4D-CTの画質改善と新たな虚血評価手法の開発に関する研究

脳卒中は、日本人の死亡原因として癌、心疾患についで第3位であり、寝たきりになる疾患では第1位です。特に急性期脳梗塞は迅速な診断と治療が求められます。CT検査はその迅速性と簡便性から、急性期脳梗塞の診断において重要な役割を果たします。本研究の目的は、頭部四次元CT(4D-CT)における画質改善手法の有用性を確認するとともに、新たな虚血評価手法を開発し、その有用性を検証することです。

本研究では、画像ノイズの低減を図るためにtemporal average (TA)法を考案しました。TA法は、連続撮影された画像を時間軸で加算平均することで画像ノイズを減少させる手法です。TA法により作成された4D-CTA画像は、従来のハイブリッド逐次近似再構成(HIR)法と比較して、皮質枝の視認性が顕著に改善されました。また、新たな灌流評価用画像であるphaseratioimagemap (PImap)を開発し、その有用性を検証した結果、PImapは従来のCTPの灌流画像よりもPET-CBFと強い相関を示し、灌流評価用画像として有用であることが示されました。

最初に、4D-CT検査では造影剤を注入して血行動態を観察し、連続撮影された画像を取得します。TA法では、隣接する2画像を加算平均して画像ノイズを低減し、結果として皮質枝の視認性を向上させることができます。次に、PImapの作成手順として、連続撮影画像を加算平均処理して早期相(EPI)と遅延相(LPI)を作成し、EPIをLPIで除算することでPImapを得ます。さらに、MP-CTAの視覚評価と比較して、PRmapの精度を検証するために、カットオフ値による脳梗塞領域の面積を算出しました。

TA法により、CT検査の画像ノイズを低減しながら、皮質枝の視認性を改善することができました。また、簡便で特別な解析ソフトウェアを必要としないPImapは、PET-CBFと強い相関を示し、灌流評価用画像として有用であることが確認されました。PRmapでは、脳梗塞領域の客観的評価が可能となり、MP-CTAの視覚評価結果と一致することが示されました。これにより、迅速かつ正確な脳虚血の病態評価ができることが示唆されました。

今後は、虚血の程度に応じた早期相および遅延相の時相差、加算平均の時相数についてさらなる検証が必要です。また、PRmapの精度向上に向けた血管情報の除去などの課題解決も重要です。急性期脳梗塞症例を対象にした追加検証により、PImapの有用性をより明確にする必要があります。これらの手法が確立されれば、CT検査による急性期脳梗塞の診断精度向上に寄与し、患者の予後改善に貢献できると考えられます。

脳卒中(のうそっちゅう)(脳(のう)の血管(けっかん)が詰(つ)まったり破(やぶ)れたりして、脳(のう)の一部に血液(けつえき)が行かなくなる病気。早く見つけて治療(ちりょう)することが重要(じゅうよう)です。)という病気は、日本で3番目に多い死因(しいん)です。そして、脳卒中(のうそっちゅう)は寝(ね)たきりになる原因(げんいん)で1番多いです。急性(きゅうせい)期脳(のう)梗塞(こうそく)(脳(のう)の血管(けっかん)が急に詰(つ)まってしまう病気。早期発見と治療(ちりょう)が必要(ひつよう)です。)という病気は、早く見つけて治(なお)すことが大切です。CT検査(けんさ)(体の中の様子を画像(がぞう)で見るための特別(とくべつ)な検査(けんさ)。特(とく)に脳(のう)の中を詳(くわ)しく見るのに役立ちます。)は、急性(きゅうせい)期脳(のう)梗塞(こうそく)を早く見つけるのに役立ちます。この研究の目的(もくてき)は、頭の4次元CT (4D-CT) の画像(がぞう)をもっとよくする方法(ほうほう)を見つけることです。そして、新しい方法(ほうほう)で脳(のう)の血の流れを調べることです。

