セミナーレポート(富士フイルムヘルスケア)

日本超音波医学会第93回学術集会が,2020年12月1日(火)〜3日(木)にWeb開催された。株式会社日立製作所共催のランチョンセミナーL2-04では,順天堂大学医学部附属練馬病院消化器内科科長の大久保裕直氏を座長に,大阪医科大学内科学(Ⅱ)診療准教授の朝井章氏,札幌医科大学放射線医学講座准教授の廣川直樹氏が,「診断・治療への新たなアプローチ─新型プローブを実臨床に活かす─」をテーマに講演した。

2021年3月号

日本超音波医学会第93回学術集会ランチョンセミナーL2-04 診断・治療への新たなアプローチ─新型プローブを実臨床に活かす─

穿刺にやさしい新マイクロコンベックスプローブ ─標準コンベックスに近づいた画質—

廣川 直樹(札幌医科大学放射線医学講座)

本講演では,interventional radiology(IVR)における穿刺用画像診断装置の位置づけを再確認し,当科での穿刺手技について検討した上で,日立の新マイクロコンベックスプローブ「C23RV/C23」の特長や穿刺における有用性を報告する。

穿刺用画像診断装置の位置づけ

日本インターベンショナルラジオロジー学会による「IVR手技施行に関する診療体制についての提言」1)のクリニカルクエスチョン3に,IVRを施行する施設などの条件が示されており,その一つとして「超音波装置は体幹深部まで高精細な表示が可能である」と明記されている。また,欧州IVR学会(CIRSE)の穿刺生検ガイドライン2)では,求められる画像として,「関連するすべての解剖部位の完全な可視化」および「器具の十分な可視化」に加え,「放射線被ばくの低減」を挙げている。
「関連するすべての解剖部位の完全な可視化」という点において,CTは視野が広く,病変と周囲臓器との関係性も明瞭であるなど,「すべての解剖部位の完全な可視化」という点では超音波よりも優位性がある。一方,近年では超音波診断装置の進歩により,プローブ走査や体位を工夫することで,比較的深部まで描出でき,視野の制限はあるものの,「関連する解剖部位の可視化」ではCTよりも優位性があることも多い。超音波の方が明瞭に描出できる重要な解剖部位としては,脈管が挙げられる。超音波では,ドプラ法を用いることでリアルタイムに細かい血管まで明瞭に描出できるため,穿刺時の出血合併症をCTより低減できる可能性が高くなる。
「器具の十分な可視化」においても,CTより超音波に優位性がある。最近の超音波診断装置では針先を明瞭に確認可能であり,リアルタイム性も高く,呼吸停止困難例に対しても呼吸に合わせた穿刺が可能である。
さらに,超音波は被ばくがない。CIRSEの穿刺生検ガイドライン2)でも,リアルタイム性,携帯性,汎用性,放射線被ばく,手技時間,費用に関しては超音波の方がCTより優位であるとしている。そのほか穿刺回数,偽陰性率も超音波の方が有意に少ないという報告もあるため,当科では穿刺時には超音波ファーストとし,超音波が難しい場合はCTに切り替えている。

当科での穿刺手技についての検討

当科にて,2018年1月〜2020年9月までに生検/ドレナージを行った134例の内訳を見ると,超音波ガイド下穿刺が70%,CTガイド下穿刺が28%であった。超音波ガイド下穿刺の70%のうち,超音波単独が57%,針先確認のためにCTを追加したのが10%,CTとのフュージョンが3%であった。超音波単独の穿刺部位の内訳は,肝や肝周囲,表在などが50%以上を占めており,腹腔内が25%,骨盤内が14%,後腹膜が5%であった。いずれもIVR-CTシステムのある検査室で実施しており,CTを追加したものは全例で超音波ガイド下に正確に穿刺できていることが確認できた。
なお,CTガイド下穿刺の28%のうち,超音波からCTに切り替えたのは4%で, 理由は深部であること,骨やエア・ガスによる超音波画像の描出不良であり,半数が骨盤内で最も多かった。これらの例は,フュージョンを行っても超音波ガイド下穿刺は困難だったと思われる。 一方,針先確認のためにCTを追加した例では,超音波解剖を熟知し,かつ視野が広がり周囲との関係性が明瞭となれば,CTの追加は不要となる可能性がある。また,最初からCTガイド下穿刺を行った例の中には,超音波にてより高精細に深部まで描出できれば,超音波ガイド下穿刺が可能な例もあると思われる。実際に,当科にて超音波診断装置およびプローブを更新し,性能が向上した結果,超音波ガイド下穿刺の割合が年々増加している(図1)。このように,超音波の可能性は広がりを見せているが,今なお残る描出不良域をカバーするのが,日立の超音波フュージョン技術“Real-time Virtual Sonography(RVS)”である。RVSは,手技適応の拡大や合併症の低減に有用な術者支援技術の一つとして,世界中に普及している。

図1 超音波ガイド下穿刺の割合の推移

図1 超音波ガイド下穿刺の割合の推移

 

