画像処理ワークステーションXelerisにはPoisson Resampling*（ポアソンリサンプリング）と命名された統計学的にカウントリダクションを実行するアプリケーションがある。本レポートはポアソンリサンプリング活用例としての報告である。ポアソンリサンプリングの基本特性については以前報告したので参考にして欲しい^（1）。

心筋血流シンチにおいて塩化タリウムを用いる場合、ガンマ線減弱により下壁が集積低下となる症例が少なくないが、腹臥位(Prone)撮影は心臓と肝臓の距離が背臥位撮影よりも離れるので下壁のカウント低下が改善される^(2)(3)(4)(5)。当院では、下壁の診断能改善を目指しProne撮影を以前から実施している。以前使用していた装置では患者を腹臥位にした時、RAOからLPOにかけての範囲においてL型検出器配置での撮像ができなかったため対向の検出器配置としていたが、2017年3月に導入したDiscovery NM630ではこれが可能なため、Prone撮影をL型検出器配置180度収集とし、体位は顔を左向け、左腕のみの挙上に変更した。あくまで背臥位（Supine）撮影を基本としProne撮影は補助的であるとの観点から、十分な画質が得られなくともProne撮影の意義が果たせないかと考え、これまで実施した臨床症例を用いてポアソンリサンプリングでカウントリダクション処理をした画像を評価し、Prone撮影に必要なカウントを検討した。

塩化タリウムは標準で111MBqを使用している。Supine撮影は体格によって収集時間の変更を行うが、Prone撮影は補助的であるため体格に応じた変更をせず、どの患者でも一定の収集時間としている。L型検出器配置で6度ごと15stepの30view、1stepは35秒収集である。マトリクスは128×128、拡大率は1.0倍、これでピクセルサイズは4.42mmとなる。これは5mm程度のピクセルサイズを目指していたが、撮像範囲の許容を広げるために拡大率を1.0倍としたことによるピクセルの過度の拡大をおさえるためマトリクスを128×128に変更した結果、このピクセルサイズとなった。エネルギーウィンドウはオフピーク設定をしており、76keV±15%、これにくわえて167keV±10%の設定である。コリメータは拡張低エネルギー汎用型（ELEGP）を使用した。再構成はFiltered back projection(FBP)とEvolution for cardiacを用いた再構成画像（IRNCRR）の両方を提出している。FBPはpre filterにバターワースを用いカットオフを0.4cycles/cm、powerを10としている。IRNCRRはSubsetを10、Iterationを12とし、3Dpostfilterにはバターワースを用いカットオフを0.4cycles/cm、powerを10としている。なお、図が重畳するので本レポートではIRNCRRのみ提示する。

IRNCRR（IR:OSEM/NC：Non Correction/RR：Resolution Recovery）

1. これまでに行った負荷心筋シンチの症例から、プロジェクションデータのLAO viewについて Fig.1のように関心領域を設定した。関心領域で平均100カウントを有する臨床データに対して、ポアソンリサンプリングでカウントリダクションし再構成画像を視覚的に評価した。100カウントを評価の基準とし、その90%から10%ごとに20%までの画像を作成した。画像評価は定性的に視覚的判断を行った。評価カテゴリーを・基準画像と変わらない・基準画像と比べて淡い斑状陰影が出現する・基準画像と比べて明瞭な斑状陰影が出現する、との3段階に判定し、分布の変化や斑状陰影に注目した。なお100カウントを基準と考えたのは日本核医学技術学会からの報告に基づいている^（6）。
   

   

2. 心肝ファントムに塩化タリウムを混入、欠損部分を作成しファントムの心筋部分で平均１00カウントが得られるように収集時間を調整し、得られた画像の50%から10%ごと20%までの画像へポアソンリサンプリングでカウントリダクションした上で再構成し欠損の描出を視覚的に確認した。
3. 臨床データで再分布を示す症例が得られたので、これについてポアソンリサンプリングでカウントリダクションした上で再構成し再分布を認識できるか視覚的に確認した。この症例ではLAOのプロジェクションデータ上で心臓部分は87カウントであり、リダクションのパーセンテージを調整して、50、40、30カウントのプロジェクションデータを作成し再構成した画像を視覚的に判断した。
4. 当院でこれまでの症例のprone撮影において得られているカウントを集計し、これをもとに収集時間がどの程度まで短縮できるかを検討した。

