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森 一生
鈴木 達郎
アドバンストマルチスライスCT Aquilionの開発
森 一生・鈴木 達郎
(株)東芝 医用システム社 医用機器・システム開発センター CT・核医学開発部

●ABSTRACT

Issei Mori, Tatsuro Suzuki
CT & Nuclear Medicine Systems Development Dept., Medical Systems Research & Development Center, Medical Systems Company, Toshiba Corporation, Tochigi, Japan

Development of Advanced Multislice CT Scanner Aquilion

We have developed a new system, Advanced Multislice CT, that permits simultaneous 8- or 16-slice acquisition. The current 4-row multislice CT system has opened up a broad area of new clinical applications. In particular, the importance of thin-slice and high-speed scanning has been confirmed and the concept of isotropic imaging is now well established. Advanced Multislice CT will certainly enhance such features and enable clinicians to find new clinical benefits that we engineers cannot necessarily foresee. We have developed the new technologies that are required to go beyond 4-row scanning, such as high-precision detectors and a new image reconstructor. The most significant difference from the 4-slice system is the new helical reconstruction algorithm, TCOT, which treats the cone angle in the most faithful manner.


●はじめに

 X線CTスキャナーが登場したのは1973年であり,革命的な画像診断装置として今日に至るまで普及と発展を続けている。この間,CTの性能変遷は著しかったが,とりわけ高速化が顕著であった。現代的な高速CTは,当社が実用化した高速スリップリングCT(1985年)1),およびヘリカルスキャン(1990年)2)-4)に基礎をおいている。これにより造影検査の進歩や三次元画像による診断などがもたらされ,多断面スキャンの高速化の意義が確認された。さらに当社は,それまで毎秒一回転が限界であったが,1998年に0.5秒/回転を実現した5)。そしてさらに,最近の技術としてマルチスライスCTを実現した6),7)。これは,従来一列の検出器群で一断面だけスキャンしていたのに対し,4列の検出器からのデータを同時収集することで,同時4断面のスキャンを可能とするものである。これにより,アイソトロピックイメージングに代表されるように,xyz全方向について高精細な画像の日常的な運用が可能になるという,多断面高速化の新たな意義が確認された。アイソトロピックイメージングにより,もはやCT画像すなわちアキシャル断面像とはいえない時代に突入したわけだが,これには当社特有の0.5 mmという極薄スライスが重要な役割を果たしている。また,4列同時データ収集により,拍動する心臓でも心電同期画像再構成法を使えば鮮明な画像が得られるようになったが,この場合でも,1 mm以下の薄いスライスが診断クオリティの画像を得るのに重要であることが確認されている。
 以上のように,各段階において高速スキャンの新たな意味が鮮明となり,特に最後のマルチスライスCTにより,薄いスライスによる多断面高速スキャンの意義が確認されたというのが,筆者なりの歴史俯瞰である。
 CTの初期ではひたすら回転時間の短縮に力が注がれたが,それも今では限界に近く,一方では4列のマルチスライスCTにより,多列化の有用性が顕著に示されたわけであるから,次のステップとしてさらに列数を増やすというのは自然な流れである。そしてわれわれは現在8列と16列のシステムの製品化に取り組んでいる。このシステムをわれわれはアドバンストマルチスライスCTと呼んでいる。まず8列システムから市場に投入するが,このヘリカルスキャンで得た最初の記念すべき人体画像の一部を示す。現在ブラッシュアップに取り組んでいるが,本論文が読者の眼に触れる頃にはすでに臨床現場で活躍しているであろう。
 アドバンストマルチスライスCTでは,単に列数を増やすだけでは済まないいくつかの技術チャレンジを解決しなければならない。であるからこそ,アドバンストと呼んでいる。特に,画像再構成については,これまでのCTとは異なる方法が必要になってくる。本論文ではそのような技術について解説する。第1章で,システム全体のコンセプトや特長を,第2章で要素技術を,第3章でコーンビームヘリカル画像再構成について概説する。


References
1) 森 一生・齋藤清人・朝比奈清敬:全身用X線CT TCT-900S.東芝レビュー, vol.42 No.2:80-82,1987.
2) I Mori. Computerized tomographic apparatus utilizing a radiation source. U.S.Patent 1986;No.4:630, 202
3) 片田和廣・案野泰史・辻岡克磨A 他:CTヘリカルスキャンの有用性-174例の臨床経験から.メディカルレビュー42,vol.15(3):8-18,1998.
4) 東木裕介: ヘリカルスキャンの原理. ヘリカルスキャンの基礎と臨床-連続回転型CTの応用. 監修 木村和衛・古賀佑彦. 医療科学社,東京,110-120,1993.
5) 渡邊尚史:Half-Second Real-Time Helical CT Scanner, Aquilionの開発.メディカルレビュー72,vol.23(1):56-61,1999.
6) 齋藤泰男:マルチスライスX線CTスキャナ.メディカルレビュー71,vol.22(4):12-20,1998.
7) 片田和廣:Half-Second Submillimeter Real-Time Multirow Helical CT.メディカルレビュー72,vol.23(1):62-70,1999.

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