胃と腸 33巻2号 (1998年2月)

今月の主題 消化管病変の三次元画像診断―現状と展望

序説

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 本誌が創刊されたころの消化管の検査法は主としてX線検査と内視鏡検査であった.それらの所見と切除標本や病理組織像を対比しながら,診断学が生まれ育まれてきた.創刊から33年を経る間に,腹部超音波検査,CT,超音波内視鏡検査,MRI,computed tomography(CT)などの新しい検査方法が考案され,これまでの診断学を補完する役割を果たしている.また,内視鏡自体も生検機能の付与,細径内視鏡(panendoscopy),電子内視鏡などが登場し,その間に大きく変わってきている.これらの展開には科学技術の発展が大きく寄与してきた.

 三次元表示の歴史はレントゲンがX線を発見した1895年の直後から試みられてきたとされる.その方法は2つあり,1つは光学的に立体的に表示する方法(真の三次元表示)であり,もう一つはコンピュータにより対象の輪郭線などを抽出して立体的に表示する方法(疑似三次元表示)がある1).前者の1つにホログラムがあり,後者はヘリカルCT,MRIなどに応用されコンピュータにより処理されて画像が得られる方法で,最近特に大きく進歩し,大いに行われてきている.このような科学技術の進歩の1つにコンピュータの性能が著しく向上したことが挙げられる。ところで,コンピュータを用いた解析では,本誌18巻9号(1983年)で丸山雅一らがオフィスコンピュータを用いて胃癌のX線診断の診断過程を分析している.コンピュータが最近ほど身近でなかったころに新しい時代の到来を感じた.現在では,性能が更に向上し広く普及する状況が生まれ大いに用いられている.

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要旨 カラードプラ機能を有するリニア走査型超音波内視鏡装置(CD-EUS)を用いて,われわれが行っている胃食道静脈瘤の血流検出率を示し,三次元表示あるいは疑似三次元表示について概説した.胃食道静脈瘤の血行動態を把握することは,内視鏡的治療やintervention治療などを行う際に,治療法の選択,効果の予測や判定に不可欠である.CD-EUSにより施行中にこれらの構築や血行動態を立体的に把握することが可能であり,また把握されなければ正確な診断は困難である.したがって,CD-EUSの三次元表示は客観的に病態を立体的に呈示するのに役立つものである.しかし,現時点でのCD-EUSの三次元あるいは疑似三次元表示は狭い範囲の表示にとどまるため,全体像を表示するには不十分であり,今後の発展が望まれる.

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要旨 3D-EUSは,細径プローブのスパイラルスキャンにより可能となった.食道癌25例,胃癌32例,粘膜下腫瘍24例に行った.すべての病変で3Dの構築が可能であったが,蠕動の強い部分,拍動の強い部分ではブレが生じ読影が困難であった.しかし得られた3Dは任意な部位での断面,方向から観察可能で,深達度診断では腫瘍の最深部での断面が得られた.また複雑な構造の把握に有用であった.しかし表面表示,体積の測定などは繁雑で,今後の開発が期待される.将来は,病変をより正確に,容易に診断できるようになると考えられ,検査時間の短縮,内視鏡画像との組み合わせなどにより,多方向からの検索が可能と考えられた.

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要旨 オリンパス社製超音波三次元画像処理システムを用いて大腸疾患36病変に内視鏡的三次元超音波断層法(3D-EUS)を施行し,その有用性について検討した.本システムを用いて,ヘリカルモードから得られたラジアル画像とリニア画像の画像処理によって立体的な斜視構築像を形成した.癌18病変については術前深達度診断能を検討したが,正診率は全体では83%(15/18)であり従来のEUSによる成績とほぼ同等であった.粘膜下・壁外病変では腫瘍の局在や病変の拡がりが斜視構築像で明瞭に描出された.3D-EUSの使用によって,大腸疾患の病態の理解が更に容易となった.機種の改良により,今後ますます発展する診断方法と考えられた.

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要旨 通常電子内視鏡の連続記録画像を用いた画像解析を行い,病変部表面形状の推定を試みた.連続記録画像上の対応点を順次検索し,視差のある画像問で三角測量の原理を適応させ表面形状の推定を行った.相対的距離計測も可能で机上実験では,0.4%の計測誤差であった.手術材料および臨床例で検討を行ったが,いずれも良好な解析結果が得られた.現時点でリアルタイムの臨床応用は難しいが,内視鏡診断で重要な病変部表面形状が客観的に記録可能となった意義は大きい.

