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第84回日本医学放射線学会総会ランチョンセミナー28

Abiertoが画像診断の新たな世界を開く
~読影支援ソリューションとワークステーションの初期使用経験~

青木 英和 東北大学大学院医学系研究科放射線診断学

加藤 真吾 横浜市立大学大学院医学研究科放射線診断学教室

Abiertoが画像診断の新たな世界を開く~読影支援ソリューションとワークステーションの初期使用経験~

第84回日本医学放射線学会総会が2025年4月10日(木)~13日(日)の4日間、パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)で開催された。
13日に行われたキヤノンメディカルシステムズ(株)共催のランチョンセミナー28では、北海道大学大学院医学研究院画像診断学教室の工藤與亮氏が座長を務め、東北大学大学院医学系研究科放射線診断学の青木英和氏と横浜市立大学大学院医学研究科放射線診断学教室の加藤真吾氏が、「Abiertoが画像診断の新たな世界を開く~読影支援ソリューションとワークステーションの初期使用経験~」をテーマに講演した。

講演①
経時差分を用いたフォローアップCTでの骨転移評価

青木 英和 東北大学大学院医学系研究科放射線診断学

キヤノンメディカルシステムズの「Abierto Reading Support Solution(Abierto RSS)」は、ディープラーニング技術を用いて開発されたアプリケーションなどを搭載した読影支援ソリューションである。CTやMRIなどの画像データを画像解析サーバ「Automation Platform」に送信すると、その後は人の手を介することなく適切なアプリケーションが自動で起動し、解析が行われる。解析結果は専用ビューワである「Findings Workflow」で参照することができる。Abierto RSSにはさまざまなアプリケーションが搭載されているが、本講演では骨経時差分処理「Temporal Subtraction For Bone(TSB)」の使用経験を中心に報告する。

TSBの概要と当院での運用

TSBでは、今回画像と過去画像を差分して比較を行うが、その際、体幹部や四肢、肩甲骨などの骨を個別に識別して、線形および非線形の位置合わせ処理を行う。この時、骨の内外を考慮した差分処理が行われ、ノイズやアーチファクトが除去される。また、骨ランドマーク情報を活用して椎体と肋骨の位置を特定し、画像上に骨番号を表示できる。結果参照画面には、過去画像、今回画像、差分画像、Fusion画像、3D画像が表示され、Fusion画像と3D画像には、CT値が上昇した部分(硬化性変化)は青色、低下した部分(溶骨性変化)は赤色でカラーマッピングされる。最終的には骨の性状変化を強調して表示し、変化した部分がわかりやすくなっている。

当院では、2023年にTSBの本格運用を開始し、これまでに二度バージョンアップを行っている。以前は Findings Workflow を立ち上げないと解析結果を参照できなかったが、現在はWidget上で手軽に参照できるほか、今回画像と過去画像の装置ベンダーが異なっていても解析が可能となった※1。また、他社製の読影レポーティングシステムやPACSなどとも連携してスムーズな結果参照が可能となっている。さらに、追加の機能として、以前は造影CTにおいて骨以外の心血管や腎臓などでもCT値の高い領域がカラーマッピングされていたが、現在はそれらが除去されて骨のみが表示されるため、骨の変化がよりわかりやすくなった。

TSBを用いた症例提示

症例1は、80歳代、男性、前立腺がん加療中の症例である。7か月前の画像と比較し、今回画像では胸骨の転移が治療によって硬化していることが明瞭であり、TSBの差分画像やFusion画像、3D画像でもわかりやすく描出されている(図1 )。

図1  症例1:80歳代、男性、前立腺がん加療中、骨転移
図1 症例1:80歳代、男性、前立腺がん加療中、骨転移

症例2は、80歳代、女性、食道がんおよび早期胃がん術後の症例である。骨条件のアキシャル画像を参照後、サジタル画像にて椎体の変化を確認したところ、胸椎12番に淡い硬化性変化を認めたが、4か月前には描出されておらず、新しい所見であった。TSBの差分画像やFusion画像、3D画像でも、淡い硬化性変化が鋭敏に描出された(図2)。さらに、3D画像では、アキシャル画像およびサジタル画像で指摘できなかった肋骨の淡い硬化性変化が青く描出されており(図2 )、外傷等による骨折を疑う所見であった。

