^{【REPORT】REVORASの気管支ナビゲーションを操作する，実践的な“枝読み”ハンズオンを開催
【解説1】スマートな気管支の手描きのために設計されたREVORASの気管支ナビゲーション
【解説2】質と量が求められる時代に必要な速く正確な気管支鏡検査を支えるナビゲーションシステム}

【REPORT】REVORASの気管支ナビゲーションを操作する，実践的な“枝読み”ハンズオンを開催

今回のブースセミナーは，気管支鏡検査の前に必要となる気管支分岐の把握（枝読み）について，ザイオソフトの最新の医用画像ワークステーション（WS）「REVORAS」を用いた実践的なテクニックを提供するものだ。当日は，会場に約20台のPCを設置し，参加者は気管支解析やオブリーク法を用いた枝読みについて，REVORASを操作しながらスタッフによるサポートを受けつつ進められた。ブースセミナーには事前登録を含めて多くの来場者が参加した。

実機を使った実践的ハンズオンには20名以上が参加

ザイオソフト/アミンのスタッフによるサポートを受けながらREVORASでの枝読みにチャレンジ

より詳細な気管支の枝読みを可能にするオブリーク法を開発

ハンズオンセミナーで講師を務めた三宅氏らは，仮想気管支鏡ナビゲーションシステム（VBN）がなくてもCT画像を用いて，同様な気管支解析が可能な方法としてオブリーク法を開発し，その普及に取り組んできた。細く複雑な気管支に対して標的まで正確に気管支鏡を進めるためには，CT画像データを用いて標的までのルートを把握する「枝読み」が重要となる。CT画像での枝読みには，一般的にアキシャル断面が用いられるが，これは解析に集中力を必要とするわりに，時間がかかり間違いも多いとされている。オブリーク法は，CT画像がボリュームデータであることを生かし，オブリーク（斜め）断面を用いて気管支の走行に合わせたMPRを表示する。CTのアキシャル断面における枝読みと似た方法だが，実際の気管支鏡の視野と同じような画像を表示できる手法である。オブリーク法で表示された分岐の方向・形・角度は仮想気管支鏡画像に類似しており，気管支鏡検査に必要な「どちらの気管支に進めばよいか」を把握しやすい点が優れている。これによって，高価なVBNがなくても，CTのアキシャル断面のように集中力と時間をかけずに気管支の枝読みが可能になる。
オブリーク法は，もともと一般的なDICOMビューワで枝読みが可能な方法として開発されたが，ある程度の経験と習熟が必要で，大きく広がるまでには至らなかった。そこで2016年からザイオソフトと共同で同社のWSである「Ziostation2」へ搭載するプロジェクトがスタートし，2018年に気管支ナビゲーションとして実装された。REVORASではその機能を引き継ぎ，さらに機能向上が図られている。

自動抽出とオブリーク法を採用した「気管支ナビゲーション」

ハンズオンセミナーでは，最初にザイオソフトからREVORASと，REVORASに搭載された「気管支ナビゲーション」についての説明があった。
気管支ナビゲーションの特徴は，直感的な操作でターゲット（標的の腫瘍）までのナビゲーション画像を短時間で作成できることだ。胸部CTデータから気管支を自動抽出し，画面上でターゲットを指定するだけで気管支ルートを自動作成する。高度な自動抽出に加えて，手動での枝読みにはオブリーク法を用いた気管支の確認方法が取り入れられており，オブリーク断面を使ってルート上の気管支や分岐を確認することができる。また，ルート観察ステージでは，X線透視画像に近い表示方法であるSUM画像上に選択したルートを表示して，仮想気管支鏡画像で気管支内腔を参照しながら，ターゲットまでの分岐を確認できる。
REVORASでは，そのほかに胸部領域のアプリケーションとして，肺切除プランニングに特化した「肺切除解析」，肺気腫などの低吸収領域のボリュームを測定する「肺野解析」，気管支壁の肥厚や径を計測する「気管支解析」などをラインアップしている。