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要旨 被写体の立体計測法の1つとして,われわれが開発したレーザースリット光を用いた計測システムを中心として述べる.本法の精度は陥凹モデルで直径,深さともに2%以下,斜め方向の精度でも5%以下であった.しかし隆起モデルの高さの誤差率は垂直方向,斜め方向ともに6%以下であったが,直径(横径)では約20%と高率であった.この要因としては,球形の被写体にはレーザー光の照射を行えない部分があり,原理的な短所とも言えた.また今回の試作型では測定が可能な長径は15mm以下であった.今後,精度と操作性の向上に加え,大きな測定対象物を測定するためには,新たな計測専用機種の開発が必要と思われた.

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要旨 最新の画像診断法であるMR内視鏡の上部消化管病変への臨床応用について,超音波内視鏡,CT,conventional MRIと比較してその特徴について述べた.使用したMR内視鏡3次試作機は,直視型,外径13mm,全長2,060mm,先端硬性部長43mmである.MR内視鏡からの信号と体表面からの信号とを合わせ,phased array systemによりMR画像を作り出す.MR内視鏡による消化管病変の壁深達度診断は超音波内視鏡などと比べ特に深部において効果を発揮し,ほかの検査法と比較しても条件を変更したり造影できるという効果を合わせ持ち,術前診断における治療法の選択に非常に有効な検査方法である.

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要旨 ヘリカルCTは撮影台の移動を行いながら立体的な画像情報を得ることができるため,三次元画像表示が可能である.得られる三次元画像にはヘリカルCT画像特有の性質があり,これらを十分に理解したうえで撮影や読影に当たるべきである.消化管におけるヘリカルCTによる三次元画像は,消化管二重造影や内視鏡における微細病変の検出能と比較するとはるかに劣るものであるが,客観性に優れた画像であり,病変の位置関係や大きさ,拡がりの診断に有用である.三次元画像は今後,患者,患者家族や研修医療関係者に対する説明,教育に有用と考えられる.

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要旨 近年関心が高まりつつあるヘリカルスキャンを用いた大腸の三次元構築画像について,当院では3年間にわたって本検査法の研究を行ってきた.大腸の三次元画像の構築には,閾値の設定方法により,バーチャルエンドスコピー法,エアーイメージ法,シュードトラクト法の3種類の方法がある.バーチャルエンドスコピー法は内視鏡に近似した画像を得る方法で,エアーイメージ法は管腔内の空気像を示す.シュードトラクト法は腸管の内側をバーチャルエンドスコピー法,外側をエアーイメージ法で表示し,双方の特徴を兼ね備え,管腔らしく表示する方法である.これらの大腸三次元構築画像は低侵襲的に内視鏡写真や注腸造影像とほぼ同等の画像が得られ,検査時間が短い,検査技術によるばらつきが少ない,被検者の不安が少ないなどの特徴を有する.しかし一方で,計算時間,空気注入量,便との鑑別,スキャン範囲,解像力など解決すべき課題が存在する.

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要旨 患者は74歳,女性.心窩部不快感があり,近医での内視鏡検査で胃体上部小彎後壁寄りに不整形の隆起性病変を指摘され当科に紹介された.胃X線二重造影第2斜位像では丈の低い辺縁不整なはじき像として描出されたが,正面像では脊椎と重なるため詳細な観察が困難であった.胃内視鏡でⅡa集簇と診断,生検組織では高分化型腺癌であった.本例にヘリカルCTを用いて胃の三次元表示を試みた.この三次元表示は観察角度を自由に設定できるため,脊椎や周辺のガスが除かれ病変部の把握に有用であった.更に三次元上の腫瘍径も測定可能であった.本症例のような比較的凹凸の少ない病変では,axial画像で病変が把握できなくても三次元表示を試みることにより,病変の詳細を確認することが可能であると考えられた.

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要旨 ヘリカルCTにより直腸・S状結腸および深部の大腸癌の描出を試み,3D画像によるCT内視像と注腸X線像・大腸内視鏡像,摘出標本とを対比した.進行癌症例では,ヘリカルCTによる3D画像は,微細診断や質的診断においては問題点を残してはいるが,マクロ的には注腸X線像や大腸内視鏡像にほぼ匹敵し,腫瘍全体像の把握も容易で,スコープ通過困難な口側病変の描出も可能であった.現機器による深達度診断には空間解像度などの問題はあるものの,各種画像は今までにない新しい情報を提供し,今後の機器の改良による的確な情報が,診断のみならず治療に応用されることが期待される.またバーチャルリアリティによる描出は全大腸スクリーニング検査への応用が期待される.

