■フィリップス画像再構成プラットフォームの変遷

MRIにおける高速化と高画質化両立のカギとなる技術として，deep learning reconstruction（DLR）が関心を集めている。フィリップス画像再構成技術で特長的なのは，DLRに代表される新しいトレンドを，既存技術と入れ替えるのではなく，Sensitivity Encoding（SENSE）^1）と新技術を統合したONE-GOとして新たなソリューションを生み出す点である。そのソリューションの変遷が図1 a，bに示されている。
図1 aは，Compressed SENSE（C-SENSE）を紹介している。従来の画像再構成理論に前提条件を加え，逐次的に最適解を導いていく技術をphysics-drivenと呼ぶ。compressed sensing（CS）であれば，理論項はフーリエ変換により成立し，前提条件は画像のスパース性となる^2）。C-SENSEの特長は，SENSEを，physics-drivenの理論項に据えてCSと融合したONE-GO Physics-Drivenとなっていることである。
C-SENSEのスパース変換とデノイズをDLRに置き換えたONE-GO Physics-Driven AIが，図1 bに示す「SmartSpeed AI」である^3）。wavelet変換とデノイズを学習した「Adaptive-CS-Net」を用いて，よりスパース性の高い変換により，デノイズ効果を高め，情報劣化を最小限に抑えた高速化をねらっている。

図1　フィリップス画像再構成プラットフォームの変遷
a：C-SENSE
b：SmartSpeed AI
c：SmartSpeed Precise

■Dual AI engineによるALL in ONE-GOで設計された「SmartSpeed Precise」

SmartSpeed AIに，super-resolutionとanti-ringingにフォーカスした「Precise Net」を包含したのが，図1 cに示すSmartSpeed Preciseである。Dual AI engineデザインの下に，サンプリングからスタートするイメージングチェーンを1つに統合したALL in ONE-GOコンセプトで，高速化と高画質化をさらに高いレベルに導いていく。
SmartSpeed Preciseの特長は，Adaptive-CS-Net，Precise Netそれぞれに最適化するのではなく，k空間サンプリングの見直し（re-optimized sampling），ネットワークの最適化，そして全体のバランス調整など，全体最適化を行ったことである。Dual AI engineが有機的に各コイルのk空間データおよびcomplexデータの処理にかかわることで，情報損失を抑え，最終出力画像のクオリティを最大化する。
図2では，シングルショット7秒スキャンを比較している。3.5倍速によるブラーリングの軽減に加えて，SmartSpeed Preciseでは，再最適化されたサンプリングやPrecise Netの効果により鮮鋭度が高く保たれている。高速化と高画質化を兼ねたDLRのアドバンテージを生かすアプリケーションになりうると期待している。

図2　シングルショット全脳T2強調画像7秒スキャン
（プロトコールご提供：北海道大学病院・藤間憲幸先生）

ALL in ONE-GOコンセプトの最大の使命は，高速化スキャンによる安定した高画質画像の提供である。今後，Smart Speed Preciseに適したスキャンパラメータの最適化を進め，「New standard of care」としていきたい。

＊AI技術は設計にディープラーニングを使用しており，実装後に自動的に装置の性能・精度が変化することはありません。

_{●参考文献
1）Pruessmann, K.P., et al. ： SENSE : sensitivity encoding for fast MRI. Magn. Reson. Med., 42（5）: 952-962, 1999. 
2）Lustig, M., et al. ： Sparse MRI : The application of compressed sensing for rapid MR imaging. Magn. Reson. Med., 58（6）: 1182-1195, 2007. 
3）Pezzotti, N., et al. ： An Adaptive Intelligence Algorithm for Undersampled Knee MRI Reconstruction. IEEE Access, 8 : 204825-204838, 2020.}

^{＊1 （株）フィリップス・ジャパン プレシジョンダイアグノシス事業部 MRクリニカルサイエンティスト
＊2 （株）フィリップス・ジャパン プレシジョンダイアグノシス事業部 MRビジネスマーケティングスペシャリスト}