図2  症例2:80歳代、女性、食道がんおよび早期胃がん術後、骨折疑い
図2 症例2:80歳代、女性、食道がんおよび早期胃がん術後、骨折疑い

症例3は、70歳代、男性、前立腺がん、びまん性骨転移の症例である。既存の骨病変がびまん性に広がっている場合、一見して前回画像からの変化を肉眼で指摘することは困難であるが、TSBでは右の腸骨のCT値の上昇が明瞭に描出されていた(図3 )。さらに、仙骨などの淡いCT値の上昇も、Fusion画像や差分画像、3D画像で明瞭に描出されており(図3 ,)、このような病変では肉眼よりもTSBを用いた方が変化を明確に指摘できる。

図3 症例3:70歳代、男性、前立腺がん、びまん性骨転移
図3 症例3:70歳代、男性、前立腺がん、びまん性骨転移

症例4は、50歳代、男性、肺がん、多発骨転移の症例である。多発骨転移(図4)では、硬化が軽減している部分()と増強している部分()が混在している例を時に経験する。そのような場合も、TSBの3D画像(図4 右)で俯瞰的に参照することで、どの部位にどのような変化が起きているかを把握しやすくなる。

図4 症例4:50歳代、男性、肺がん、多発骨転移
図4 症例4:50歳代、男性、肺がん、多発骨転移

注意を要する部位・所見

TSBの使用に当たって、注意を要する部位や所見がいくつかある。まず、椎体辺縁や関節などの変性を来しやすい部位や手術部周囲は、短期間で変化を来すことがある。それに伴いCT値が上昇すれば、病的な変化でなくてもTSBが描出してしまうため、それを理解しておく必要がある。また、動きが大きい症例では骨の経時差分が正確に行われず、ミスレジストレーションが生じることがある。大動脈辺縁の石灰化や腸管内の造影剤、骨の周囲にある病変を骨と誤認してカラーマッピングされることもあるため、これらを病変と誤認しないよう注意を要する。

TSBの結果参照のポイント

TSBの結果を参照するに当たり、以前は青や赤で表示された箇所を1つ1つ順番に確認し、その後に最終的な読影および診断の確定を行っていたが、その方法だとTSBを使用しない場合よりもかえって時間がかかる。そこで、現在は、一次読影後にTSBの結果画像を参照し、自身が読影した結果と照らし合わせた上で診断の確定を行っている。これにより、読影の効率化を図りつつ病変の見落としを防止することができる。

症例5は、80歳代、男性、腹部大動脈瘤(AAA)のステントグラフト内挿術(EVAR)後の症例である。担がん患者ではなく、骨病変も疑われていない症例では、日常臨床において骨を詳細に確認することは難しいが、本症例では一次読影後にTSBを参照したところ、大腿骨転子部に骨折を認めた(図5 )。わずか5秒の確認で見落としを防げるため、TSBを参照する価値は高いと考える。

図5 症例5:80歳代、男性、AAAのEVAR後、大腿骨骨折
図5 症例5:80歳代、男性、AAAのEVAR後、大腿骨骨折

まとめ

新規骨病変は肉眼でもTSBを使っても検出可能であるが、肉眼では見落としていた病変もTSBを併用することで拾い上げることができる。また、既存骨病変においては、びまん性の変化や多発病変など、肉眼での評価が難しい症例でも評価可能なため、TSBの有用性は高い。
TSBのピットフォールを理解した上で、読影の最後にTSBの結果を参照するという運用方法が、効率的かつ確実な診断につながると考える。

  • ※1 医師の承諾のもと、他ベンダー同士の解析を設定可能にする。
  • * 記事内容はご経験や知見による、ご本人のご意見や感想が含まれる場合があります。
  • * システムによる検出結果のみで病変のスクリーニングや確定診断を行うことは目的としておりません。
  • * AIは設計段階で用いられており、自己学習機能はありません。

一般的名称 汎用画像診断装置ワークステーション用プログラム
販売名 汎用画像診断ワークステーション用プログラム
Abierto SCAI-1AP
認証番号 302ABBZX00004000