この研究では、TA法(ほう)(時間ごとに連続(れんぞく)して撮(と)った画像(がぞう)を平均(へいきん)することで、不要(ふよう)な部分を減(へ)らす方法(ほうほう)。4D-CTの画像(がぞう)をもっと見やすくします。)という方法(ほうほう)を考えました。この方法(ほうほう)は、連続(れんぞく)して撮(と)った画像(がぞう)を時間ごとに平均(へいきん)していらない部分を減(へ)らすものです。TA法(ほう)を使った4D-CTの画像(がぞう)は、前の方法(ほうほう)よりも脳(のう)の血管(けっかん)がよく見えました。また、新しい血流(血液(けつえき)が体の中を流れること。血流を見ることで、脳(のう)の健康状態(けんこうじょうたい)を調べることができます。)を見るためのPImap(脳(のう)の血流を正確(せいかく)に見るための特別(とくべつ)な画像(がぞう)。他の方法(ほうほう)よりも正確(せいかく)な情報(じょうほう)を提供(ていきょう)します。)という画像(がぞう)を作りました。PImapは、他の方法(ほうほう)よりも正確(せいかく)に情報(じょうほう)を教えてくれることが分かりました。

まず、4D-CT検査(けんさ)(体の中の様子を画像(がぞう)で見るための特別(とくべつ)な検査(けんさ)。特(とく)に脳(のう)の中を詳(くわ)しく見るのに役立ちます。)では薬を使って血の流れを見ます。そして、連続(れんぞく)した画像(がぞう)を撮(と)ります。TA法(ほう)(時間ごとに連続(れんぞく)して撮(と)った画像(がぞう)を平均(へいきん)することで、不要(ふよう)な部分を減(へ)らす方法(ほうほう)。4D-CTの画像(がぞう)をもっと見やすくします。)では、続(つづ)けて撮(と)った2つの画像(がぞう)を平均(へいきん)して、いらない部分を減(へ)らします。これで、脳(のう)の血管(けっかん)がよく見えます。次に、PImap(脳(のう)の血流を正確(せいかく)に見るための特別(とくべつ)な画像(がぞう)。他の方法(ほうほう)よりも正確(せいかく)な情報(じょうほう)を提供(ていきょう)します。)を作るために、早い段階(だんかい)と遅(おそ)い段階(だんかい)の画像(がぞう)を作ります。それを使ってPImapを作ります。そして、他の方法(ほうほう)と比(くら)べて、PImapがどれだけ正確(せいかく)かを調べました。

TA法(ほう)(時間ごとに連続(れんぞく)して撮(と)った画像(がぞう)を平均(へいきん)することで、不要(ふよう)な部分を減(へ)らす方法(ほうほう)。4D-CTの画像(がぞう)をもっと見やすくします。)は、CT検査(けんさ)(体の中の様子を画像(がぞう)で見るための特別(とくべつ)な検査(けんさ)。特(とく)に脳(のう)の中を詳(くわ)しく見るのに役立ちます。)のいらない部分を減(へ)らしながら、脳(のう)の血管(けっかん)をもっと見やすくできました。また、特別(とくべつ)なソフトがいらないPImap(脳(のう)の血流を正確(せいかく)に見るための特別(とくべつ)な画像(がぞう)。他の方法(ほうほう)よりも正確(せいかく)な情報(じょうほう)を提供(ていきょう)します。)は、正確(せいかく)に血の流れを見られることが分かりました。PImapを使うことで、脳(のう)梗塞(こうそく)を早く正確(せいかく)に調べることができました。

これからは、血の流れの状態(じょうたい)に合わせて画像(がぞう)を調整する方法(ほうほう)を考える必要(ひつよう)があります。また、もっと正確(せいかく)なPImap(脳(のう)の血流を正確(せいかく)に見るための特別(とくべつ)な画像(がぞう)。他の方法(ほうほう)よりも正確(せいかく)な情報(じょうほう)を提供(ていきょう)します。)を作る方法(ほうほう)も考えます。さらに、急性(きゅうせい)期脳(のう)梗塞(こうそく)(脳(のう)の血管(けっかん)が急に詰(つ)まってしまう病気。早期発見と治療(ちりょう)が必要(ひつよう)です。)の患者(かんじゃ)を使ってPImapの役立つかどうかをもっと調べます。これができると、CT検査(けんさ)(体の中の様子を画像(がぞう)で見るための特別(とくべつ)な検査(けんさ)。特(とく)に脳(のう)の中を詳(くわ)しく見るのに役立ちます。)で脳(のう)梗塞(こうそく)をもっと正確(せいかく)に見つけられるようになり、患者(かんじゃ)さんの治療(ちりょう)が良(よ)くなります。