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世界を先駆ける世界を先駆ける

CT診断装置

2016年に新たにキヤノングループに加わった医療画像診断のパイオニア、キヤノンメディカルシステムズ(以下、キヤノンメディカル)。
キヤノンの光学技術や画像処理技術とのシナジーによりより良い未来の創造へ、第一線を走り続けます。

2018/12/27技術紹介

#ヘルスケア#イメージング技術#社会貢献#AI#IoT#機械工学#電気工学#情報工学#物理学#化学

CTの先端を走ってきたAquilionシリーズ

キヤノンの医療機器の歴史は長きにわたります。創立まもない1940年、国産初となるX線間接撮影カメラの開発に成功し、カメラの光学技術や画像処理技術を駆使したデジタルX線撮影装置、眼科検査装置などの開発に取り組んできました。この医療機器事業を次のステージに進めるために2016年12月、CTにおいて国内シェア第1位、世界第3位*のキヤノンメディカル(旧社名:東芝メディカルシステムズ)をグループに迎え入れました。

CTは誕生以来、より「広く」、より「速く」、より「細かく」、そしてより低線量で撮影できることが求められ、これまでさまざまな進化を遂げてきました。

「広く」という点では、2007年に16cm幅を1回転で撮影する320列エリアディタクターCT 「Aquilion ONE™(アクイリオン ワン)」を発表し、心臓や脳など人体の主要な臓器全体を1回転で撮影できるように。「速く」という点でも、最速0.275秒/回転の高速撮影を実現しました。

Aquilionシリーズの開発にあたって、キヤノンメディカルは複数の医療施設と共同で、研究開発を行っています。CTは、X線管装置(以下、X線管)とX線検出器(以下、検出器)が人体の周囲を回転し、断層画像を作成する装置です。X線管からX線が照射され、人体を透過したX線を検出器で受け取り、コンピューターで画像を描出します。初期のCTは1回転ごとに1列の検出器で1スライスの断層画像を作成するものでした。その後、検出器の多列化により、1回転で複数枚の断層画像を撮影する技術を進化させ、「Aquilion ONE」では世界で初めて1回転で320列640スライスの断層画像を撮影できるまでにしたのです。これにより従来の形態診断に加えて、臓器や関節などの動態観察が可能になりました。

この進化は、現場の医師や技師の方々とともに一つひとつ問題点を解決することで達成されました。新しい技術ができて、それを装置に入れて終わりではなく、医師や医療関係者の方々のさまざまなフィードバックを受けて改善していくことで、初めて製品化を実現したのでした。

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    自社調べ

2017年、「Aquilion Precision™」誕生で始まった、CT新時代

「細かく」という点では、この30年間技術に大きな変化はありませんでした。しかし、キヤノンメディカルはついに「細かく」撮影することに成功。より微細な人体構造を鮮明に描出したいという医療のニーズに世界で初めて応える「Aquilion Precision(アクイリオン プレシジョン)」を、2017年4月に発売を開始したのです。

「Aquilion Precision」は、従来機種に比べ面内・体軸方向とも2倍の空間分解能が得られる高精細なCTです。

これまでCTによる描出が難しかった血管内腔や末梢血管レベルの細部を鮮明に画像化。早期がんや動脈瘤などの病変が検出しやすくなり、早期診断・早期治療につながることが期待されています。

イメージイメージ

脳動脈瘤と眼動脈の描出(同一患者での比較)

ハードルの高い課題に技術の力で挑む

CTが1986年に0.35mmまで見えるようになって以降、進化は停滞し、高精細化が進まなかった理由は、解像度を上げるにはX線の量を多くする必要があり、その結果、被ばく線量が増えるという大きな問題があったのです。キヤノンメディカルによって変化が生まれたのは2011年。被ばく低減技術「AIDR 3D」を開発し、低線量での撮影を可能にし、すべてのCTに標準搭載することとしたのです。さらにX線の量を増やさずに解像度を高めるためにX線管と検出器の二大ユニットの大改良に着手。従来の2倍、0.15mmという微細な解像度を実現したのが「Aquilion Precision」です。

照射の焦点サイズが固定だったX線管については、自在にサイズコントロールできる新技術を開発しました。ターゲットに照射する電子ビームに電界をかけることで、従来の2分の1以下にまで焦点サイズを細く収束制御できるようにしました。例えればX線管の中に「電気のレンズ」をつくるような工程といえます。また、X線検出器では解像度を上げるために、セラミック材料の新素材を採用するとともに、これまでの4分の1の画素サイズに加工する機械加工技術を開発しました。

今後は、キヤノンの持つ光学および画像処理技術や製造技術を応用した検出器の改良、CTにより得られた高解像データのソフトウエア技術による支援、さらにはAIによる医療診断の支援など、キヤノンとキヤノンメディカルのシナジーを生かした新たな可能性を広げていきます。

イメージ

病院で臨床評価を重ねてきた「Aquilion ONE」。
藤田保健衛生大学病院施設にて撮影

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