CT colonography CT colonography によるによるによるによるによるによるによるによる新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後

第６回 北海道医療画像研究会

新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後新たな大腸診断；現状と今後

聖マリアンナ医科大学放射線医学教室聖マリアンナ医科大学放射線医学教室

森本森本 毅毅

CT ColonographyCT Colonography（（CTCCTC））

MPRMPRMPRMPR 仮想内視鏡像仮想内視鏡像仮想内視鏡像仮想内視鏡像三次元表示三次元表示三次元表示三次元表示

(MPR: multi-planar reconstruction)

画像診断を取りまく環境画像診断を取りまく環境

MSCTMSCTの普及やワークステーションの進歩によりの普及やワークステーションの進歩により三次元診断がより身近なものに三次元診断がより身近なものに

�� 血管撮影による術前マッピング血管撮影による術前マッピング⇒⇒ CTACTACTACTA

�� 心臓カテーテル検査心臓カテーテル検査 ⇒⇒ CTCTによる冠動脈解析による冠動脈解析

大腸の診断も新たな展開へ大腸の診断も新たな展開へ

ACRI� (ACRI� (米国放射線学会画像ネットワーク米国放射線学会画像ネットワーク)trial)trial

• 2005年～• 2,600 人のスクリーニング患者を対象 (USA)

• CTC施行前に大腸内視鏡を施行

≧≧5mm5mm

≧≧6mm6mm

≧≧7mm7mm

≧≧8mm8mm

≧≧9mm9mm

≧≧10mm10mm

sensitivitysensitivity 6565 7878 8484 8787 9090 9090

specificityspecificity 8989 8888 8787 8787 8686 8686

CT colonographyCT colonographyを用いた大腸診断の利点を用いた大腸診断の利点

�� 大腸の全体像や病変の把握が容易大腸の全体像や病変の把握が容易（任意の方向からの観察が可能）（任意の方向からの観察が可能）

�� 腸管外の情報も同時に取得可能腸管外の情報も同時に取得可能

�� 注腸検査や内視鏡検査が困難な患者にも施行可能注腸検査や内視鏡検査が困難な患者にも施行可能

�� 術者の技量が検査の質に影響しない術者の技量が検査の質に影響しない

�� 診断画像に客観性・再現性がある診断画像に客観性・再現性がある

CT colonographyCT colonographyの位置付けの位置付け

日本日本

⇒⇒術前評価がメイン術前評価がメイン

欧米欧米

⇒⇒スクリーニングの手段のひとつスクリーニングの手段のひとつ

術前 CT colonography

以下の画像を作成 （聖マリアンナ医科大学病院）

• Axial画像と多断層再構成像 （MPR）

• 仮想内視鏡像 （Virtual endoscopy）• 仮想内視鏡像 （Virtual endoscopy）

• 仮想注腸画像 （air image像）

• ３-D angiography （CTA）

• 仮想内視鏡像＋MPR

• 仮想注腸像＋CTA

術前シュミレーション画像術前シュミレーション画像

75歳、男性、下行結腸癌

国立がんセンター中央病院における国立がんセンター中央病院における注腸検査、注腸検査、CTCCTC検査件数の推移検査件数の推移

25252525

30303030

35353535

40404040

件数

件数

件数

件数

術前注腸術前注腸術前注腸術前注腸

0000

5555

10101010

15151515

20202020

2005

年12

月

2005

年12

月

2005

年12

月

2005

年12

月20

06年

2月

2006

年2月

2006

年2月

2006

年2月

2006

年4月

2006

年4月

2006

年4月

2006

年4月

2006

年6月

2006

年6月

2006

年6月

2006

年6月

2006

年8月

2006

年8月

2006

年8月

2006

年8月

2006

年10

月

2006

年10

月

2006

年10

月

2006

年10

月20

06年

12月

2006

年12

月

2006

年12

月

2006

年12

月20

07年

2月

2007

年2月

2007

年2月

2007

年2月

2007

年4月

2007

年4月

2007

年4月

2007

年4月

2007

年6月

2007

年6月

2007

年6月

2007

年6月

2007

年8月

2007

年8月

2007

年8月

2007

年8月

件数

件数

件数

件数

CTCCTCCTCCTC

CT colonographyCT colonographyの現状の現状

�� 術前診断術前診断

�� 術前の手術シュミレーション術前の手術シュミレーション

�� スクリーニングスクリーニング

�� 検診検診

現在の現在の CT colonographyCT colonographyの問題点の問題点

�� 残液や腸管の拡張不良の影響が大きい残液や腸管の拡張不良の影響が大きい

�� １症例当たりの解析に時間を要する１症例当たりの解析に時間を要する

0.5mm0.5mm厚では１体位あたり１０００枚以上厚では１体位あたり１０００枚以上0.5mm0.5mm

２体位では約２５００枚２体位では約２５００枚

�� 隆起型に比べ平坦型病変の検出が難しい隆起型に比べ平坦型病変の検出が難しい

スクリーニングへの導入はこれらの改善が必要

�� 大腸表示法大腸表示法VGPVGP (virtual gross pathology)(virtual gross pathology)

�� 自動炭酸ガス注入自動炭酸ガス注入

CT colonographyCT colonographyに対する研究課題に対する研究課題

�� 大腸デジタル前処置法大腸デジタル前処置法（（Faecal tagging systemFaecal tagging system））

�� CAD (computerCAD (computer--aided detection) systemaided detection) system（コンピュータ支援検出システム）（コンピュータ支援検出システム）

大腸展開像VGP (virtual gross pathology)