オブリーク断面を自由に操作し気管支分岐を詳細に確認

続いて三宅氏が，CT画像を用いた詳細な枝読みの重要性と，REVORASの気管支ナビゲーションのオブリーク法の考え方について概説した。三宅氏は，「今現在，気管支鏡は末梢まで行けないかもしれないが，それでも末梢気管支までていねいに読み取ることが大切だ」と述べ，VBNやWSの自動解析だけでなく，CT画像からていねいに気管支の走行や分岐を確認する枝読みの重要性を解説した。続いて，実際の気管支解析と枝読みのハンズオンがスタートした。参加者は講師の説明を聞きながら，REVORASを操作してオブリーク法を用いた気管支の枝読みを体験した。
〈実症例を用いたハンズオン（図1〜4）〉
症例は，症例1「左上葉の末梢型病変」，症例2「右下葉の末梢型病変（複数）」の2例が用意された。
症例1では，REVORASでの操作を含めて基本的なターゲットまでのルートの描出や，手描きによる修正方法などを解説した。REVORASの気管支ナビゲーションでは，気管支や腫瘍，またターゲット（腫瘍）までのルートを自動抽出することができる。自動抽出されたルートに対して，さらに詳細に枝読みを行うためオブリーク法を用いるが，その際，最初に画像全体のMPRでざっくり気管支の全体像を把握し，標的に向かうルートを決定したあと，さらにその気管支ルートに対して直交するオブリーク断面を表示して気管支の短軸像を確認する。オブリーク法を用いると，気管支の連続性を直感的に確認することができ，仮想気管支鏡画像に類似した分岐の方向・形・角度で気管支を観察できる。ハンズオンでは，ルート観察時に気管支がよりきれいに表示されるためのコツなども紹介されたほか，ターゲットまでのルートを修正する時の手順や，気管支ナビゲーションのレポート機能の有用性なども紹介した。
症例2「右下葉の末梢型病変」では，アドバンスな操作として手動でルートを追加するプロセスを説明した。ここでも，気管支ルートに直交したオブリーク断面で気管支の短軸を確認しながら画像を回転させ，気管支の連続性を確認。オブリーク法を用いることで，アキシャル断面のみの枝読みではとらえにくい，末梢気管支側の分岐を見つけることができ，病変に到達するまでの正しいルートを作成することができたケースが紹介された。ルートを確認する際に重要なこととして，画面を拡大させること，気管支分岐部に表示されるマークを気管支鏡を進めるべきターゲット側へのルートに移動させることなどを改めて解説した。大阪大学では，枝読みの際には肺門部に近い方から順番に分岐のシェーマを手描きしたシートを作成し，実際の気管支鏡の操作の際に使用している。
最後に仮想気管支鏡画像で，作成されたルートの観察を行った。この症例は三宅氏が側臥位での気管支鏡検査を行い，小さな分岐までEBUS（超音波気管支鏡）を入れてwithin（病変内まで超音波プローブが到達）したことを紹介した。三宅氏は，REVORASを用いた事前の確認でより末梢の枝まで読めているからこそ，自信を持ってEBUSで到達することができたと述べた。

まとめ

最後に井上氏がまとめとして，「昨今がん遺伝子検査が進展する中で，生検には質と同時に量が求められるようになってきている。そのため，気管支鏡検査はより速く，確実に病変に到達することが必要で，REVORASのようなナビゲーションシステムのさらなる発展に期待したい」と述べてハンズオンは終了した。

図1　気管支ナビゲーションのルート指定画面
a：アキシャル断面
b：自動抽出された気管支樹
c：ルート直交断面（輪切り表示）
d：ルート長軸断面（縦切り表示）

図2　オブリーク断面の使いどころ：描いたルートを「見るとき」
気管支を適切な角度で輪切りにすることで仮想気管支鏡画像と同じような断面が得られる。

図3　オブリーク断面の使いどころ：輪切り表示
ざっくりと全体像を把握できるMPR像と，きっちり気管支の断面を表示できるルート直交断面表示を切り替えることで標的までの正しいルートを選択して分岐を詳細に確認できる。