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要旨 ヘリカルCTを用いて静脈硬化症による大腸虚血性病変の2例の三次元画像を作成し,本病変の特徴である大腸に沿った石灰化について,静脈および腸管壁との立体的関係を観察した.腸管壁外の石灰化は腸問膜静脈の末梢側に沿ってみられた.腸管壁内の石灰化は主として腸壁の漿膜側にあり,腸間膜付着側に観察された.石灰化の観察には三次元画像に加えMIP(maximum intensity projection)処理像の併用が病変の立体構築の把握に有用であった.

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要旨 患者は80歳,女性.食思不振,体重減少を認め,当院を紹介された.胃内視鏡検査で,体上部に2型胃癌が認められた.患者と家族との協議の結果,化学療法を選択されたため,CDDP,5-FU,LVによる治療を行った.治療2か月後の胃X線検査では,胃癌は73.8%(47×46mm→27×21mm)の縮小を認め,治療効果判定はaPRと判定した.また,三次元超音波内視鏡検査により病変を立体的に捉え,体積計測による治療効果判定を行った.治療前では,病変は胃の長軸方向で35mm,最大断面積309mm2,体積11.6cm3であった.治療2か月後では長軸方向で23mm,最大断面積50mm2,体積3.5cm3であり,体積における縮小率は69.5%であった.三次元超音波内視鏡検査により腫瘍の計測は可能であり,客観的な治療効果判定に有用な検査法であると考えられた.

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要旨 患者は54歳,男性で,直腸に山田Ⅲ型の隆起性病変を指摘された.超音波プローブを用いた表面表示により病変を真上や斜め上から表示でき,立体的な把握が容易であった.表面表示上に2方向の断面像を表すことができ,SM中等度以上の浸潤が診断できた.外科的に楔状切除がなされ,深達度sm3のカルチノイド腫瘍であった.超音波プローブを用いた三次元画像診断は,同機種の新しい展開として大いに期待されると考えられた.

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要旨 MR angiographyが内視鏡的食道静脈瘤硬化療法の予後の推定に有用であった2症例を経験したので報告する.〔症例1〕は73歳,男性.硬化療法後,内視鏡的には食道静脈瘤は消失したが,MR angiographyでは食道静脈瘤およびその供血路である左胃静脈の血流信号が共に残存しており,治療7週後に食道静脈瘤の再発をみた.〔症例2〕は70歳,男性.硬化療法後,内視鏡・MR angiographyともに食道静脈瘤は消失したが,MR angiographyで左胃静脈の血流信号の残存が認められ,治療9か月後に食道静脈瘤の再発をみた.硬化療法後にMR angiographyで食道静脈瘤あるいは左胃静脈の血流が残存している場合は,再発が危惧されると考えられた.

Coffee Break

「気」と「癒」 多田 正大
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 関西の会社杜長さんたちの会合で,健康に関する講演会を依頼された.講演の後の懇親会で,楽しそうに飲み食いしているA社長と知り合う機会があった.“先生,私は潰瘍性大腸炎患者なんです”“うそでしょう,血色も良いし,患者がこんなに酒を飲むはずがない”というやりとりから,A社長の体験談を聞かされる羽目になった.

 A社長は7年間にわたって潰瘍性大腸炎で入院と退院を繰り返していた.会社のトップが度々入院していたのでは仕事にならない,主治医に説得され腸切除術を受ける決心を固めていた.しかし手術となると1~2か月は仕事に穴をあけるし,たまたま韓国で大きい商談が進行していた.そこで出張から帰国すればすぐに手術を受ける約束で,ベッドと手術日を予約して旅立った.出国前は血便,腹痛で最悪のコンディション.

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 1994年にIARC(国際癌研究機構)がHP感染を胃癌のグループ1の原因であると発表して世間を驚かせた.関係論文に必ず引用されているこの報告書がなかなか手に入らない.関東逓信病院図書館司書の長谷川さんが手を尽くして,やっと実物を読むことができた.

 序文によるとこのシリーズは57か国に4,000部が配布されている由で,わが国にもかなりの部数が入っているはずである.同じく目にし難い資料に厚生省や文部省の班研究報告書がある.お上は助成金のかなりの部分を割いて立派な報告書を作らせるが,完成すると役所のロッカーにしまい込まれて見ることができない.医学図書館協会ではそのリストを公開し希望館は購人できるように働きかけているが,今もって実現しないそうである.助成金を配った役人には報告書ができることが大切で,班員諸氏にしてみれば重要な情報を独占できる有利さがあろう.

