MAR（Metal Artifact Reduction：金属アーチファクト低減）

一言でいうと

MAR（Metal Artifact Reduction）は、体内の金属が原因でCT画像に出る放射状のスジを、画像処理で目立たなくする技術です。

そもそもなぜスジが出るのか

原因は主に2つあります。どちらも「金属がX線を通しにくすぎる」ことから来ています。

① ビームハードニング（線質硬化）

CTのX線は、いろいろなエネルギーが混ざった連続X線です。物質を通るとき、エネルギーの低い成分から先に吸収されます。

その結果、通り抜けたX線は平均エネルギーが高い（硬い）状態になります。CTの計算は「X線の質は変わらない」という前提で組まれているため、この食い違いが暗いスジとして現れます。

金属は吸収がけた違いに大きいので、この効果が極端に出ます。

② フォトンスタベーション（光子飢餓）

金属が厚い方向では、X線がほとんど通り抜けられず、検出器に届く光子の数が極端に少なくなります。

データがほぼ空っぽの方向ができてしまうため、再構成の計算が破綻し、放射状の明暗のスジになります。「飢餓」という名前のとおり、情報が足りていない状態です。

MARは何をしているか

MARの基本的な考え方は、壊れているデータを捨てて、周りから推測して埋めるというものです。

1. まず普通に再構成した画像から、金属の位置を特定する
2. その金属を通った投影データ（サイノグラム）を「信用できない」として取り除く
3. 取り除いた部分を、周囲の正常なデータから補間して埋める
4. 埋めたデータで再構成し直す

限界 — ここが大事

MARは失われた情報を取り戻しているわけではありません。あくまで、もっともらしい値を計算で埋めているだけです。

そのため、次のような副作用が起こりえます。

• 金属のすぐ近くの構造が、実際とは違う形にぼやける・消える
• 補間の境目に、新しい偽の輪郭ができる
• 金属周囲の小さな病変が、処理で消えてしまう

このため実務では、MARをかけた画像と、かけていない元の画像を両方確認するのが原則です。「MARをかけたから安心」ではありません。

撮影側でできる対策

画像処理に頼る前に、撮影の段階でも減らせます。

対策	効くしくみ
管電圧を上げる	線質が硬くなり、金属を透過しやすくなる
管電流を上げる	光子数が増え、フォトンスタベーションが軽減
スライス厚を薄くする	部分容積効果による悪化を抑える
体位・角度を工夫する	金属が並ぶ方向を避ける

管電圧を下げるのは逆効果です。低エネルギーのX線ほど金属に止められるので、アーチファクトは悪化します。ここは設問で狙われます。

デュアルエナジーCTという選択肢

デュアルエナジーCTでは、2種類のエネルギーのデータから仮想単色X線画像を作れます。

高いkeV（100〜140 keV相当）の画像を選ぶと、ビームハードニングの影響が大きく減ります。MARと組み合わせて使われることが増えています。