心筋 SPECTにおける収集・再構成条件及び表示方法の施設間・装置間について
      船橋市立医療センター  小野寺 敦


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目 的
心筋血流SPECTにおける撮像後の「表示方法」に着眼し、心臓核医学検査施設のアンケートを中心にその現状・検討などを報告する。



心筋 SPECTにおける表示方法のアンケート結果報告

アンケート方法
核医学検査担当者へのアンケート
心筋SPECTにおける、収集/再構成条件及び表示方法についての調査
  
1999年施行
 
有効回答施設数    89施設
 
       有効回答プロトコール延べ数
          タリウム製剤 85件  テクネ製剤 42件


アンケート結果 それぞれ表の数字は回答施設数

検出器検査種類と検出器
検出器個数グラフ 検査種類と検出器個数

検査種類 特別プロトコールであれば教えて下さい
・2核種のDual
・Tl+Tc-PYP
Tc製剤・1hr法
・Stress1回法
・Gated SPECT
・rest-Gate SPECT サンプル6度 70Beet. R-R16分割
・ヨード製剤との2核種
・全例 gated SPECT(Rest・Stress/Delay共)
201Tl・負荷はTl、安静はTl+MIBG
・ペルサンチン+低レベル(25Wor50W)運動負荷併用法によるTl負荷心筋SPECT
・Tl+BMIPP
・15sec/1方向 72fran.CCW.CW 加算.計30sec/1方向
・2回静注


前処理フィルター再構成フィルター
前処理フィルター表 再構成フィルター表


スライス厚
スライス厚

吸収補正
吸収補正1
吸収補正

散乱補正
散乱補正



CRT色調(スケールパターン)
CRT色調(スケールパターン)



SPECT カラーテーブル2次元極座標 カラーテーブル
SPECT カラーテーブル表 2次元極座標 カラーテーブル表


SPECT表示 ウインドウ設定
上限下限
上限 下限


SPECT表示 ウインドウ設定
主な理由
・医師からの要望
・B.Gをなくす程度
・Max カウントに対する上限%Cutは行っていない
・viability評価の為10%
・ノイズが30%程度と考えているため
・フィルム上の最大で濃度を1.6におさえるため。
・高分解能であり30%だとノイズが多いから
・処理データには手を加えない
・短軸像において右室強調像を80-0%でとります。
・100%-0%もShortのみ出しているので。



アンケート 御協力いただいた施設
北里大学病院東京歯科大学市川総合病院
筑波大学附属病院千葉県循環器病センター
筑波メディカル国立国際医療センター
自治医大自衛隊中央病院
順天浦安牧田
杏林大学病院東邦大学佐倉病院
埼玉県立循環器・呼吸器病センター厚生中央病院
埼玉医科大学総合医療センター東邦大学医学部附属大橋病院核医学検査室
福生横浜南共済
複十字横浜市立港湾病院
君津中央病院川崎市立川崎病院
大宮赤十字病院榊原記念病院
東京逓信病院都共済青山病院
社会保険船橋中央病院日本赤十字社医療センター
戸田中央総合病院日医大附属千葉北総病院
東海大学東部地域病院
帝京大学市原病院武蔵野日赤
横須賀共済病院葛西循環器脳神経外科
加曽利病院杏雲堂病院
こども病院社会保険中央総合病院
松戸市立病院日大光が丘
千葉西総合病院せんぽ高輪東京病院
心臓血管研究所新潟こばり病院
JR東京総合病院 聖路加国際病院
新潟県立新発田病院東京慈恵医科大学
東京医科大学八王子医療センター 慶応大学病院
長岡赤十字病院千葉市立海浜病院
済生会三条佼成会
立川綜合病院東京女子医科大学
桐生厚生国立千葉
水戸協同病院西新井病院
新大博慈会
千葉県がんセンター虎の門
横浜日赤昭和大藤が丘
都立大久保病院日医大
三井記念病院日医永山
駿河台日大多摩老人医療センター
北里研究所病院東京医科大学病院
青梅市立総合病院千葉県救急医療センター
東京専売病院山王病院
東京都済生会中央病院多摩南部地域病院
東大関東中央病院
順天堂大学附属医院府中病院
東邦大森千葉大附属病院