自動炭酸ガス注入自動炭酸ガス注入

消化管造影検査でおなじみの道具です

自動炭酸ガス注入自動炭酸ガス注入

• Room airの問題点

腸管からの吸収に時間がかかるため、患者の腹満感が持続

• では、炭酸ガスは？

腸管からの吸収はRoom airの150倍！

＜利点＞＜利点＞

Room airRoom airに比べて吸収が早いため、検査後に比べて吸収が早いため、検査後の患者の苦痛がすばやく改善される。の患者の苦痛がすばやく改善される。

炭酸ガス注入による利点・欠点炭酸ガス注入による利点・欠点

＜欠点＞＜欠点＞

吸収が早すぎるために、良好な腸管拡張を吸収が早すぎるために、良好な腸管拡張を維持するのが難しい。維持するのが難しい。

炭酸ガスを用いた大腸の拡張法炭酸ガスを用いた大腸の拡張法

自動炭酸ガス注入器自動炭酸ガス注入器自動炭酸ガス注入器自動炭酸ガス注入器““““MEIDCCOMEIDCCOMEIDCCOMEIDCCO２２２２LON LON LON LON （英国（英国（英国（英国 MEDICSIGHTMEDICSIGHTMEDICSIGHTMEDICSIGHT社）”社）”社）”社）”

薬事申請中薬事申請中薬事申請中薬事申請中

腸管拡張による患者の不快感腸管拡張による患者の不快感Room air vs CO2Room air vs CO2

Shinners TJShinners TJ. et al. et al,, AJRAJR. 2006 Jun;186(6):1491-6.

コンピュータ支援検出システム（CAD）の開発

�� 読影者の読影者のCT colonographyCT colonographyに対する熟練度のに対する熟練度の度合いにより検出能に差が出る度合いにより検出能に差が出る

�� １症例当たりの解析に時間を要する１症例当たりの解析に時間を要する

コンピュータ支援検出システムコンピュータ支援検出システム

CADCAD（（computercomputer--aided detectionaided detection））

CADによる病変の検出

CADによる病変の検出

CADによる病変の検出

Medicsight ColonMedicsight Colon--CAD 3.1CAD 3.1

Expert reader vs. CAD

�� 66--9mm 9mm

Experts (mean) Experts (mean) 70%70%

CADCAD 75%75%

�� ≧≧10mm10mm

Experts (mean) Experts (mean) 92%92%

CADCAD 92% 92%

AJR 2006; 186:696–702

過去に報告されているCADの成績

・ 30 症例

・ 7 人の読影者

・ 感度は 81% から 91%へ上昇

Radiology: Volume 245: 140-147 2007

過去に報告されている過去に報告されているCADCADの成績の成績

Eur Radiol. 2007 Oct;17(10):2598-607

・ 52症例

・ 4人の読影者

・ 経験の少ない読影者の感度は 75% から 93%へ上昇

Performance of CAD for the detection of 30 polyps Performance of CAD for the detection of 30 polyps

No. of No. of polyps polyps detecteddetected

No. of FPsNo. of FPs

Lesion sizeLesion size MorphologyMorphology Invasion depthInvasion depth

1111--20mm20mm >20mm>20mm flatflat protrudingprotruding m+sm1m+sm1 sm2+sm3sm2+sm3

26/3026/30 514514 4/74/7 22/2322/23 9/139/13 17/1717/17 17/1917/19 9/119/11

[86.7%][86.7%] 17.1/case17.1/case [57.1%][57.1%] [95.7%][95.7%] [69.2%][69.2%] [100.0%][100.0%] [86.7%][86.7%] [86.7%][86.7%]

� 隆起型病変では全病変（17/17；100％）を検出できたのに対し、平坦型病変の検出は9/13（69.2％）

� CADが検出できなかった病変はすべて平坦型病変

(Morimoto T, et al: Radiation medicine. 2008; in press)

CAD検出病変

上部直腸のIsp型sm癌

CAD未検出病変

下行結腸のIIa型m癌

CADCADが検出できて人が検出できなかった病変が検出できて人が検出できなかった病変

下行結腸のⅡa型、sm1病変

CADによる偽陰性，偽陽性

偽陰性偽陰性

・・ 平坦型病変平坦型病変

偽陽性偽陽性偽陽性偽陽性

・・ foldfoldの歪みの歪み

・・ 回盲弁回盲弁

・・ 直腸チューブ直腸チューブ

・・ 残便残便

・・ 小腸、胃小腸、胃

CADによる偽陽性

3

4

5

6

7

8

Number of cases

0

1

2

0-5 6-10 11-15 16-20 21-30 31-40

Numbers of FPs identified by CAD

Number of cases

� CADによる偽陽性総数；514

� 1症例当たり平均；17.1（4 - 39）

(Morimoto T, et al: Radiation medicine. 2008; in press)

熟練度の異なる読影者に対するCADの効果

0

5

10

15

20

25

5

Number of regions affected by CAD

beneficial effect

detrimental effect

Positive segments (n=30)

Negative segments (n=150)

25

20

15

10

Number of regions affected by CAD

detrimental effect

A B C

Reader

熟練度の低い読影者はCADによる有益も不利益も受けやすい

(Morimoto T, et al: Radiation medicine. 2008; in press)

CADCADの位置付けの位置付け

CADを使えば誰でも（例えば研修医）でもCTC

を上手く読影できるか？

↓

�O�O↓

読影者はCADが指摘したものが真の病変かを判断しなくてはならない。

CADが診断してくれるのではなく、読影・診断効率を上げる手助けをしてくれる

診断するのは人間。

2008 2008 日本医学放射線医学会総会日本医学放射線医学会総会CTCTコロノグラフィートレーニング・コースコロノグラフィートレーニング・コース

April 3, 2008April 3, 2008April 3, 2008April 3, 2008 横浜横浜横浜横浜