Dual Energy CT

今回は、近年注目されているDual Energy CT（以下DECT）についてお話させて頂きます。説明するにあたり、まず従来使用しているCTであるSingle Energy CTの課題について述べ、続いてDual Energy撮影法、そして臨床応用という流れでまとめてみました。

従来ＣＴ撮影の課題
ご存知の通り、CTは被写体を輪切りにして3次元で体内の情報を取得出来る有能な装置ですが、実は以下のような従来のCTでは克服できない課題があります。
① CT値の違いが画像の濃淡差として表現されますが、異なる物質であってもCT値が近い場合濃淡差が付かず判別がつかないことや、同一の物質でもその密度が異なるとCT値が変化してしまう：図1参照
② X線高吸収物質（骨や金属、造影剤）に起因するアーチファクト（ビームハードニングアーチファクト）が発生してしまう：図2参照

Dual Energy撮影法
Dual energy撮影は、前述した従来のSingle energy CTの課題を克服する方法として２つのエネルギーのX線（＝Dual Energy）を利用する撮影法です。

従来CTでは120kVという単一のエネルギーが使用されてきましたが、デュアルエナジー撮影では異なる２つのエネルギー（140kV等の高エネルギーと80kV等の低エネルギー）が使用されます。

ここで、２つのエネルギーを使用した例を図3に示します。横軸をエネルギー、縦軸をCT値とし、赤：物質a、緑：物質b、青：物質cとします。物質a、物質bに注目して頂くと、2つのエネルギーを使用することで一方のエネルギーでは同じCT値を示しても（電圧A）、もう一方のエネルギーでは異なるCT値を示します（電圧B）。

以上より、別々の物質だと同定できる＝着目したい物質のみにフォーカスして表示できるという仕組みです。
さらに、このように異なったエネルギーで撮影する為、様々な種類の画像を得ることも可能になり、それがビームハードニングアーチファクトを抑えた画像の作成につながります。
この2つのエネルギーの取得方法はCTメーカー各社で異なり、以下の方法があります。
①Ｘ線管を２回転させて同じ部位を1回転ごとに異なるエネルギーで撮影する（２回転方式）
②ＣＴ装置に2つ管球を搭載し、異なるエネルギーで撮影する（２管球方式）
③１つの管球で高速で電圧を切替ながら撮影する（高速スイッチング方式）
④得られたエネルギーを、検出器側で低・高エネルギーに分ける（２層検出器方式）
各方式はそれぞれに特徴がありますが、今回は割愛させて頂きます。

臨床応用
では最後に、Dual Energy技術を利用して得られる画像をいくつか紹介したいと思います。

・腎結石の成分同定

尿管結石では、シュウ酸カルシウムやリン酸カルシウムなどのカルシウム結石か、それ以外なのかの鑑別が治療方針を決定する上で重要ですが、どちらの結石も通常のCTでは高いCT値を示し白く写る為その鑑別は困難です。しかし、DECTを用いれば図のようにカルシウム結石を青、それ以外を赤というように、成分の違いを可視化することができます。