回転血管造影
X線に基づく医療画像技術、
医療診断方法
回転血管造影
心臓カテーテル検査室の天井に取り付けられたCアーム
目的ハイブリッド手術中にCTのような3Dボリュームを取得する

回転血管造影は、 X線をベースとした医用画像技術であり、ハイブリッド手術や固定Cアームを用いたカテーテル介入中にCTのような3Dボリューム画像を取得することができます。固定Cアームは患者の周囲を回転し、一連のX線画像を取得します。これらの画像は、ソフトウェアアルゴリズムによって3D画像に再構成されます。[1]回転血管造影の同義語には、フラットパネルボリュームCT [2]やコーンビームCT [1]などがあります。

技術的背景

固定Cアームで3D画像を取得するには、まずCアームを対象の体部位に配置し、その部位がX線管と検出器の間のアイソセンターに位置するようにします。次にCアームをそのアイソセンターの周りを200°～360°回転させます（機器メーカーによって異なります）。この回転には5秒～20秒かかり、その間に数百枚の2D画像が取得されます。その後、ソフトウェアによってコーンビーム再構成が行われます。得られたボクセルデータは、3つの投影角度からのスライスをスクロールすることで多平面再構成として、または回転やズームが可能な3Dボリュームとして表示できます。[1] [3]

臨床応用

3D血管造影または回転血管造影は、インターベンショナルラジオロジー、インターベンショナルカーディオロジー、および低侵襲手術（例：ハイブリッド心臓外科手術）で使用されます。[要出典]

CTと回転血管造影

従来、術前または術後に3Dデータを取得する方法としてCT画像診断が選ばれてきました。CTと回転血管造影のどちらを選択するかは、いくつかの要因によって異なります。

  • ハイブリッド手術では、CTスキャナ台上での患者の体位は、インターベンション台上での体位とは異なります。そのため、術前にCT画像を手術中に使用するには、CT画像と生体透視画像との間のソフトウェアによる位置合わせが必要です。この作業には時間がかかり、完全な精度は得られません。ライプツィヒの心臓センターの論文によると、回転血管造影法を用いた術中3Dイメージングは​​、希釈造影剤注入と急速心室ペーシングと組み合わせることで、はるかに高精度で、低コントラスト・低放射線量で実施できることが示唆されています。この3D画像を用いた測定結果は非常に信頼性が高いことが確認されています。[4]
  • 解剖学的変化：大動脈瘤移植などの血管内手術では、術前に取得したCT画像、または回転血管造影法によって取得した術中3D画像に基づいて3D計画を行うことができます。CT画像は通常、手術の数日前、あるいは少なくとも数時間前に取得されるため、計画のための時間的余裕が生まれます。しかし、硬いワイヤーやカテーテルを挿入することで血管の解剖学的構造が大きく歪む可能性があり、計画の精度が低下します。術中3D画像を用いることで、これらのツールを挿入した後でも非常に正確な計画が可能になり、最新の3Dツールを用いることで数分以内に計画を完了できます。[5]
  • 回転血管造影とCT画像では画質が異なることがあります。Cアーム画像の取得時間はマルチスライスCT画像と比較して長いため、特に患者が高齢で画像取得中ずっと息を止めることができない場合、モーションアーティファクトが増加する可能性があります。これらのアーティファクトを低減するアルゴリズムは、患者の被ばく線量を増加させます。[3]

画質は、アーティファクトだけでなく、時間分解能、空間分解能、コントラスト分解能によっても決まります。フラットパネル検出器の物理的特性は、多検出器CTシステムで使用されるセラミック検出器の1つとして、時間分解能を低下させます。 [3]対照的に、フラットパネルボリュームCT（Cアームを使用した回転血管造影）の空間分解能は、マルチスライスCTスキャナの空間分解能よりもはるかに優れており、高解像度モードでの分解能は200～300μmであるのに対し、マルチスライスCTでは最大600μmです。 [2] ハウンスフィールド単位（HU）で測定されるコントラスト分解能は、マルチ検出器CTに比べてわずかに劣るだけで、背景からの減衰の差は、フラットパネルボリュームCT（回転血管造影）では5HUであるのに対し、マルチ検出器CTでは3HUです。この差は、ほとんどの治療用途では無視できます。[2]

放射線量

X線は電離放射線であるため、被曝は潜在的に有害です。手術で一般的に使用される可動式Cアームと比較して、CTスキャナーや固定式Cアームはより高い線量を照射する可能性があり、手術中に長時間稼働することもあります。したがって、患者と医療スタッフの両方に対する放射線量をモニタリングすることが重要です。[6]

回転血管造影では、X線源が患者の周囲を移動するため、作業者の散乱放射線被曝量が増加する可能性があります。下半身を保護するために、テーブルサイドに鉛カーテンが使用されることがよくありますが、回転作業では効果が低下します。[7]患者の被曝量は、パルスモードの使用、適切なコリメーション、短い撮影時間など、透視撮影でよく見られる技術によって低減できます。[8]

参考文献

  1. ^ abc ハートケンズ、トーマス;リール、リサ。アルテンベック、フランツィスカ。ノレルト、ゲオルグ (2011)。 「Zukünftige Technologien im Hybrid OP」。Tagungsband zum シンポジウム「Medizintechnik Aktuell」、2011 年 10 月 25 日～26 日、ドイツのウルム。 Fachverband Biomedicinische Technik: 25–29 .
  2. ^ abc Gupta, Rajiv; Arnold C. Cheung; Soenke H. Bartling; Jennifer Lisauskas; Michael Grasruck; Christianne Leidecker; Bernhard Schmidt; Thomas Flohr; Thomas J. Brady (2008). 「フラットパネルボリュームCT：基本原理、技術、およびアプリケーション」RadioGraphics . RSNA 2008. 28 (7): 2012– 2022. doi :10.1148/rg.287085004. PMID  19001655. 2012年2月20日閲覧。
  3. ^ abc Orth, Robert C.; Michael J. Wallace; Michael D. Kuo (2008年6月). 「CアームコーンビームCT：インターベンショナルラジオロジーにおける使用に関する一般原則と技術的考慮事項」. Journal of Vascular and Interventional Radiology . 20 (16): 814– 821. doi : 10.1016/j.jvir.2009.04.026 . PMID  19560038.
  4. ^ Kempfert, Jörg; Falk, Volkmar; Schuler, Gerhard; Linke, Axel; Merk, Denis; Mohr, Friedrich W.; Walther, Thomas (2009年12月). 「Dyna-CTを用いた低侵襲オフポンプ経心尖大動脈弁移植術」Annals of Thoracic Surgery . 88 (6): 2041. doi : 10.1016/j.athoracsur.2009.01.029 . PMID  19932297.
  5. ^ Maene, Lieven. 「博士」「3Dガイド下血管造影…未来をハイブリッド手術室に今すぐ取り入れよう」ライプツィヒ・インターベンショナル・コース2012における科学プレゼンテーション。LINC 。 2012年2月17日閲覧。
  6. ^ 「患者と介護者のための知識リソース」『医療放射線を理解する』 2012年2月23日閲覧。
  7. ^ Faulkner, K. (1997年4月). 「インターベンショナルラジオロジーにおける放射線防護」(PDF) . The British Journal of Radiology . 70 (832): 325– 326. doi :10.1259/bjr.70.832.9166065. PMID  9166065.
  8. ^ 「透視検査」。IAEA患者の放射線防護。2011年2月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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