青木 英和 Aoki Hidekazu

2006年東北大学医学部卒業。2014年同大学大学院医学系研究科修了。仙台医療センター、宮城県立こども病院、国立成育医療研究センターなどを経て、2023年~東北大学大学院医学系研究科放射線診断学助教。

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講演②
Abierto Vision でここまでできる
-包括的循環器画像検査を指向するアプリケーション-

加藤 真吾 横浜市立大学大学院医学研究科放射線診断学教室

医用画像解析ワークステーション用プログラム「Abierto Vision」(キヤノンメディカルシステムズ社製)は、直感的な操作性、AIを活用した自動化技術により3D画像の解析ワークフローを簡略化、先進的な解析アプリケーションに対応、などの特長がある。非常に多くのアプリケーションが搭載されているが、循環器領域においては、特に心臓MRIと心臓CTの解析技術が強化されている。本講演では、Abierto Visionを用いた心臓MRI解析および心臓CT解析の使用経験を中心に報告する。

心臓MRI解析

1.遅延造影(LGE)定量解析

心臓MRIは、さまざまなシーケンスを用いて心筋の組織性状評価が可能であり、線維化、浮腫、虚血・梗塞などを鑑別できるため、CTや核医学検査よりも心筋症に対する診断能が高い。なかでも、LGE MRIは、造影剤の分布から心筋梗塞や心アミロイドーシス、肥大型心筋症や拡張型心筋症を鑑別できるため、特に有用である。
心筋梗塞においては、重症度の進展に伴い虚血の範囲が前壁中隔の内膜側から外膜側へと徐々に広がるwavefront現象が知られている。LGE MRIは、梗塞巣を高信号に描出するため心筋バイアビリティ診断に有用で、梗塞巣の壁内深達度50%以上では血行再建による心機能改善の効果が乏しいと判断できる。そのため、ワークステーションを用いて心筋バイアビリティ診断を正確に行うことが、患者の管理や予後改善に重要である。特に、左室心筋全体における梗塞心筋の割合(%LGE)は、左室駆出率(LVEF)や左室容積(LVEDV)よりも有用な予後規定因子であることが報告されており、ワークステーションにて%LGEを正確に測定することが求められる。Abierto Visionは、左室および右室の機能解析はもとより、LGE定量解析(%LGEの算出)にも対応している。また、心機能解析において重要なトレーシング機能の精度も良好である。

図1は、Abierto Visionによる陳旧性心筋梗塞症例のLGE定量解析画面である。心筋造影効果がカラーでわかりやすく表示され、%LGEも算出されている。拡張型心筋症や肥大型心筋症における心筋の淡い線維化は、LGE MRIにて心筋梗塞ほど明瞭に描出されないが、カットオフ値を設定することでAbierto Visionで評価可能である(図2)。

図1 LGE定量解析:陳旧性心筋梗塞
図1 LGE定量解析:陳旧性心筋梗塞
図2 LGE定量解析:拡張型心筋症
図2 LGE定量解析:拡張型心筋症

心サルコイドーシスは、病変が多発し、かつランダムに分布するため評価が難しい疾患であるが、Abierto VisionのLGE定量解析では多発病変の解析も可能である(図3)。LGE MRIは、特に予後と密接にかかわる右室の病変の局在を明確に評価できるため、心サルコイドーシスの予後予測に有用である。また、心サルコイドーシス患者の心室頻拍(VT)や心室細動(VF)の予測は困難であるが、「2024年 JCS/JHRSガイドライン フォーカスアップデート版 不整脈治療」(日本循環器学会 / 日本不整脈心電学会 編)では、定量評価にてLGEが心筋重量の20%を超える場合はVTやVF、あるいは心臓突然死の発生リスクが有意に増大するため、植込み型除細動器(ICD)の植込みの推奨クラスはIIaとしており、LGE MRIの重要性を示している。

図3 LGE定量解析:心サルコイドーシス
図3 LGE定量解析:心サルコイドーシス
2.心筋MRI マッピング解析

Abierto Visionでは、MRI T1マッピングにて定量的な心筋組織性状評価が可能であり、Native T1 timeと細胞外液分画(extracellular volume fraction:ECV)の2つの指標が得られる。心筋固有の T1 値である Native T1 timeでは心筋のダメージの程度や蓄積物質を、ECVでは間質の拡大を、それぞれ評価可能であり、LGE MRIでは検出が難しいびまん性心筋線維化(障害)を定量的に評価できる。なかでも、心アミロイドーシスは Native T1 time とECVがいずれも著明に高値となり、逆にファブリー病ではいずれも低値となる。ほかの心筋症とのオーバーラップも少ないため、この2つの疾患の鑑別には特に有用である。

