ ステ ム 系 と低. ス ラ イ スCTに. 解 像 度 で 低 い ノ イ ズ レベ ル を含 む シ ス テ ム系 とで は. 日 放 技 学 誌,56G2>,1447‑1453.2000.. 結 果 的 にNEQが 同 一 と な る 場 合 が あ る.CTシ ス テ ム にお い て は,ス ラ イ ス厚 設 定 に よ る幾 何 学 的 条. Vol.19 No.3 (2002). [4]. ルチ. お け る 画 質 の 基 礎 物 理 評 価,. Kalender WA and Polacin A : Physical performance characteristics of spiral CT —139 -.
(5) scanning,Med.Phys., 18(5),910-915, 1991. [5]五味勉,春日敏夫,角谷藁澄,他:マルチ ス ラ イ スCTに. お け る 画 像 の 雑 音 及 び解 像 特. 性 を 評 価 す る た め の 定 量 解 析 の 有 用 性,日. 放. 技学誌58(2).281‑285,2002. [6]市. 川 勝 弘,大. 橋 一 也,櫻. 井 貴 裕,他:Sm韻. tomographicapparatus. I. Phantomstudies,Med. Phys., l3(3),334-339, 1986. [11] ICRU Report No.54, Medical Imaging-The assessmentof Image Quality, ICRU, Maryland, 1996. [12]土. Helica1の 特 性 解 析,臼 本 放 射 線 技 術 学 会 第26. [7]市川勝弘:CTの画像評価,日放技学誌,58 (1),3740,2002. [8]市. 川. 勝. 弘:ヘ. リ. カ. ルCTの. 物. 理,. INNERVISION,12(12), 74-77,1997. [9] McCulloughEC, Payne JT, BakerJr HL, et al. : Preformanceevaluationand qualityassuranceof computedtomographyscanners,with illustrations from the EMI, ACTA, and Delta scanners, Radiology,120, 173-188,1976. [10] Kalender WA, Perman WH, Vetter JR, et al.: Evaluationof a prototypedual-energycomputed. 一140一. ィ ジ タ ルX線. 画 像系 の感 度 と 放 技 学 誌,52(1D,. 1573‑1577,1996.. 回 秋 期 学 術 大 会 一 般 研 究 発 表 後 抄 録,p.62, 1998.. 井 邦 雄:デ. 被 曝 線 量 に 関 す る 考 察,日. [13] Mets EC, Wagner RF, Doi K, et al. : Towards consensuson quantitativeassessmentof medical imagingsystems,Med. Phys.,22(7), 1057-1061, 1995. D4]佐. 藤 昌 見,江. 口 陽 一,山. 田 金 一,他:フ. ラ ッ. トパ ネ ル デ ィ テ ク タ シ ス テ ム の 画 像 評 価,日 放 技 学 誌57(1),68‑77,200L [15〕. 宮 地 利 明,藤. 田 広 志,真. お け るSNRの. 空 間 周 波 数 特 性 の 評 価,医. 田 茂,他:MRIに 画. 情誌18(2),87‑92,2001. [16]宮. 地 利 明:MRIの. 画 像 評 価,日. 放 技 学 誌,58. G),4048,2002.. 医用画像情報学会雑誌.
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