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 「症例からみた読影と診断の基礎」のシリーズが32巻5号から「胃と腸」に連載されている.32巻9号には〔Case9〕と〔Case10〕の2例が掲載されているが,〔Case9〕(1222~1225頁)を見て,いくつか問題な点があると思われたので検討した.

 胃角後壁を中心とした55×44mmの広い結節集簇型Ⅱaについて,X線所見では大小不同の結節状粘膜は,空気中等量ならびに空気少量の二重造影像で,ほぼその範囲を認定できる.内視鏡所見では,角裏の小彎から後壁の粘膜所見を,通常の内視鏡写真と色素撒布写真を提示しているが,胃角部から胃体部後壁にかけての口側境界部の内視鏡所見が提示されていないのが疑問である.また,X線写真と内視鏡写真の提示の仕方も問題である.X線写真では3枚の写真を出しているが,内視鏡写真では2枚で同じ部位である.内視鏡所見も胃角から胃体部にかけての後壁の境界部を調べた写真を載せるべきであろう.検査写真の並べ方はX線写真3枚を1頁に収めて,次の頁には内視鏡写真を最低4枚入れるべきであろう.

症例からみた読影と診断の基礎

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〔患者〕41歳,女性.約10年前に胃潰瘍で治療を受けたことがある.約1か月前から胃心窩部痛があり,近医で胃X線検査を受け胃潰瘍と診断され,内視鏡検査のため当院へ紹介された.

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〔患者〕57歳,男性.主訴は上腹部痛.約3か月間症状の改善傾向を認めず丹羽病院を受診する.上部消化管内視鏡検査で食道の病変を指摘され,精査加療目的で本院を紹介される.血液生化学検査では特に異常を認めない.

リフレッシュ講座 大腸検査法・4

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大腸における超音波内視鏡検査の適応

 消化管における超音波内視鏡検査(endoscopic ultrasonography; EUS)は,病変を発見することはできないものの,発見された病変の病理割面像に近い断層像を得られるという点でほかの検査法にはない利点を持つ検査法である.その適応としてはすべての大腸疾患と言っても過言ではないが,一般的に炎症性腸疾患においては注腸X線検査,大腸内視鏡検査に比較してその診断的役割は小さく,潰瘍性大腸炎において内視鏡的重症度と壁の厚さが相関することからむだな生検の回避が可能であるとの報告がみられる程度で,そのほか有効であるとの報告は少ない.一方,大腸の腫瘍性病変においては超音波内視鏡の診断的役割は大きい.すなわち,癌を含めた上皮性大腸腫瘍においては正確な深達度診断により,内視鏡的粘膜切除術(endoscopic mucosal resection; EMR)を施行するか,手術を施行するかという治療法の決定に有用であり1)2),粘膜下腫瘍を含む非上皮性腫瘍では深達度,性状診断において極めて有用である3)

超音波内視鏡検査の種類

 ほかの臓器におけるEUSと同様,大腸でも専用機(EUS)と鉗子孔から挿入可能な(高周波)超音波細径プローブ(ultrasound probes)の2種類に大きく分けられる.大腸の専用機は周波数7.5MHzで先端の硬性部も長く,通常の大腸内視鏡と比べて深部への挿入は困難であり,スクリーニング検査として用いるには適さない.通常,精密検査として深部で施行時にはスライディングチューブを装着してまず内視鏡を挿入,スライディングチューブのみを残して内視鏡を抜去し,スライディングチューブから専用機を深部へと挿入後施行する.一方,超音波細径プローブは通常の大腸内視鏡検査中に病変の発見と同時に施行可能であり,内視鏡直視下でスキャン部位の確認も可能なことから,専用機と比べると大腸のどの部位においても容易に施行可能である.

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要旨 患者は71歳,男性.検診で発見され,X線所見では,下行部結腸に類円形の隆起性病変を示し,正面像で病変に向かう粘膜ひだの集中および側面像で角状変形を認めた.内視鏡所見で中心陥凹のある盤状隆起を認めた.切除標本の肉眼所見は,大きさ8×8mm,表面はびらん状で,溝状の陥凹を呈する盤状隆起性病変で,組織像は高分化腺癌,癌の主座はsmにあって,一部固有筋層に及んでいた.10mm未満の大腸癌で,sm癌とmp癌の鑑別診断には,本例を含めた7例の報告の検討から,X線所見では,側面像の変形と正面像の粘膜ひだの集中,内視鏡的には,粘膜ひだの集中とともに,生検鉗子による病変の可動性を検討することが必要であると考えられた.