図4　オブリーク断面の使いどころ：縦切り表示
輪切り表示の参照線の矢印を回転させることで気管支の縦切り断面を表示して走行や細かい分岐の有無を確認する。

【解説1】スマートな気管支の手描きのために設計されたREVORASの気管支ナビゲーション
三宅浩太郎（大阪大学大学院医学系研究科呼吸器）

汎用ビューワでの枝読みを可能にするオブリーク法

肺がんの多くが肺の奥深くに発症する末梢型肺がんである。肺野末梢型病変に対する生検は，肺がんの診断を確定するために不可欠であり，本邦では気管支鏡を用いた検査が行われている。細く複雑な気管支に対して標的まで正確に気管支鏡を進めるためには，CT画像データを用いて標的までの道筋（ルート）を把握する枝読みが重要となる。CTでの枝読みには，以前からアキシャル断面が用いられており，現在でも主流である。しかし，アキシャル断面での枝読みは，「Mental analysis」と呼ばれ，時間と手間がかかる作業である^1）。それをシステム化したのが，仮想気管支ナビゲーションシステム（VBN）である。VBNでは，CT画像データを基に気管支の抽出処理を行うと同時に，実際の気管支鏡の視野に似た画像（仮想気管支鏡画像）が得られる。これによって，より簡便に気管支の走行とルートの確認が可能になった。
一方で，高価なVBNは導入のハードルが高いことから，汎用的なWSを使った方法として2011年にわれわれが開発したのがオブリーク法である。CT画像のオブリーク（斜め）断面で気管支に直交する断面を出し，気管支の走行を追いかけながら仮想気管支鏡画像に似た画像（VB-like image）で，気管支鏡検査をサポートする方法である。われわれは，学会発表や講演会，マニュアル作成，ハンズオンセミナーなどを行ってオブリーク法の拡大に努めてきたが，残念ながら普及するまでには至らなかった。2016年からザイオソフト社と協力して，同社のWSである「Ziostation2」にオブリーク法を採用した気管支解析ソフトウエアを開発するプロジェクトを進めた。2018年にはZiostation2に気管支ナビゲーションとして実装され，2022年に発売されたREVORASに機能を向上して搭載された。REVORASでは，気管支の自動抽出の精度が向上している。CTデータを読み込むだけで末梢の気管支まで自動で抽出され，Ziostation2と比較してもより抽出精度が向上した。

｢気管支ナビゲーション｣と手描きの重要性

ここで，改めて気管支の手描きの重要性について述べる。「気管支鏡は末梢まで行かないのだから，細かい枝読みは必要ないのではないか」という意見もあるが，それでも末梢気管支までていねいに読み取ることは重要である。例えば，bronchus signが陽性（＋）の標的の場合，手描きの枝読みであれば標的を経路終点としたルートを描くことができる（図5）。一方で，ナビゲーションソフトの自動解析では，標的直前の気管支が認識できずに手前に経路終点を置いたり，ともすると標的には近いが不適切な位置に経路終点を設定してしまう例が約3割で起こっている2）。気管支鏡が到達できないとしても，末梢の気管支まで走行を確認した上で経路を考えるからこそ，真に標的に至る経路が把握できると考える。そのためにも，ナビゲーションソフトだけでなく，手描きによる枝読みが重要となる。

図5　細かい“CT枝読み”は大切^2）

オブリーク断面を使った枝読みの方法

枝読みのためのオブリーク法は，決まった角度ではなく自由な断面として斜めの断面を使用する。汎用のDICOMビューワでも操作できる利点がある一方で，操作が複雑で習得が難しい，術者の技量によって再現性が低いなどの問題があった。これがREVORASの気管支ナビゲーションでは，シンプルな操作で精密な枝読みが可能になった。REVORASの解析画面では，4分割された上段にアキシャル画像と自動抽出された気管支樹，下段にオブリーク断面の「輪切り」と「縦切り」が表示される（図1）。
REVORASの気管支ナビゲーションでのオブリーク断面の「使いどころ」を解説する。1つは描いたルートを「見るとき」である（図2）。オブリーク断面のルート観察では，断面の角度を調整することで仮想気管支鏡画像とほぼ同じ情報を提供できる。しかし，VBNでは抽出できた枝しか表示できないが，オブリーク断面はCT画像そのものであり，CTが検出できた気管支はすべて表示できると考えられ，漏れのない分岐の確認が可能になる。
もう1つの使いどころは，気管支を「描くとき」である。オブリーク断面で気管支を手描きする際には，図1 cの輪切り画面で「ざっくり」表示（図3 a）と，「きっちり」表示（図3 b）を使い分ける。ざっくり表示で気管支走行の全体像を把握し，きっちり表示に切り替え，ルート直交断面で経路に沿って枝の方向や分岐を詳細に確認する。また，気管支の走行や分岐を確認する際に使用するのが，図1 dの「縦切り表示」である。図1 cの輪切り画面に表示された矢印を回転させることで，縦切り画面の断面を自由に変更（角度を調整）することができ，細かい分岐の観察が可能になる（図4）。

^{●参考文献
1）Gibbs, J.D., et al., Comput. Biol. Med., 39（3）: 266-279, 2009.
2）Miyake, K., et al., J. Bronchology Interv. Pulmonol., 25（4）: 305-314, 2018.}