千葉県域内施設訪問によるDisplay状況

御協力いただいた施設名
順天堂大学医学部附属順天堂浦安病院
千葉県循環器病センター
日本医科大学付属千葉北総病院
千葉大学病院
東京歯科大学市川総合病院

施設
検出器数3検出器3検出器3検出器
装置外観
データ処理装置
負荷使用核種テクネ製剤タリウム製剤2核種併用

施設
検出器数2検出器2検出器1検出器
装置外観
データ処理装置
負荷使用核種タリウム製剤2核種併用&タリウム製剤タリウム製剤&テクネ製剤

施設
SPECT
2次元極座標
QGS

施設
SPEFCT
2次元極座標
QGS




SPECT・2次元極座標とカラー表示について

<2次元極座標表示の作成について>

Bull’s Eye Map (Polar Map)
*定量解析結果をより見やすくする表示
*病変部位の広がりの直感的イメージ


原理


スライス範囲



計算範囲



計算の中心



Washout Rate

Absolute WR : 計算式のまま
Relative WR : WRの最大値を100に正規化する


Absolute Washout Rate



Washout Rateの問題点
・Stress/Restの時間間隔が一定でない。
・負荷が同一でない。
 −負荷量
 −エルゴメータ/トレッドミル
 −運動負荷/薬物負荷


正常値の範囲
mean±2SDの範囲に95%が含まれる。



正常値との比較

Extent:mean-2SD以下の部分を黒(Black Out)で表示。
    (異常部分を黒抜きで表現)
Severity:mean±2SDからどれだけ離れているか重み付けして表示。
     (異常部分の重傷度を色で表現)


<イメージングに関する資料>

「標準的な核医学イメージングプロトコール(1994年 第3次改訂)」
   (社)日本アイソトープ協会医学・薬学部会 核医学イメージング規格化専門委員会
    RADIOISOTOPES,Vol.43,No.9
「ガンマカメラによるディジタル画像の表示・記録に関する指針」
   (社)日本アイソトープ協会医学・薬学部会 核医学イメージング規格化専門委員会
    RADIOISOTOPES,Vol.43,No.1
  (下記表・図はこちらから引用)

ディジタル画像のフィルムへのハードコピー記録条件
項目プレナー像SPECT
心筋肝、肺Ga-67、Tl-201等の腫瘍
階調
(フィルムコントラスト)
直線スケール二乗スケール二乗スケール二乗スケールIIまたは直線スケール二乗スケールII直線スケール
表示ウィンドupper
level
適切なlevel
に調整
下記「フィルム濃度」の項に示した濃度となるようなlevelに調整同左同左適切なlevel
に調整
同左
lower
level
0%10%10〜20%
Tc-99m製剤を用い、空間分解能の優れた装置で得られた像では10%が適切
5〜20%3〜5%0〜5%
散乱線補正が適切に施されたSPECT画像:0%
フィルム濃度一般に、最高カウント領域のフィルム濃度を1.2、1.3程度に設定する。
ただし、局所に異常に高い集積が認められるようなイメージについては、その局所を除外した条件で調整する。
全身像(プレナー像)においては、濃度の異なった2種類のイメージの記録が有用である。
放射性医薬品の分布が不均一、あるいは異常集積の認められる場合が多いので、視覚的に良好なレベルに調整する。

ディジタルイメージのカウントとフィルム濃度の関係



CRT表示の階調とフィルム濃度コントラストの一例
システムに組み込まれている階調スケール(a)により撮像すると(b)のようなフィルム濃度コントラストが得られる。このシステムでは階調スケール1を選ぶとほぼ二乗曲線スケールが得られ、スケール3を選ぶとほぼ直線スケールが得られる。



ガンマカメラの画像信号表示の処理過程
ガンマカメラからの画像信号の増幅率を補正することによりカウント対ビデオ信号の大きさを変調し、画像スケール、二乗曲線スケール等、目的とするコントラストの画像を得ることができる。CRTおよびフィルムによる表示記録には非直線的な特性があるため、これらを含めて総合的に補正される(ビデオイメージャによるハードコピーの場合)。


<知覚のしくみ 色覚 >



<錯覚現象 膨張色 >
膨張色明度対比


<CRTスケールパターン 〈症例〉 − SPECT −>



<カラーテーブル 〈症例〉 − SPECT −>



<カラーテーブル 〈症例〉− 2次元極座標表示 −>



<カットオフ 〈症例〉 − 2次元極座標表示 −>



<ニュータウンカンファレンス文献集より 過去10年間のカラー表示利用状況 >
SPECT 表示カラー(推移)2次元極座標表示カラー(総計)


