画 像 断 診 関す 研究 多方向 経時的撮影像 筋

498 金 沢 大 学十 全 医学 会 雑 誌 第8 8巻 第2 ^･ 3号 ⁴9 8‑^{5 21} (¹9 7 9)

多 方 向^{お よ び}経 時 的 撮 影 像 ^{2 0 1 T l 心}筋 ^ス キ ャ ン に お け る画像診断^に関 す^る研 究

金 沢 大学 医 学 部 核医 学教 室 ( 主 任^: 久 田 欣 ^一 教授)

分 校 久 志

( 昭和^{5 4}年5 月^{2 6}日受 付)

虚血性心疾 患^の診断^. 心筋血 流の評価には非侵襲 的 な方法 と し^て心電図 が^, 侵襲 的な方 法と し^て冠動 脈 造 影法 が ^一 般に用^いら れて いる^. 前 者はス クリ ^{ー ニ ン} グ の目的では極めて有用 な検 査 法^であ る が一 反面. 虚 血 部位^の解 剖学 的位 置 関係や その広が り^の評 価等^, 形態 的な面で の情 報は 必 ず し も十 分と は言え ない.

後者は形 態 的評 価^に優 れ^, 精密診断法と して冠動 脈 病変^の評価^には 不 可欠^であ る が^, 末 梢レ ベ ルで の血 流 状態, 心筋 細 胞の Viab ilit y の評価は 困難^であ る^･

JL^､筋血 流^の評 価^の核医学 的 方 法と しては 心筋 血流^ス キャ ンが あ り, 原理的^{に a}) 粗 大 粒 子ま た は不 徳 性ガ

ス の冠動 脈 内 注入に よる mic r o e mboliz atio n 法^{I J〜3 }} ま た は ^{w a s}h o ut法^4J, b) 心 筋内で代 謝さ れ る標 識 物 質を 用^いる方法^5勅. お よ び^c) Na^十‑ ^{K+ A T Pa s e} 系を介して正常尤^､筋細 胞 内^に摂 取 さ れ る放 射 性カリウ

ム ま た は^{そ の}類似 元素を 用^いる方 法^{7卜2 7}嘗に大 別さ れ る^{. こ の}う ちa) は 侵襲 的な方 法であ り. b)^c) は非侵 麺的な方法であ り, 心筋細 胞レ ベ ルで の血 流, Viab ト 1i t y の評 価 が原理的^に可能^であ る^.

タリウム 20 1 (^{2 0 1}Tり^{は サ イ クロ トロ ン}産 生 核 種^で

あ り^, 放射 性K と 同様c) ^の機 序^で心筋 血流ス キャ ン

が 可能であ る^{. 2 0 1}T J は半 減 期 (7 3 時 間)^t放射 線 ^エネ

ルギ ^ー ( 1 6 7 K^eV,1 3 5 KeV γ線およ び 6 9 ‑ ^{83 KeV}

HgX 線₎ の物理的特 性におい て放 射 性K およびそ の 同 族体に比 し 優 れてお り. 現在最 も注 目さ れて いる^｣L^､

筋血流スキャ ン核種^であ る^{20 卜 2 7 )}

20 1

T ∠ は 正常心 筋部^に摂取さ れ る た め^, 虚血 郎は集 積 減 少ま た は欠 損 部₍C Ol d a r ed) と して描 出さ れ る が^, 3 次元^の立 体 曲 面と して の心筋 内R I 分 布^に お け る小 欠 損 部^の検 出2 4 1 2 7 1

には 多方 向撮像が 必要と考え ら れ^る. ま た欠 損が み ら れ た場 合^, 心筋 梗 塞に伴な う 膿 痕部^であ る か^, 冠動 脈^の狭 窄によ る相 対 的 血 流 減 少^の

みであ る か^の評価は重 要^であ る が^. こ の点, 心筋 内²⁰¹ T J 分布^の経 時 的 変化^{2 6t}は安静 時 定 常状 態^にお け る 心 筋血流 および 心 笛細胞の Viab ilit y の評 価^に用^い得る こと が考え ら れ る^. さ ら^{に こ}れ らの所見 は視 覚 的に判 定 さ れ る た め^. 主観によ る判 定^の変動が生ず る可能性 も存 在す る が. こ の点, 視 覚 的 評 価^の精 度^の検 討も 必 要^である. 本 論文^では 以 上^の観 点よ り^{t 2 0 1}T ト L^､筋ス キャ ン にお け^る多方 向撮 像と経 時 的撮像の意義と所見

の視覚的 判 定^の精度につ い て, フ ァ ン トムを 用^いた基 礎 的 検 討および臨 床 例にお け る定 性, 定量的 検討^{に よ}

る 評 価 を行な^った^.

