ゼロからの画像診断 #06
小さな影なのに、CT値を測ると思ったより低い。臓器の端が、病気のようにぼんやり灰色に見える。研修医のハジメくんと一緒に、その理由「部分容積効果」を図で確かめます。
先に結論
- CTの画像は小さな箱(画素)の集まり。1つの箱に2つのものが入ると、CT値は2つのまぜた平均になる。これが部分容積効果。
- だから、スライスの厚さより薄いもの・小さいものは、本当より灰色に(CT値が本当とちがう値に)見える。
- 対策は、薄い画像で見る・上下の画像も見る・別の断面で見る。
腎臓の端に灰色の影？
ハジメ(研修医)先生、腎臓のてっぺんに、まわりより薄い灰色のところがあります。腫瘍でしょうか…？
ごろ〜(指導医)1つ下の画像では、そこはどう見えますか？
ハジメ(研修医)下の画像では…ふつうの腎臓です。影はありません。
ごろ〜(指導医)それは部分容積効果かもしれませんね。むずかしい名前ですが、しくみは単純です。CTの画像が何でできているかから考えてみましょう。
画像は小さな箱の集まり
ごろ〜(指導医)CTの画像は、小さな四角(画素)が並んでできています。じつは1つ1つの画素は、スライスの厚さぶんの奥行きがある小さな箱です。1つの箱には、1つの数字(CT値)しか入れられません。
ハジメ(研修医)箱の中に骨と水が半分ずつ入っていたら、どうなるんですか？
ごろ〜(指導医)いい質問です。そのときは、まぜた平均の数字になります。図で見てみましょう。
ハジメ(研修医)縁のところが、白でも黒でもない灰色になっていますね。
ごろ〜(指導医)そうです。しかもこれは、画面の上下左右だけでなく、スライスの厚さの向き(体の上下)でも起こります。厚い箱ほど、いろいろなものがまざりやすくなります。
厚さより薄いものは、値が下がる
ごろ〜(指導医)たとえば、肺の中(およそ-850)に、本当は+40のかたまりがあるとします。かたまりの厚さが、スライスの厚さより薄いとどうなるでしょう。
ハジメ(研修医)本当は+40なのに、-500くらいに見えるんですか！すっかり別のものの値ですね。
ごろ〜(指導医)はい。1mmのスライスなら、2mmのかたまりでも本当の値になります。実際に絵にしてみましょう。
ハジメ(研修医)5mmだと、3mmのかたまりは、すりガラスみたいな薄い影に見えます…。
ごろ〜(指導医)そうなんです。薄く見えるのは、本当に薄いからとは限らない。小さいものは、薄いスライスで見直すのが大事です。
臓器の端が灰色になる
ごろ〜(指導医)最初の腎臓の話に戻りましょう。腎臓のてっぺんを厚いスライスで切ると、箱の中に腎臓とまわりの脂肪がまざります。
ハジメ(研修医)あ、ぼくが見た「薄い灰色の影」は、これですね。下の画像でふつうだったのも、腎臓の真ん中を切っていたからだ…。
ごろ〜(指導医)そのとおりです。同じことは、小さな石のCT値でも起こります。
ハジメ(研修医)小さい石だと、CT値だけで「石じゃない」と決めたら、まちがえそうですね。
ごろ〜(指導医)そうです。小さいもののCT値は、低めに出ることがあると覚えておいてください。
マルオ(技師)撮る側からひとこと！いまのCTは、薄いスライスのデータを残しておけることが多いです。5mmの画像で気になるところがあったら、薄い画像があるか聞いてください。作り直しのくわしい話は次の回で！
よくある勘違い
Q. 薄い灰色に見えるものは、本当に薄い(すりガラスのような)もの？
とは限りません。スライスの厚さより小さいものは、まわりとまざって薄く見えます。薄いスライスで見直します。
Q. 小さな石のCT値が低ければ、石ではない？
小さいものはまわりとまざって、CT値が低めに出ることがあります。値だけで決めず、薄い画像でも確かめます。
Q. 部分容積効果は、厚いスライスのときだけ起こる？
どんな画像でも、ものの縁にかかった画素では起こります。厚いスライスほど目立ちやすくなります。
今日のまとめ
- CTの1つの画素(箱)には1つの数字。2つのものが入ると平均の値になる(部分容積効果)。
- スライスより薄いもの・小さいもの・臓器の端は、本当より灰色に見え、CT値もずれる。
- 薄い画像・上下の画像・別の断面で確かめる。
図はすべてコードで描いた模式図で、実際の画像ではありません。
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