<メーカーへのアンケート>
核医学データ処理装置担当者を対象に、心筋SPECTのカラー表示方法についての調査

御協力いただいたメーカー名
 島津メディカルシステムズ
 シーメンス旭メディック
 GE横河メディカルシステム
 日立メディコ
 東芝メディカル   (順不同)


設問1
 現在使用されているデータ処理装置のカラーテーブル表示に至った経緯(歴史)理由を教えて下さい。
A社基本色は虹色を用いている。これはカウントの高い領域と低い領域を直感的に示すのに都合の良い色だから。暖色系の赤はいかにも血流が多く、寒色系の青は血流が低いのは一目瞭然だと思う。特に高カウント領域を目立たせるために赤の変わりに白を用いることもある。
B社USAでのユーザーの意見を確認し、最も多かった要望を採用した。
C社特になし。
D社S56年開発時に旧装置のぼけた感じのカラーを見直し、より臓器がはっきりと分離され64階調から 256階調へと変更し多少の見直しを実施し現在に至っている。
E社もともとは大昔のガンマ11(旧DEC社)に入っていたカラースケールを移植した


設問2
 一般にカラーテーブルの表示に於ける基準・規格は設けられていません。カラー作成にあたりRI医療画像として基準にした因子はありますか。
A社色使いによって診断が左右されてしまうことがある。基準としては画像の持つ情報量を失わず、かつ 見た目におかしくないような独自の基準で行っている。しかし現場ではメーカの意図に関係なく色々な 色が使われているのが現状である。
B社特になし。
C社強いてあげれば、カラープリンタに出力した場合、中間色表示は極端な色の変化が無いため、見やすい と思われる。
D社心筋では欠損部位が正常部位と比較し識別できるようなカラーであること。
E社レインボーカラーは心プール解析の心室とバックグランド区別を容易にするため。 その後SPECT用に見直しし、最大値が白、赤、ピンクの3パターン選択を導入した いずれにしても全ては経験的に作成したもので明確な理論の裏付けはない。


設問3
 QGS・pFAST等カラー表示を活かしたアプリケーションソフトが今後も導入されていくと思われますが、将来カラー表示の基準規格は必要と思われますか。
A社必要だと思います。−中略− RI画像の場合、カラー画像の世界です。あるメーカでは赤、あるメーカでは 緑と表現されたら、客観的な判断はできないのではないでしょうか。特にQGSやpFASTなどカラー表現を 活かしたアプリケーションでは何処のメーカも共通のプラットホームで解析できるという画期的なソフトで あると考えます。これらの出現により統一した規格により誰が見ても解るような絵作りが必要です。 読影の慣れの問題があるため統一規格にすることは難しいと思われます。
B社各メーカの特色を出す意味でも厳格な規格は望まないが、ユーザーが希望するカラーテーブルを選択 できる解析装置であるべきだと思います。
C社診断医が複数の施設で異なるメーカの装置を使う場合、クレームの対象となりやすいので統一してほしい と考えております。
D社QGS・pFASTに限らず、心筋解析結果(Bull’s eye)で使用するような疑似カラーについては何らかの 規格が必要になると思います。
E社同じカラー情報でも、モニタやカラーハードコピーの性能により結果は異なってくるので白黒の ような規格化は難しいと考える。



<2次元極座標表示と部分容積効果>
心筋ファントム画像



<カラー変換テーブル 日立レインボーカラー の例 >



<カラー変換テーブル  オリジナル作成によるカラー例  >





まとめ
  • 心臓核医学検査は、使用目的・方法が多種・多岐に渡り、その情報表示が施設間/装置間がある事は否めない。また、ソフト開発・フィルム系カラーイメージャ出現などカラー表示による提出は、益々普及されると思われるしかしこれらは直感的かつ相対的評価を増幅させてしまうため、施設間/装置間をさらに強める事が懸念されると思われた。


  • 従って、最大限の利益をもたらすためには検者間/被検者間の「再現性」の確立を常に探究し続けていくことが一番大切なのではないだろうか。


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(c)Copyright 2002,The Society of Nuclear Medicine Technology in CHIBA