〜機械任せでも、人の勝手な判断でもない。正しく測るための、技師の目〜
骨密度検査を受けたことある方は、ベッドに仰向けで寝て、機械のアームが体の上をゆっくり動いていく、あの検査を覚えてはるかもしれません。終わってしばらくすると「YAM 〇〇%」みたいな数値が出てきますよね。
この数値、撮り終わった瞬間に機械が自動で決めてると思われがちなんです。でも実は、撮影のあとに僕ら診療放射線技師が画像を1枚ずつ見て、必要なときは手作業で直してから結果を確定させてるんですよ。
この記事では、GE社のDXA装置(Lunar Prodigy)を毎日のように触ってる技師の立場から、こんな話をしていきます。
- 解析のとき、技師は何をしてるのか
- なんで機械任せにせえへんのか
- 精度の良さが、患者さんの治療にどうつながるのか
患者さん向けの本文に加えて、技師仲間向けの補足も「技師向けメモ」として入れてます。技師の方はそっちもぜひ見てってください。
1. 骨密度検査(DXA)ってどういう仕組み?
日本の骨粗鬆症診療で標準になってる骨密度検査が、**DXA(デキサ:二重エネルギーX線吸収測定法)**です。主に腰椎(背骨の腰のとこ)と、大腿骨近位部(脚の付け根)を測ります。
DXAは、エネルギーの違う2種類のX線を当てて、骨と筋肉・脂肪みたいな軟部組織とでX線の吸収のされ方が違うのを利用して、骨のミネラル量を計算してます。ざっくり言うと、計算の流れはこんな感じです。
- 画像の点(ピクセル)を一つずつ「骨」か「骨以外(軟部組織)」に分ける
- 骨のないところから「軟部組織だけやったらこれくらい吸収される」っていう基準値を出す
- 骨の部分の吸収から基準値を引いて、骨のミネラル量(骨塩量:BMC)を出す
- 骨塩量を骨の面積で割って、骨密度(BMD)を出す
BMD(g/cm²) = BMC(g) ÷ 骨の面積(cm²)
この計算の流れと、技師の関わるとこを図にまとめると、こうなります。
flowchart TD
A[エネルギーの違う2種類のX線を照射] --> B[ピクセルごとに<br>「骨」/「骨以外」に振り分け]
B --> C[骨のない領域から<br>軟部組織の基準値を算出]
C --> D[骨部分の吸収 − 基準値で<br>骨塩量 BMC を計算]
D --> E[BMC ÷ 骨の面積で<br>骨密度 BMD を算出]
T[技師による画像確認<br>必要なら「塗り直し」] -.->|振り分けの誤りを修正| B
ここで大事なんが、どの点を骨にして、どの点を基準値に使うかで、最終的な数値が変わってくる、ってとこなんです。最初の振り分けは機械が自動でやってくれます。ただ、これがいつも正しいとは限らへんのですよね。
2. 技師が画像に「塗る」3種類の指定
GEの解析ソフトでは、自動の振り分けがおかしいなと思ったとき、技師が画像の上で点の種類を指定し直せるようになってます。現場ではこれを「塗る」って呼んでます。よく使うのはこの3つです。
| 指定 | 役割 | よく使う場面 |
|---|---|---|
| 骨(Bone) | 骨として計算に入れる | 骨が薄くて機械が見落とした骨の縁 |
| アーチファクト(Artifact) | 骨にも基準値にも使わず、計算から外す | 金属、ボタン、造影剤みたいな、骨以外でX線をよう吸収するもの |
| ニュートラル(Neutral) | 骨にも基準値にも使わない「中立」の点 | 骨と軟部組織の境目があいまいなとこ、基準値を乱しそうなとこ |
ここ、よう誤解されるんですけど、アーチファクトの指定は「数値を正しく補正してくれる」操作ちゃいます。邪魔なもんを計算から外す操作なんです。DXAは体を一方向から撮った平面の画像なんで、金属の陰に隠れた骨の情報は、そもそも写ってへんのですよ。なんぼ塗っても、隠れた部分の骨密度がわかるようになるわけやないんです。
