日立CT从普通诊断到预防诊断再到高级诊断的发展

 

 

 

■前言

近年来，由于多排CT技术不断进步，摄影时间不断缩短，从而极大地减轻了受检患者的负担，但层厚更薄的图像大量产生，却增加了放射科医生读片的负担。考虑到这个问题，日立公司开发出了利用胸部CT检查得到的数据，对肺气肿量进行自动计测的软件－ 「riskPointer®」。同时近年来，正如电视、杂志等媒体的介绍以及减肥器械、健康食品的热卖所代表的那样，肥胖的问题越来越受到人们的重视。在此背景下，日立开发出了进行胸腹部CT检查时，对脐部位进行一次追加摄影后，能自动对内脏脂肪进行计测的软件－「fatPointer®」。

同时，利用检测早期缺血性脑疾病病灶的软件「CT Perfusion®」，对于观测脑梗塞的病情发展及早期预测大有益处。另外，在CT透视条件下的穿刺临床支援软件-「guideShot®」等，不仅具有诊断功能，对于实现疾病的治疗、预防等高级CT诊断也大有帮助，并对扩大CT临床使用价值起到了积极的作用。

 

■ risk Pointer® (肺气肿测定)

risk Pointer®软件可以选择出胸部CT检查诊断图像上相当于肺气肿的肺野内的低吸收领域(Low Attenuation Area: LAA)，并对肺野面积和LAA的比率(%LAA)进行提示。肺气肿一旦达到很严重的程度，有时有必要在家进行吸氧治疗，因此在胸部的CT检查诊断，已经成为了一个重要项目。利用risk Pointer®软件，可自动选择出肺气肿领域并自动计测出 %LAA，因此可极大地减轻医生的负担。同时，如［图1］所表示的那样，通过用彩色来表示肺气肿领域，有助于患者了解图像，对戒烟指导起到积极作用。

对80例肺气肿病例进行比较，HRCT图像上的肺气肿领域进行手动计测的结果，与利用risk Pointer®软件进行自动计测的结果，其关联系数为0.89，可见risk Pointer®软件的自动计测具有与原有的手动计测大体相同的精度。

 

■fat Pointer® (体脂肪检测)

「fat Pointer®」，是一种自动计测被认为与生活习惯病相关的内脏脂肪面积的软件。

以前也是利用CT图像计测体脂肪，但ROI的设定、脂肪领域的选择等全部都要手动操作，极其繁琐。而「fat Pointer®」，利用脐部位的一张图像，即可自动进行①选择脂肪领域、②肌肉、骨格的检测、③内脏脂肪和皮下脂肪的分离、④计算出以上各领域的面积等一系列的操作，并且只需要选择好对象图像，以上操作就可自动进行。另外，如［图2］所示，腰部等各个脂肪领域的面积、计测结果可以用报告的形式打印出来。

内脏脂肪的蓄积，一般认为是各种各样的并发症、特别是与动脉硬化致病因子的发作和糖尿病有关联。fat Pointer在对那些为了防止或减少内脏脂肪增加的患者进行说明这一方面，应该可以起到很好的帮助作用。

 

■     CT Perfusion

该功能可计算出以急性脑梗塞诊断为首的脑血流分析中，所必要的CBF、CBV、MTT，并提供脑功能图像。通过采用逆向滤波器算法得到的降低造影剂比率和高速运算、为降低Ｘ线辐射剂量的间歇式扫描的对应算法、体动修正功能、Multi Transparency View（MT-View）等丰富的临床应用软件，对于快速诊断有很大的支持作用。

我公司的解析算法“逆向滤波器法”是以Deconvolution法为基础。Deconvolution法的优势在于定量性和再现性。由于可以用较低的造影剂注射率进行摄影，因此具有可以抑制对被检查者的身体负担的优点，是现在主流的算法。然而另一方面也有计算量过大的问题。利用本公司的“逆向滤波器法”，因为可以将解析时间缩短到一分钟以内，对于缩短从分秒必争的检查到读片、诊断的时间，可以发挥很大的作用。

    以前，在进行头部CT Perfusion摄影时，因为要在同一断面进行连续扫描，因此Ｘ线的辐射剂量成了一大问题。为了降低Ｘ线辐射剂量，可以用低Ｘ线管电流进行摄影，尽管这种方法有效，但是这种方法可能会增加图像噪音、降低解析的精度。因此我公司开发了低Ｘ线量的滤波器（Adaptive－Filter）。利用它即使将Ｘ线的管电流从200mA降低到50mA,也可以保持解析精度不变【图３】。另外，将1秒照射、１秒休止的间歇式扫描与以前的连续式扫描的CBF值进行比较，所得到的结果也几乎相同,从这点上看间歇式扫描的应用是完全可行的。像这样通过低Ｘ线量的滤波器(Adaptive－Filter)和间歇式扫描的组合，不但保持了原有的解析精度，而且使得Ｘ线的辐射剂量降低到原来的1/8。

对于被怀疑为急性缺血性脑疾病的患者，在进行头部CT摄影时，由于大多数被检查者存在意识障碍，40-50秒的摄影时间里有可能发生身体移动。这样的情况下，解析精度会明显下降，给正确的读片和诊断造成困难。通过对固定被检查者的装置等硬件进行改良，可以对问题解决起到一定的帮助，而我公司的CT Perfusion软件中，还搭载有体动修正功能，可以从软件上解决这个问题。

作为CT Perfusion解析图像的读片辅助功能，接下来介绍一下MT-View功能。

该功能是从CT  Perfusion的解析图像的CBF、CBV、MTT各图像中选择异常领域。在被选出的领域中，按照缺血的程度用深颜色表示出来。把被选择的３幅图像重叠放在CT图像上即得到MT-View图像【图4】。从MT-View图像和10天后的跟踪图像的比较来看，CBF、CBV是正常的，MTT的高密度领域是正常的，可以推测CBF或CBV的低密度领域可能引起了脑梗塞。从这个结果来看,MT-View功能对于半影领域和梗塞领域的预测是有用的，也是可行的。

 

■     guideShot

guideShot【图5】是一种代替以前单排CT透视功能的全新穿刺支持系统，能够在肺部活检等穿刺手术以及IVR治疗中的位置确定等场合中使用。

利用该系统，在穿刺中确认穿刺针位置的专用监视器上，每扫描一次就有512×512矩阵的CT图像形成３个断面像并同时表示出来。在一般的CT检查时，会同时输出4个断面像，但在使用guideShot时，由于中央的两个断面的数据被计算作为一个断面表示，因此成为３个断面表示。在3个层面各自的图像底部，标记检查床位置的数字被表示出来，根据这些数字的[+] [-]表示，医生无需考虑患者的头/脚方向，可凭直觉确认检查床的移动方向，利用脚踏开关操作，因此使得安全快速的穿刺手术成为可能。

    由于以前的单排CT只能表示１个断面，因此需要Ｘ线一边连续照射一边使检查床移动来确认体轴方向的针尖的位置，这是一般的CT透视方式。由于guideShot始终可以表示３个断面，只需一次扫描就能够确认针尖的位置，同时guideShot系统采用“一次扫描方式”，即每按动Ｘ线照射控制脚踏开就完成一次扫描。利用此系统，从前50秒连续Ｘ线照射的手法，现在只需通过5次扫描即可完成检查，Ｘ线剂量大幅度降低到以前的1/10也成为可能，使医生及患者的辐射量得以抑制，圆满顺畅的检查成为可能。