対 象お よ び方 法 1 ^. 心 筋^フ ァ ン トムによ る基 礎 的 検 討

心 筋 内^{2 0 1}T 上 集積 欠損^の検 出能お よ び^スキャ ン画 像 か ら 正常 部と欠 損 部^の計 数比 を定量化す る 目的で心 筋 立休^フ ァ ン トム を作 成し た (図1 ) ^{. フ ァ ン トム}は内径 5^{c m ,} 高さ 7c m の円筒形 ガラ ス ビ^ー カ^ー(壁 厚1m m) を 用^い, 心内 腔 部と して^パ ラフ ィ ンに より直 径3 4^{m m} ( A ) お よ び 3 0^{m m} ( B ) ^の円柱を作 成し^{ビ ー} カ^ー 内^に 固 定 し た ( ^それ ぞ れ^JL^､筋厚と して8m m . 1 0^{m m})^{･ こ の}

フ ァ ン トム の心 筋 壁に相 当す る執こ欠 損 部と して縦径 1 0m m , 1 5m m お^よび 2 0^{m m で}横 径2 0m m ,厚さ 8^{m m}

( A ) お^よび 1 0m l m ( B ) ^の円 弧状^{パ ラ}フ ィ ン ブ^ロ ック を作 成し^.図 1 ^{の ご}と くそれぞれ 1 809 の方 向^に向^い合 わ^{せ て}固 定 し た^{. 2 0 l}

′

Ⅰ^､∠ をそれ ぞ れ 5 0 0〟C i 住 人 し^た 心 筋 ^{フ ァ ン トム}を ガ^{ン マ} カ メ ラ の ^コリメ ^ー タ表 面と^フ

ァ ン トム 内欠 損 部を結^ぶ線が平 抽^こな る ( す な わ ち 欠 損郎 が切線 方 向^{に み}ら れ る) 方 向^{で , コ}リ^メー^タ表面

より 2^{c m} .5^{c m}. 1 0c m . 1 5c m の距 離に静 置し,高分解 能^コリメ ^ー タ ( H R)^, トI R に2倍拡 大^{ア ン プ}を 併 用 お よび^{コ ン パ ー} ジン グ^コ リ^{メ ー} タ ( C O N V ) ^{に よ}り 撮 像

Studie s on im ag^e diag^{n o s}is in m ul_{ti p}le vie w a nd s eq^{u en}tial my^{oc a r}dial s c a n s with

2 0 1T l. H is a shi B unko, Dep^artm e nt of N u cle a r M edi^cin e (^{D ir e cto r : P rof･ K ･ H is ada})^, Scho ol of M edicin e,K ana z a w a Uⁿiv e r si_{t y}.

2 0 1

T J 心筋^スキヤ ソに おける画 像 診 断に関 する研 究

し^. 距 臥 全計 数お よ び^コリ^{メ ー} タ の相 違^によ る欠 損 検出能^を検 討し た^･同様^に5^{c ローの}位 置^におい て電 動 振 動装 置を 用^い毎分1 0 0 回の頻 度^で水 平 方 向^{に2c m の} 幅^で振動さ^せ, 動きのあ る場 合の撮像を行なった･ さ ら^に円筒状 線 源 中^の小 欠 損 検 出^の検討^の目的^{で コ}リメ

̲ 夕( H R) 表面よ り 5^{c m の}距 離^で欠 損 部が^コリ^{メ ー} タ よ り 切線状^に見 ら れ る方 向を 0^□と し^. ‑ ⁶⁰⁰( 欠損^が 遠 ぎ か る方 向) よ り^十 90⁰( 欠損が近づ く方 向)ま^で30⁰ 毎^に6方 向^の揃 像を行な^っ た^. 以上の撮像には散乱体 と し^て1^{c m} 厚^ルサ イ トを 用^いた.

レ ントゲ^{ン フ} ィ ル ム上^のス キャ ン画像 よ り計 数比 巷 定量化す る た め^に ∴通常用^いら れ るサ ク ラA およびフ ジR X フィ ルム につ い て円板 状 面 線源 を ^コ リメ ^ー タ ( H R ) 表面^に密着さ せ. 1 キ^ロ ( K) よ り 5 1 2 K カ ウ ン

トま^で撮像し計 数^｡ 黒化慶 曲 線 ( 特性 曲線) ^を得た^･ 以 上^の欠 損 検 出 能の評 価につ い て は定性 的 評価と し てスキャ ン画像^の視 覚 的 評価. お よ び黒 化 庶測定^によ

P ha nto m A

m/^m

4 9 9

る定量的評価を行な^っ た^.