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欧文目次

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 超音波医学における世界の巨匠,福田守道教授とDavid Cosgrove教授による共著「Abdominal Ultrasound」が発刊された.福田教授は,長年,腹部超音波診断に携わり,特に超音波内視鏡の開発者としてその名を世界に轟かせた研究者である.数々の業績を残してきたが,その集大成として1994年7月に札幌で第7回世界超音波医学学術連合大会(WFUMB: World Federation for Ultrasound in Medicine and Biology)を主催し,大成功を収めた.Cosgrove教授は放射線科医であり,超音波の原理に精通し,卓越した臨床能力を持つ.最近では,カラードプラにおいて更に業績が認められ,Hammersmith HospitalのRoyal Postgraduate Medical School教授として迎えられた.彼は,婦人科,泌尿器の領域も含めて腹部臓器全般に超音波を研鑽し,そのカバーする範囲は福田教授同様に広い.しかしながら,個人で腹部臓器すべての超音波診断学を網羅することは到底不可能であろう.この本は,両教授の知識と技術を補いながら,また,いろんな研究者の好意により珍しい症例の提供を受けて,総合的な教科書として完成されている.

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 書評と言うには少々こだわりを感じる.なぜなら,もっぱら気になるのは使い勝手なのである.書評と言うより,ソフト評に偏ることをまずもってお断りしておきたい.

 このCD-ROM版には,(1)「今日の治療指針1997年版」(付録の一部を除く全頁を収録),(2)「今日の治療指針1996年版」(付録を除く全頁を収録),(3)「今日の診断指針第4版」(付録を除く全頁を収録),(4)「今日の小児治療指針第11版」(付録を含む全頁を収録),(5)「今日の整形外科治療指針第3版」(付録を含む全頁を収録),(6)「臨床検査データブック1997-1998」(全頁を収録),(7)「治療薬マニュアル1997年版」(付録を除く全頁を収録),(8)「今日の救急治療指針」(中毒の項を収録)…の8書籍が収載されている.しかも,新価格は49,800円であり,旧価格65,000円から大幅な値下げである.初版からのユーザーとしては,値下げで更にユーザーが増えることは大変嬉しいことである.

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 メリーランド大学医療センターのMoriel NessAiver先生の執筆による「All You Really Need To Know about MRI Physics」を,ハーバード大学の押尾晃一,慶應義塾大学の百島祐貴両先生が翻訳したのが本書である.

 NessAiver先生は,PhDで南カリフォルニア大学卒業後,William G Bradley Jr率いるハンチントン記念研究センターでMRIの研究を始め,エルシント社で体動補正パルス系列,ピッカーインターナショナル社で心臓MRIの研究開発に携わった後,現在は技師や放射線科のレジデントにMRIの物理学を教えている.この講義に使用するOHP原稿が,本書の重要な構成要素となっており,そのことがそのまま本書のユニークな特徴となっている.

編集後記 神津 照雄
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 本号の特集は消化管病変に焦点を絞った“現状と展望”である.本特集を企画するに当たり,果たして本誌に相応しい画像として十分に表現できている状態なのだろうか,との不安もあった.しかし各論文を見る限り,1997年の第83回日消病総会以来,この1年間に大きな発展をみた.従来,X線,内視鏡,病理の画像を中心に特集が組まれてきた本誌であるが,ここでまた21世紀に向けて,新しいmodalityの礎ができてきたと痛感する.3D-EUSでは通常のprobeが使え,病巣の全体像が把握,volumeの計測,表面性状の描出などが利点と強調された.しかし,今後の大きな課題は指摘されているように心拍,呼吸の影響を受けない機器の改良・工夫である。ヘリカルCTに関しては画像の微細描出能はもう一歩の感もあるが,大きな利点は低侵襲性,高齢者などには有用性がある点である.しかし撮像時間は短くとも,その後の画像構築に多大な労力を要するのが,これからの解決点である.MR内視鏡では,提示された症例では画像の表現力はもう一歩の感もある.いずれにせよ,従来の二次元画像と違うのは,このmodalityで描出される画像は,どのような角度からの切り出しでも病変の表示ができる点である.このほか,画像処理,立体計測の展開も報告された.コンピューターを駆使した現状の三次元画像診断は明らかに21世紀へ向かって,その手法も改良され,普及することと期待される.しかし常に考慮すべきことは,低侵襲であり,患者に恩恵を与える検査法へと発展させることである.そう願いつつ,最新の画像が読者に大きなimpactと夢を与えることを期待する.

基本情報

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胃と腸
33巻2号 (1998年2月)
電子版ISSN:1882-1219 印刷版ISSN:0536-2180 医学書院

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