デュアルエネルギーCT
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デュアルエネルギーCT（Dual-energy CT, DECT）は、異なるX線エネルギー情報を同時または準同時に取得し、物質のエネルギー依存性に基づいて減弱特性を分離・解析する画像技術である。単エネルギーCTに比べ、仮想単色画像や仮想単純CT画像、ヨード定量、有効原子番号・電子密度推定などを通じてコントラスト最適化やアーチファクト低減、定量評価を可能にし、救急・血管・腫瘍・痛風・尿路結石などで臨床的意義が高い。実装はデュアルソース、高速kVスイッチング、二層検出器、分割ろ過などがあり、分光分離・FOV・線量効率にトレードオフが存在する。一方でノイズ挙動やモデル仮定への依存などの限界があり、適切な撮影プロトコルと品質管理が求められる。
デュアルエネルギーCT（DECT）は、異なるX線エネルギー情報を同時または準同時に取得し、物質ごとのエネルギー依存性に基づいて減弱特性を分離・解析することで画像化する技術の総称である[1]。単純（単エネルギー）CTが1つの管電圧・ポリクロマチックビームを前提とするのに対し、DECTはエネルギー差を活用して基底物質の寄与を推定し、密度や組成の推定、造影剤の定量、ビームハードニング（硬化）影響の低減などに資する[2]。この枠組みは画像生成そのものではなく、取得データを物質固有の応答へ写像する解析手法を含む点に特徴があり、スペクトルCTとも呼ばれる[3]。定義上は装置アーキテクチャに依存せず、方式差は「原理同一・実装多様」の関係として位置づけられる[4]。一方、臨床的利点は被写体や課題により異なり、画像ノイズやアーチファクトの挙動、解析仮定による不確実性などの制約を理解して用いる必要がある[5]。代表的なアウトカムは仮想単色画像や仮想単純CT画像、元素・物質指標の推定値などである[2]。
歴史・背景
デュアルエネルギーCT（DECT）の概念はCTの初期から提案されていたが、当初は管電圧の切替えや二回撮影による空間位置ずれ、線量増加、計算資源の不足などが実用化の障壁であった[1]。マルチスライス化と検出系・電子回路・再構成アルゴリズムの進歩を背景に、2000年代半ば以降に臨床実装が加速し、方式の多様化とともに普及が進んだ[2]。臨床応用の拡大を後押しした要素として、仮想単色画像の普及によりコントラスト雑音比が改善し、造影最適化や読影の安定性が向上したことが挙げられる[6]。線量面では、撮影戦略と再構成技術の改良により単エネルギーCT（SECT）と同等〜近似の水準で運用可能な報告がある一方、装置・部位・プロトコルに依存して増減し得ることが示されている[7]。また「スペクトルCT」という用語が浸透し、物質分解やエネルギー依存性情報の臨床利用を前提とした教育的整理が進んでいる[3][2]。
原理
DECTは、線減弱係数 μ(E) のエネルギー依存性を利用し、測定信号を基底物質（例：光電効果成分とコンプトン散乱成分、あるいは水とヨード）への線形結合として近似する。2種類の異なる有効スペクトルで得た投影から連立方程式を解くことで、投影域または画像域で物質分解を行い、エネルギー依存の情報を再構成に反映する[3][4]。K吸収端をもつ高原子番号物質（例：ヨード）では、閾値付近での吸収変化が分解精度を高め、選択的な感度向上に寄与する[5]。一方で、物質分解は統計雑音を増幅しやすく、低・高エネルギー画像間のノイズ相関やスペクトル分離の程度、検出器クロストーク補正などがSNRや定量性を左右する[3][5]。さらに、制約条件や先験情報を用いた拡張分解により、二基底を超える多物質推定も提案されている[8]。