異 化度 測 定^によ る定量化は同^一 フ ァ ントム 内^の最高 濃 度 部^に対す る計 数比 と して以下^の式に よ り算 出し た. す な わ ち^, 特 性 曲線^の直 線 部 分^では勾配 を k と す る と異 化 度D は,

D ⁼ k logC ( 1)

と定 義さ れ^{て い}る ( C は計 数)^{. こ こ で}k は特 性 曲 線

にお け るγ値^であ り^フィ ル ム によ り^一 定であ る か ら^, 同 ^{一 フ}ィ ル ム上の最高濃 度 部 (Dm) お よ び関心領 域

( D^r) ^の黒化 度差 △ D ( ⁼ D m ‑ D^r) は^.

△ D ⁼⁼ 7logCm ‑ ^{γlogCr = γlog ( Cm/Cr) ( 2 )}

こ こ でC ^m は 最高 濃度 部^の計 数^. Cr は関心領 域^の 計 数^であ り^{, そ}れ ゆ え, 最 高磯 鹿 部^に対す る関心領域 の計 数比 Cr/Cm は式 ( ²) よ り,

Cr/C m ^{= =} 1 0 ^{△ D ′T} (3)

と な る^.

さ ら^に視 覚 的^に検 出可能な欠 損^の計 数比 を測 定す る

P ha nto m B

F ig^. 1. S^che m atic e xp^{r e s s}io n of the m yo c a rdial pha nto m s. A: th in w all _pha nto m ,

B: th ick w all pha nto m . W idth of e a ch defe ctis s a m e(2 0m m)^･ Ar r o w sin up pe r

figu r e ind ic ate O^O dir e ctio n,in which defe cts a r e vie w ed edge^･O n･

5 0 0

た め^. 1 区画5 ×5c m で1 0 区 画を有す る^アク リ ^ル 製 平面フ ァ ン ト ム に種^{々 の}濃 度 が^{0 1}_{T ′ を} ^一定 量づ っ 注

人して撮 像し∴濃度差^の判 別可能な 最大 計 数比 を式 ( 3 ) よ り算 出し た( 図2 A)^.

以 上^のス キャ ン撮 像は大 視 野 高 分 解 能ガ^ン カ メ ラ

( 東 芝G C A^･40 1 ) お よ び ガン マメ ^ー ジ_ャ ^ー を用^い.特 性 曲線 測 定 時以外は最 高 黒 化 度 約1^.5 と な る よ う^に撮 像し た^. 撮 像^には^2￠lT J の HgX 線を用^{い, セ} ン タ ^ー

7 6 KeV . ウ イン ド幅2 5 % と し た^.黒 化 度 測 定はサ ク ラ デン シ ト メ ^ー タ P D A l l 型^に直 径5m m の絞り を装 着 し^て行な^った.

嘲 定 濃 度 範 囲^が広^い場 合にほ 3 ヵ所の

測 定 値^の平均を濃 度 値と し た^.

2^. 体 外 計 測^{に よ}る^{2 0 1}T 上の経 時 的 臓 器 集 積^の検討 臨床 例にお け る評 価^の予 備 的 検 討と して心筋 梗塞 例 6 例 を 含む 1 3 例 ^の 心 筋 ス キ ャ ン に お い て.

2 0 7

T 1 2^mCi 静 注 約10 分 後(e a rly)お よ び 4 5 ^〜 6 0 分 後 (delayed) ^の3 0⁰第2斜 位 (L A O) ^にお け る画 像

デ ^ー タを G C A ^･4 0 1 ^に接 続し た核 医 学デ ^ー タ処理装 置 D A P^‑50 0 0 N に収集し た. デ ^ー タ収 集 終了後^.正常心筋 臥 梗 塞 部. 肺^, 肝臓 部に カ ^ー ソ ルを 用い て関心領 域 (R O I ) を設 定し.各 臓 器 部^にお け る静 注 後^の経 時 的 変 化 を測 定し た^.各臓 器 部 集 積は^{e a r}ly.delayed 各^{々 の}

A

富 ^篭富 囁 富

5c m lOc m 1 5c m

H R H R(X2) c o N V

F ig^. 2. Im age s of gr aded a ctivitie s of ^{2 0 1}T l in m ulticha mbe r pha nt_{o m} (A)^. C ha ng^{e s} of

r e s olutio n a cto rding to cha nge s of c oll im ato r^‑ pha nto m dista n c e fr o m 2c m to 1 5c m (5 0 Kcts.,

B)^{. I}m age s of m o ving pha nto m at 5c m with high ^‑r e S Olutio n (^{H R}), H R ^with X 2 m agⁿific a^‑ tio n (H R(Ⅹ2))^{a nd} c o n v e r sing(C O N V) ^{c o}llirha^･ t_{o r} (5 0 Kct_s)^.