技師向けメモ ピクセル種別ごとの扱い(面積計算に入るか、基準値の算出にどう効くか)は、
enCOREのバージョンや解析部位で違う可能性があります。自分とこのバージョンのオペレーターマニュアルを一回ちゃんと確認しとくのがおすすめです。特にニュートラルは「軟部組織として扱われる」と勘違いされやすい指定なんで、要注意ですわ。
3. 「機械任せのほうがブレへんのちゃう?」って疑問
ここが今回の記事のいちばん大事なとこです。
人が手を加えたら、人によって塗り方に差が出ますよね。ほんなら何も触らんと機械の処理だけにしといたほうが、誰がやっても同じ結果になってええんちゃうか。これ、ほんまにもっともな疑問で、僕も新人のころ同じこと考えてました。
これに対する僕の答えは、3つあります。
① 「毎回同じ結果」と「正しい結果」は別もんです
測定の良さには、実は2つの面があるんです。
| 用語 | 意味 | 弓道で例えると |
|---|---|---|
| 正確度 | ほんまの値にどれだけ近いか | 的の真ん中に当たってるか |
| 精密度(再現性) | 繰り返し測ったときのばらつきの小ささ | 毎回同じとこに当たってるか |
機械任せにしたら、同じ画像やったら確かに毎回同じ答えが出ます。でも、機械が骨の縁を見落としてる画像やと、毎回同じように間違えるんですよ。的の端っこに毎回きれいに当たり続けてる、みたいな状態ですね。
たとえば骨粗鬆症が進んでる方やと、骨が薄くなって周りの軟部組織との差が小さくなるんで、機械が骨の縁を見落としやすくなります。骨の縁って骨の中でも密度が低いとこなんで、そこが抜けると骨の面積が小さめに計算されるんです。その結果、骨密度が見かけ上ちょっと高めに出る傾向があります。しかも、見落とされた骨の点が軟部組織の基準値に混ざってしまうと、基準値そのものもずれてしまうんですわ。
日本の診断基準やと、骨折がない場合、骨密度が若年成人平均値(YAM)の70%以下で骨粗鬆症と診断されます。70%前後の方やと、数%のずれで診断が変わってしまう可能性もあるんです。
② 機械も、毎回同じ判断をしてるわけちゃいます
「機械やったら毎回同じ」っていうのが成り立つのは、まったく同じ画像を解析するときだけなんです。実際の検査では、こんな条件が毎回ちょっとずつ違います。
- 体の向きや傾き、脚の内側への回し方(ポジショニング)
- 体重の変化
- お腹のガスの位置
- ちょっとした体の動き
機械の骨の縁の検出は、ある基準(しきい値)で骨かどうかを判定してます。せやから、画像がほんの少し違うだけで、骨の縁を「拾う回」と「拾わへん回」が出てくることがあるんですよ。そうなると、治療の効果とは関係なく、解析の違いだけで数値が上がったり下がったりしてしまいます。人の目で確認するのには、この機械側のブレを見つける役割もあるんです。
③ 「塗らへん」と「見いひん」は違います
画像に何も塗らへん施設でも、こういう確認は人がやらなあきません。
- 背骨の番号(第1〜第4腰椎)をちゃんと数えてるか
- 測る範囲(ROI)の位置は合ってるか
- 骨折や金属があって、計算から外さなあかん骨はないか
- ポジショニングがあかんくて、撮り直したほうがええ画像やないか
特に背骨の番号の数え間違いは、数値がガラッと変わる原因になります。国際臨床骨密度学会(ISCD)の基準も、技師が画像を確認することが前提になってるんですよ。
つまり、人がいっさい関わらへん骨密度検査って、本来はないんです。考えなあかんのは「人が関わるかどうか」やなくて、どこまで関わって、その関わり方をどうそろえるかなんですよね。
4. 人による差、どうやって抑えてるん?
