3DCT画像とその成り立ちについて


今回のCT特集では、画像処理技術について説明させていただきます。まず前置きとして、CT画像の成り立ちについて説明してから本題に入りたいと思います。

CT画像とは

CTで得られる画像は図1に示すような横断面(Axial断面)画像です。この画像は小さな四角形の集合体で構成されています。このマス目のX-Y方向をピクセルといい、通常512×512マス配置されています。これに厚み方向を合わせた立方体をボクセルとよびます。
このボクセルデータの集合によってCT画像は構成されています。 今回は日常診療でよく利用されるMPR法とVR法について紹介します。

図1

1枚1枚のAxial画像を積み重ねることにより下図のような3次元データとなります。そしてこの3次元データに対し種々の処理を加えることにより、様々な3D画像を得ることができるようになります(図2)。
下肢動脈の3D画像などでは約1000枚のCT画像を元に作成しています。

図2

日常診療で良く使われる代表的な3D画像処理を2つご紹介します

1.MPR(multi planar reconstruction)表示法

日常のCT検査で最も多く行われる3D画像処理です。
こちらの表示法は、日本語で「多断面再構成法」といい、任意の断面で画像を再構築する方法です。通常の横断(axial)画像のみでは把握しづらい場合等に、図に示した冠状断(coronal)や矢状断(sagittal)を追加する他、観察したい目的部分が最も良く観察できる断面(任意の断面)を再構築することができます。

図3

図4

2.VR(volume rendering)表示法

VR(volume rendering)表示法を説明するにあたって、最初にCT値について説明させていただきます。CTの画像は、CT値と呼ばれるCT画像特有の値で構成されています。人体を構成する物質のCT値は水を基準(CT値:0)として、相対値で表されます。CT値の低い方から高い方へ、黒から白の濃淡(グレースケール)で表すことにより画像化しています。例えば、図3の画像において点線で囲んだ部分に注目すると、この範囲は空気で構成されているためCT値は-1000となり画像上は黒で表現されています。
VR表示法とは、このCT値を調整することにより観察したい部分を立体的に表示します。また、CT値に対応した色と、画像に陰影をつけるための透過度の設定を行うことによって色をつけて表示することが可能です。CT値を狭めていくと皮膚面まで描出することができます。またCT値を上げていくと、臓器が見えてきます。さらにCT値を上げていくと、骨の描出ができるようになります(図4)。

図5

図6

VR画像の活用例

以前こちらで特集させて頂いた当院のマルチスライスCTでは、非常に薄いスライス厚で広範囲を短時間で撮影できるため、様々な画像処理を高精度に行うことが可能となっています。以下は、その画像処理技術の恩恵が高いものの一例です。

図7

図8

以上、今回はほんの一部ではありますが代表的な画像処理のご紹介をさせて頂きました。オートメーション化が進んではいますが、我々放射線技師がマニュアルで画像を作り込んでいく作業も多く、作成者の技術や知識が大変重要です。画像作成者としてより有用な画像作成ができるよう、画像処理技術を磨くのはもちろんのこと、ソフトとハード両面の進歩に柔軟に対応していきたいと考えています。(江上 桂)

図はCT適塾HP(:http://www.ct-tekijyuku.net/index.html)より引用改変させていただきました。