【解説2】質と量が求められる時代に必要な速く正確な気管支鏡検査を支えるナビゲーションシステム
井上　貴子（大阪国際がんセンター呼吸器内科）

真に標的に至るルートを得るための手描きの重要性

ハンズオンセミナーでは，実際にREVORASでオブリーク法の輪切り断面と縦切り断面を操作して，ルートとなる気管支を選択し，断面を回転させることで縦切りにした気管支を描出してもらった。オブリーク法では，気管支の直交輪切り断面と縦切り断面をしっかりと描出することで，気管支走行の真実が追究できると考えている。初期のVBNは，自動で気管支を抽出してルート観察を可能にしたが，呼吸器内科医が求めるレベルまでには到達しておらず，手描きによる枝読みは不可欠だった。REVORASでは，ナビゲーションの精度に優れると同時に，オブリーク法を採用した手描きの機能を搭載することで，気管支鏡検査の成否を分ける最後の分岐まで描出できることに意味があると言える。

質と量を求められる気管支鏡検査に必要なナビゲーション

現在の気管支鏡検査は，検体を採取できればよいという時代ではない（図6）。当初はEGFRやALKだけだった遺伝子検査の種類が増加し，採取する検体にはQuality（質）と同時にQuantity（量）も求められるようになった。その上で気管支鏡検査を行う呼吸器内科医に求められるのは，できるだけ速く，初回のアプローチで標的に到達することである。1症例の検査時間が30分だとして，5年前であればその間に病変に到達して診断用検体の採取を行い，検体数も2〜5個でよかった。しかし，現在は病変に到達してから，診断用，遺伝子検査用検体の採取を行い，凍結検体も保存することを考えると，病変に初回アプローチで到達することが求められている。そのような状況の中で，REVORASの気管支ナビゲーションのようなソフトウエアは，確実かつ迅速な気管支鏡検査に貢献すると考えられる。
また，長径が8cmを超えるような巨大腫瘍にはナビゲーションは必要ないのではと言われるが，反対に大きな腫瘍ほどナビゲーションによって最適なルートを選択することが重要である。壊死が少なく，全周性に確実にwithinが得られるルートは意外に限られており，正解ルートは1，2本しかないことがよくある。巨大な腫瘍でもCTのオブリーク断面を使うことで，超音波内視鏡とほぼ同じ断面を予測することができる。その意味でも，REVORASのオブリーク断面を使用したナビゲーションは重要だと考えられる。
そのほかに，気管支鏡検査前にナビゲーションで確認しておくべき点として，流入気管支とターゲットとの位置関係，最終分岐からの距離などが挙げられる。最終分岐からの距離は，使用する気管支鏡やデバイスの選択のためにも重要である。さらに，ルートから外れた時，失敗した時のためにどのように外れるかを予測しておくことも大切である。特に経験の浅い医師をサポートする際に，どの分岐を間違えるとどの方向に外れるか，あらかじめわかっていれば手技中にも指摘が容易になる。気管支ナビゲーションによる枝読みは教育的にも有効だと考えられる。

図6　「病変に到達して診断がついたら終わり」ではない時代

術者間の情報共有も可能なレポート抽出機能

REVORASの気管支ナビゲーションに搭載されたレポート抽出機能では，ルート解析で抽出された分岐について，透視像（SUM画像）と共に気管支番号，分岐間の距離や角度などの情報が表示されたナビゲーションの報告書が作成できる（図7）。ハンズオンでも紹介したように，気管支の分岐部分を肺門部側から順番に専用の用紙に書き込むことは，術者として気管支鏡検査を行う際に分岐を把握するために有用である。しかし，上級医と経験の浅い若い医師が気管支の走行を共有しながら手技を進めるためには，客観的な情報としてREVORASのレポートが役に立つ。若い医師に対して，今気管支の何番の枝にいるかを明示しながら指摘ができる。特にREVORASのレポートでは，外れ分岐（腫瘍に向かわない間違った分岐）が黄色いラインで表示されており，間違った際にもレポートを見ながら何番の分岐まで戻ってやり直すなどの指示がしやすくなる。手技中には患者の呼吸によって分岐が移動することが多く，PC画面で回転させるよりも紙に出力されたレポートが活用できる場面は多いと考えられる。
また，このレポートでは，分岐ごとの透視像をあらかじめ確認できるので，手技の際に気管支鏡をどのように扱えば，より速くターゲットに到達できるかを想像でき，手技前の確認ツールとしても有用である。

図7　REVORASのレポート抽出機能で作成したナビゲーション報告書