人が塗る以上、人による差が出るのは事実です。そこで僕の職場では、こんな取り組みで差を小さくしてます。
基準を決めて、みんなで共有する 「こういう画像のときは、何を、どう塗るか」を基準として決めて、技師全員で共有してます。基準のない自由な編集って、実は何も塗らへんときより再現性が悪なることもあるんです。
必要最小限しか触らへん 機械が明らかに間違うてるとこだけ直します。見た目をきれいにするための修正はしません。
前回と同じ条件で比べる 2回目以降の検査では、前回の解析条件を引き継いで比べます。前回と今回で測る範囲や塗り方が違ったら、数値の差が体の変化なんか解析の違いなんか、区別つかへんようになってしまいますからね。
技師向けメモ
- 経過観察では、GEの比較機能(Compare)で前回のROIや解析条件を基準にするのが基本です。
- 前回の解析そのものに誤りがあったとわかったときは、比較の基準になってる過去の検査も含めて再解析を検討してください。
- 何を、なんで編集したかを記録しとくと、次の担当者が同じ判断をしやすくなります。
- 撮影の段階で防げる誤差のほうが、解析で直せる誤差より多いです。解析は撮影の質を補うもんであって、代わりにはなりません。ポジショニング、大事にしていきましょ。
5. 塗っても直されへんもの
なんでもかんでも塗って解決できるわけちゃいます。むしろ、塗ったらあかんものを見極めるのも技師の仕事なんです。
背骨の変形や骨折 年齢とともにできる骨のとげ(骨棘)や、背骨の圧迫骨折があると、その部分の骨密度は高めに出ることがあります。正面からの画像やと、とげや骨折は背骨の本体と重なって写るんで、塗り分けることはできへんのです。こういうときは、その背骨を丸ごと計算から外します。
ISCDは、こんな考え方を示してます。
- 隣の背骨と比べてTスコアが1.0を超えて違う場合なんかを、除外の目安にする
- 診断には評価できる背骨をできるだけ多く使って、最低2個は使う
- 背骨1個だけで診断はせえへん
広い範囲の金属 背骨を固定する手術の金属や人工股関節が入ってる場合は、その部位はそもそも評価に使わんと、反対側の脚の付け根や前腕みたいな別の部位で評価します。
6. 精度がええと、何がええの?
ここからは、測定の精度が患者さんの治療にどうつながるんか、って話をしますね。
診断と治療方針
骨粗鬆症かどうか、治療を始めるかどうかは、骨密度の数値を基準の一つにして判断されます。数値が実際より高く出たら、治療が必要な方が見送られるかもしれません。逆に低く出たら、いらん薬が始まってしまうかもしれません。
治療が効いてるかどうかの判定
精度の差がいちばん効いてくるのが、経過観察なんです。
骨密度って、同じ人を続けて2回測っても、測定のばらつきでちょっと違う値になるんですよ。せやから、前回より数値が上がってても、それがほんまの変化なんか、ただのばらつきなんかを見極めなあきません。
この見極めに使うのが**最小有意変化(LSC)**っていうものです。まず各施設で精度誤差(同じ人を繰り返し測ったときのばらつき)を測って、そこからLSCを計算します。
LSC = 2.77 × 精度誤差
2.77っていうのは、95%の確からしさで「ほんまに変化した」と言うための係数です。前回との差がLSCを超えて、はじめて「意味のある変化」と判断できるんです。
ISCDは、技師1人あたりの精度誤差として「最低限ここまでには収めてな」っていう基準を出してます。
| 部位 | 許容される精度誤差の上限 | 対応するLSC |
|---|---|---|
| 腰椎 | 1.9% | 5.3% |
| 大腿骨近位部(トータル) | 1.8% | 5.0% |
| 大腿骨頸部 | 2.5% | 6.9% |
具体例で考えてみましょか
骨粗鬆症の治療薬で、腰椎の骨密度がどれくらい増えるか見てみます。代表的な薬の一つ、デノスマブの大規模な臨床試験(FREEDOM試験)では、腰椎の骨密度が3年間で約9%増えたと報告されてます。単純に平均すると、1年あたり約3%ですね。
この増え方を、精度の違う2つの施設で測ったらどうなるか比べてみます。
| 施設の精度誤差(腰椎) | LSC | 年3%増える場合の判定 |
|---|---|---|
| 1.0% | 約2.8% | 約1年で「意味のある増加」と判断できる |
| 1.9%(ISCDの許容上限) | 約5.3% | 判断できるまで2年近くかかる |
精度があんまりよくない施設やと、薬がちゃんと効いてても「変化なし」としか言われへん期間が長くなってしまうんです。その間に、こんなことが起こりえます。
- 効いてへん薬を、なんとなく続けてしまう
- 効いてる薬を「効果ないなあ」と勘違いして変えてしまう
- 数値が変わらへんから、患者さんの治療を続ける気持ちが下がってしまう
骨粗鬆症の治療は、続けることで骨折を防ぐ治療です。精度のええ測定は、正しい診断、治療効果の早い判定、そして治療の継続を支えて、最終的には骨折の予防につながるんですよ。