図4は、Abierto VisionによるMRI T1マッピングの解析画面であるが、ヘマトクリット値を入力すると、Native T1 map、造影後T1 map、ECV map、ECV bull’s eye mapが表示される。ECVの値は造影前後のT1値とヘマトクリット値から算出されるが、正常値が20~30%であるのに対し、本症例では40%を超える異常高値であり、心アミロイドーシスが疑われた。ピロリン酸シンチグラフィも陽性であり、心筋生検の結果、ATTR型心アミロイドーシスと診断された。MRI-ECVの心アミロイドーシスに対する診断能は、感度、特異度共に9割近いことが報告されているが、本症例においても診断に非常に有用であった。

図4 MRI T1マッピングによる心筋組織性状の評価
図4 MRI T1マッピングによる心筋組織性状の評価

心臓CT解析

心臓CTにおいては近年、冠動脈周囲の脂肪組織のCT値の平均値から算出されるfat attenuation index(FAI)が注目されている。動脈硬化によって冠動脈周囲に炎症が生じると、脂肪細胞のサイズの減少や浮腫、間質拡大などが生じ、それが進展すると心筋梗塞に至るが、FAIはその前段階の早期の動脈硬化性変化(炎症)をとらえる指標である。欧米の大規模臨床研究では、FAI が-70.1HU以上では心臓死の高リスクであることが示されている。また、FAIは、既存のリスク因子と独立したリスク因子であり、ハイリスクプラークの性状にかかわらず心血管イベントを予測できるため、冠動脈疾患のリスク層別化に有用な新しい画像マーカーであることが期待されている。

一方、FAIは新しい技術であるため、右冠動脈(RCA)、左冠動脈(LCA)、左前下行枝(LAD)、左回旋枝(LCX)のどれを解析するべきかが定まっていない。われわれが行ったメタ解析では、LADもしくはRCAが予後予測に有用であることが示唆された1)

Abierto Visionを用いて心外膜脂肪解析を行ったところ、脂肪組織の体積がわずか2~3分で簡便に算出された。FAIの画像も数分で表示でき(図5 左)、ヒストグラム解析も行えるため(図5 右)、CT値の平均値はもとより、将来的にはCT値のバラツキも指標として役立てられるようになると考えている。

図5 心臓CT解析におけるFAIの画像(左)とヒストグラム解析(右)
図5 心臓CT解析におけるFAIの画像(左)とヒストグラム解析(右)

まとめ

Abierto Visionは、心臓MRIおよびCTの基本的な解析をおおむね網羅しているため、臨床に有用である。操作も直感的に行えるため、誰でも簡便に解析処理を行うことができる。MRI-ECVの評価やCTによるFAIの計測も可能で、研究にも活用できる。さまざまなソフトウエアを用いて解析を行うことで、MRIやCTのポテンシャルを最大限に引き出し、診断やリスク評価に役立てられる意義は大きいと考える。

  • * 記事内容はご経験や知見による、ご本人のご意見や感想が含まれる場合があります。
  • * システムによる検出結果のみで病変のスクリーニングや確定診断を行うことは目的としておりません。
  • * AIは設計段階で用いられており、自己学習機能はありません。

  • 参考文献
  • 1) Kato, S., et al., Hellenic J. Cardiol ., 67 : 73-75, 2022.

一般的名称 汎用画像診断装置ワークステーション用プログラム
販売名 汎用画像診断ワークステーション用プログラム
Abierto Vision AVP-001A
認証番号 22000BZX00379000

加藤 真吾 Kato Shingo

2005年横浜市立大学医学部卒業。神奈川県立循環器呼吸器病センター、三重大学を経て、2014~2015年ハーバード大学メディカルスクール Beth Israel Deaconess Medical Center留学。その後、神奈川県立循環器呼吸器病センター循環器内科を経て、2022年横浜市立大学放射線診断科講師。2024年~同准教授。医学博士、循環器内科専門医、放射線診断専門医。

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