1. 心臓部で平均100カウントが得られた3症例を用いた評価が可能であった。いずれも90～50カウントでは変化が見られず、40カウントでは淡い斑状陰影が見られた。30カウントでは斑状陰影が明瞭となった(Fig.2)。40カウントでの淡い斑状陰影を一応の許容とした。
2. ファントムでの欠損陰影は20カウントまで減じても確認できた(Fig.3)。
   
   Fig.2 1000カウントから得られた臨床症例を
   カウントリダクションした画像
   
   Fig.3 心肝ファントムに欠損像を作成

    

3. 今回用いた再分布症例の平均カウントは87カウントであった。30カウントまでリダクションし再構成した画像では、画像の乱れはあるが再分布が確認できた(Fig.4)。
4. これまでの臨床症例（n=44）の心筋部分で得られているカウントについてはTableに示した。44症例の平均は75.4カウントであった。
   
   
   Fig.4 再分布を呈した臨床症例での検討
   
   Table.これまでの臨床例のprone撮影における
   心筋部分のカウント

    

SPECT画像が斑状に乱れる（分布の視覚的変化が生じる）程度を考慮し、LAO心臓部での平均カウントが40程度を一応の許容と考えた。当院のこれまでの症例でのカウントを示したが、標準偏差(SD)を加味すると約84%の症例で平均より1SD少ない57.3カウント以上が得られていることになる(Fig.5)。

この57.3カウントを基準に考えると、

• 負荷時のみ40カウントを目指すならば現状の70%まで（負荷時のみ許容できる画質）
• 負荷時に30カウントを目指すなら52%まで　（多少の画質低下を許容）

なお、冒頭でSPECT画像が斑状に乱れる（分布の視覚的変化が生じる）程度を考慮し、LAO心臓部での平均カウントが40程度を一応の許容と考えたが、乱れをどの程度許容するかでカウントの程度を考える必要があるので本レポートの結論では無い。

今回示した必要なカウントや収集時間に本レポートの趣旨があるのでは無く、ポアソンリアンプリングを用いた検討の具体的な例として示したい。必要なカウントや収集時間についてはピクセルサイズやフィルタリングの条件によっても違いが生じると思われるので、それぞれの施設の条件で確認する必要がある。本レポートで示したように、ポアソンリサンプリングを用いればすでに臨床で得られたデータを有効に用いる事が出来るので、簡便でかつ実用的な検討が行える。

本レポートは第45回日本放射線技術学会秋季学術大会（広島）において発表した内容をもとに作成した。

1. 宇戸朋之：ポアソンリサンプリングの基礎検討．GEスマートメール，2017
   http://landing1.gehealthcare.com/201711_voice_img_mi_02.html
2. 依田俊一：Cedars-Sinai Medical Centerで経験した心臓核医学．
   第30回ニュータウンカンファレンス記録集，2005．
3. 三井正泰，他：安静時201Tl・負荷時99mTc Tetrofosmin Dual-isotope
   心筋血流SPECTにおける腹臥位撮像の有用性．心臓核医学記録集，2003．
4. 宇戸朋之：当院における心筋シンチ腹臥位撮影について．日核技誌 27(1)：11-14，2007．
5. 宇戸朋之：コリメータ・検出器応答関数補正（Evolution）の心筋血流シンチprone撮影への応用，
   GEスマートメール，2017
6. 日本核医学技術学会　核医学画像の定量化基準化のための調査研究ワーキンググループ：
   臨床に役立つ基準画像の収集・処理・表示・出力のポイント．日核技誌 28(1)：13-66，2008.

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