校

時点^にお け る 正常心室 中隔部に対す る計 数比 と して R O I の面積 補正 を行なっ て算 出し た^. 同 様^に1 0 例の 心 筋梗塞 例 および 1 1 例^の正常 例^におい て^JL^､筋 部^のみ で の e a rly に対す る delayed の集 積比 ( D^/E 比) を R O I 内の計 数 値よ り算 出し た^. 正常 例^では 側後 乳 中 隊 心尖部, 梗塞例^では 正常 部および梗 塞 部につい て

算 出し た^.

3･ 多 方 向お よ び経 時 的 撮 像^によ る 心筋スキャ ンの 評 価

陳旧性心筋 梗 塞_{6 0} 例^. 挟^JL^､症 25例, ペ ^ー ス メ ^ー カ

ー 植込^み例1 8 例,冠動 脈^バイ^パ ス手 術を除く大 動 脈弁 置換 術^t 僧帽 弁 切 開 術 等の心臓 手 術 後例7例, 心 筋 症 1 4 例 ･ JL^､外 膿 炎. JL^､筋炎5例, 弁 膜疾 患l 高血圧, 大 動 脈 癌 等の心大 血 管 疾 患で明 ら か な虚血 性心疾 患が臨 床 上認 め ら れて いない例 23例,お よ び 甲状 腺機 能 冗進 症^･ 低 下症 9 例. 悪性 腫 瘍そ^の他7例の計1 6 3 例 を対 象と して多 方 向尤^､筋ス キャン撮 像お よ び経 時的 撮像を 行なった.

多 方 向撮 像は^{2 0 ‑}T 上2mC i 静注 5 分 後よ り正 面, 30⁰ および 6 0⁰L A O,左 側 面. 3 0⁰第^一 斜位 (R A O) ^の5 方 向を 順次 撮 優し た^. 撮像は基 礎 的 検 討と同 様^, G C A^･ 4 0 1 を用^い HgX 線の^エ ネ^ル ギ^ー お よ びウイ ^ン ド幅に て各^々2 0 ^〜 3 0 万力 ウン トを集収 可能なプリ^セッ トタ イム ( 通常4 ^〜 6 分) に て撮 像し た. 撮 像^に際して運 動 負 荷, 薫 物 負 荷^は行な わ ず安 静仰 臥位と し^. ガ^{ン マ} カ メ ラ の検 出器を各 方 向に設 定して撮 像し た. 経 時的 撮像 は 5 方 向 撮 像 後で静 注1 時 間 後よ り 3 0⁰L A O に て

同様^に撮像し た. 以 上 は原則 と してX 線^フィルムに ガ ン マイ メ ^ー ジャ ^ー を 用^{い て}撮 優し た が,

一 部ポ^ロライ

ドフ ィ ル ムも 用いた.

多 方 向撮像にお け る集 積低 下 部^の視覚 的 判定は, 左 重心筋 部^で限局 性^の明瞭な欠 損^{と して}判 定^でき る も^の を ( ^十)^, 集 積低下が軽 度で明瞭な欠 損と は言え な^いも のを ( ^±)^. 集 積 低 下 郎が 認 め ら れ ないものを( ^‑) と し た. ま た集 積が全 体 的^に不均^一 な場 合, 不 均 等分布 ( N H D^{, n O n} ho m oge n e o u s d istributio n) ( ⁺)と し

た^.

多 方 向 優にお け る欠 損^の部 位診 断には 図 3 ^の基準を 用^い. 最 も欠 損が 明瞭にみ ら れ る方 向像お よ び他方向 像^{で の}欠 損 像^の変化 よ り判 定し た. 欠 損^の大き さ は欠 損が 最 も 明瞭^に認 め ら れ る方 向 優にお け る左室 壁周 囲 に対す る欠 損 部の占め る割 合^によ り 1^/2 以上^〜 1^/5 以 下^に分 短し た. 同 時に欠 損^の視 覚 的 判定^におい て( ⁺) お よ び(±) を 1 方 向につき そ れ ぞ れ 1 お よ び 0^.5 ^の 重 要 度と し^, 5 方 向 像^の全 体^{につ い て}欠 損^{の スコ アを} 算 出し た. 以上の視 覚 的 判 定はスキャ ン画像^の黒化度