技師向けメモ ISCDが推奨してる精度評価のやり方は、次のどっちかです。
- 患者さん15人を各3回測る
- 患者さん30人を各2回測る
どっちも、測るたびに一回ベッドから降りてもらって、ポジショニングし直します。精度評価は技師ごとにやって、施設のLSCを把握しとくと、医師に経過を報告するときに「有意な変化かどうか」を根拠持って伝えられます。対象の患者さんへの説明と同意、被ばくへの配慮も忘れんようにしてくださいね。
7. 患者さんにお願いしたいこと
測定の精度って、技師の努力だけで決まるもんちゃうんです。患者さんにちょっと協力してもらえると、もっと正確に測れます。
できるだけ同じ施設・同じ装置で測ってください これがいちばん大事です。メーカーが違うと数値の出方が違うんで、そのまま比べられへんのですよ。同じメーカーでも、装置が違ったら補正が必要になります。
金属のない服装で来てもらえると助かります ファスナー、ボタン、下着の金具、ベルトなんかは数値に影響します。検査着に着替える施設も多いですけど、湿布やカイロみたいに体に付けてるものも、事前に外しといてくださいね。
最近受けた検査を教えてください バリウム検査や造影剤を使う検査、核医学検査を受けた直後やと、数値に影響することがあります。数日以内にこういう検査を受けてたら、先に言うてもらえると助かります。
手術歴も教えてください 背骨や股関節の手術歴があったら、事前に教えてください。測る部位を変えなあかんかもしれません。
結果は「前回との比較」で聞いてみてください 1回の数値だけやなくて、前回からの変化が意味のある変化なんかどうかを、主治医の先生に聞いてみてください。
8. 技師として大事にしてること
骨密度検査って、数分寝てるだけで終わる、患者さんにとっては負担の少ない検査です。でもその数値は、そのあと何年も続く治療の判断材料になるんですよね。
画像を見て塗る作業は、数値を良う見せたり、作り変えたりするためのもんやありません。機械が苦手なとこを人の目で補って、毎回同じ条件で、正しく測るための作業なんです。そのためには、塗り方を基準でそろえて、必要最小限にとどめて、前回と同じ条件で比べる。これが欠かせません。
機械任せでもなく、人の勝手な判断でもない測定。そのバランスを保つのが、骨密度検査に関わる技師の役割やと思ってます。
まとめ
- 骨密度検査の数値は、機械が自動で出したあと、技師が画像を確認して確定させてます。
- 機械任せにすると、同じ画像には毎回同じ答えが出ますけど、正しい答えとは限りません。しかも、画像がちょっと変わるだけで機械の判断もブレます。
- 人による差は、基準の共有、最小限の修正、前回と同じ条件での比較で抑えます。
- 背骨の変形や骨折、広い範囲の金属は塗っても直されへんので、その部位を計算から外して評価します。
- 測定の精度は、診断の正しさと治療効果の早い判定につながって、最終的には骨折の予防につながります。
- 患者さんには、同じ施設・同じ装置で測ることを特におすすめしたいです。
参考文献
- International Society for Clinical Densitometry(ISCD). Adult Official Positions(最新版) 精度評価の方法、LSCの算出、技師ごとの許容精度、椎体除外の基準
- 日本骨代謝学会・日本骨粗鬆症学会合同 原発性骨粗鬆症診断基準改訂検討委員会. 原発性骨粗鬆症の診断基準(2012年度改訂版)
- 骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン作成委員会. 骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン(最新版)
- Cummings SR, et al. Denosumab for prevention of fractures in postmenopausal women with osteoporosis(FREEDOM試験). N Engl J Med. 2009;361:756-765.
- Watts NB. Fundamentals and pitfalls of bone densitometry using dual-energy X-ray absorptiometry(DXA). Osteoporos Int. 2004;15:847-854.
- Morgan SL, Prater GL. Quality in dual-energy X-ray absorptiometry scans. Bone. 2017;104:13-28.
この記事は、一人の診療放射線技師としての経験と、公表されてる基準や文献にもとづいた一般的な解説です。特定の医療機関を紹介・おすすめするものではありません。ご自身の検査結果や治療については、主治医の先生に相談してくださいね。