C23RV/C23の穿刺における有用性

1.C23RV/C23の特長
穿刺処置においては,標準コンベックスプローブ(以下,標準コンベックス)に匹敵する画質と視野角が得られるマイクロコンベックスプローブであることが望ましい。日立の新マイクロコンベックスプローブC23RV/C23では,視野角は診断にも適した70°と“Wide Scanning”による110°が可能となった。また,曲率半径を従来のマイクロコンベックスプローブ(以下,従来マイクロコンベ)の20Rから25Rへと高め,やや扁平化したことで体表との密着性を向上し,さらに,押し込み力は理論上25%(実測値では約30%)低減している。短軸幅は12mmと薄くなっており,深部感度とプローブ安定性が向上した。

2.画質の比較
図2は,皮下から腹腔内にかけての膿瘍の症例における3種類のプローブの画像で,ゲイン,ダイナミックレンジ,デプス,受信周波数を統一して比較している。C23RV/C23(図2 b)では,従来マイクロコンベ(図2 a)よりもスペックルが改善し分解能が向上しており,視野角110°でもフレームレートが従来マイクロコンベの20fpsから27fpsに上昇している。標準コンベックス(図2 c)と比較しても,分解能,視野角,フレームレートは遜色のない画像が得られている。
また,穿刺系プローブの画質比較(図3)においても,C23RV/C23(b)の方が浅部から深部までより高精細な画像が得られ,フレームレートが上昇し,mechanical index(MI)値も1.21から1.6に上昇しており,穿刺に適した画像が得られている。
C23RV/C23において,浅部から深部まで高精細な画像が得られる理由は,単結晶振動子の採用と,放熱能力を改善した新規材料,新構造を採用し,高エネルギー出力が可能になったことによる。実際に全症例において,従来マイクコンベよりもMI値は上昇し,前述のように,1程度だったMI値が1.6前後まで上昇している症例を数例確認している。

図2 3種類のプローブの画質の比較(腹腔内膿瘍)

図2 3種類のプローブの画質の比較(腹腔内膿瘍)

 

図3 穿刺系プローブの画質の比較

図3 穿刺系プローブの画質の比較

 

3. C23RV/C23の2つの視野角
C23RV/C23では,標準視野角70°に加え,Wide Scanningにより視野角110°を実現している。Wide Scanningは,仮想的に視野角を広げてスキャンし,実際のプローブ曲率に合わせて描出させている。これにより,画像劣化を抑えながら,標準コンベックスに匹敵する画角が得られる。
図4は,腹腔内膿瘍の症例であるが,視野角70°(a)と比較し110°(b)では,膿瘍と腸管の関係が明瞭で,左右両側方向の広がり部分においても浅部から深部まで明瞭に描出されており,術者は安心して穿刺することができる。

図4 C23RV/C23の2つの視野角の比較(腹腔内膿瘍)

図4 C23RV/C23の2つの視野角の比較(腹腔内膿瘍)

 

4.操作性向上のための機能性デザイン
C23RV/C23は,先端部とグリップ部の重心のバランスが良く,ケーブルが軽量化され柔軟性も高まったことから,プローブ先端をグリップしてもケーブルに引っ張られることがなくなった。また,曲率半径が25Rに扁平化したことで,押し込み力が低減し,体表との密着性が向上している。

5.穿刺における有用性
当科では,穿刺はすべてWide Scanningにて施行している。
図5 aは腹腔内膿瘍の症例であるが,手技の最初から最後まで針先端が明瞭に描出され,フレームレートも27fpsと高く,術者は自信を持って穿刺している。図5 bは後腹膜腫瘍の経皮的生検の画像であるが,穿刺角度を21°にしてもWide Scanningを用いることで針の死角距離が3.3mmと標準視野角の5.6mmより短くなり,術者に安心感を与える要素となっている。
このように,これまで穿刺時の針先端の確認に難渋したケースはなく,従来より安心して施行可能であった。

図5 Wide Scanningを用いた穿刺の実際(腹腔内膿瘍・後腹膜腫瘍)

図5 Wide Scanningを用いた穿刺の実際(腹腔内膿瘍・後腹膜腫瘍)

 

まとめ

出血合併症や放射線被ばくを避けるために,超音波ガイド下穿刺はますます重要となっている。また,超音波診断装置の進歩やマイクロコンベックスプローブの画質の向上は,超音波ガイド下穿刺の手技数を増加することが明らかとなった。日立のC23RV/C23は,標準コンベックスに匹敵する画質と広い視野角で安全に穿刺可能であり,さらに,RVSと組み合わせることで,穿刺手技をいっそう安全かつ確実に導いてくれるものと考えている。

●参考文献
1) IVR手技施行に関する診療体制についての提言. 日本インターベンショナルラジオロジー学会編, 第1版, 2017.
https://www.jsir.or.jp/about/guide_line/ivr_syugiteigen/
2) Veltri, A., et al. : CIRSE Guidelines on Percutaneous Needle Biopsy(PNB). Cardiovasc. Intervent. Radiol., 40(10): 1501-1513, 2017.

 

廣川 直樹(札幌医科大学放射線医学講座)

廣川 直樹(Hirokawa Naoki)
1996年 札幌医科大学医学部卒業。2011年 同大学放射線医学講座講師。2018年〜同准教授。日本医学放射線学会認定放射線科専門医,日本インターベンショナルラジオロジー学会認定専門医,日本超音波医学会認定超音波専門医・指導医,日本がん治療認定医機構がん治療認定医。

 

 

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