を使用する場合 超音波誘導下に電極針の 3 次元的な位置関係を認識することは難しく そのため適切な配置が行われず 期待する焼灼域が得られない場合も生じうる この問題を回避するための一手段として 超音波誘導下に RFA を行う際に利用可能な術前シミュレーションおよびナビゲーションシステムが考案されてい
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- きゅういち やぶき
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1 論文 RVS を基礎とした新しいアプリケーション 3D Sim-Navigator を用いた RFA RFA Using 3D Sim-Navigator : a Novel Application Based on RVS 坂本梓 Azusa Sakamoto 木村達 Toru Kimura 喜多竜一 Ryuichi Kita 大㟢往夫 Yukio Osaki 大阪赤十字病院消化器内科 バイポーラ RFA(Radio Frequency Ablation) システムである Celon 1 POWERは 複数本の電極針を用いることで マルチポーラとして機能し 短時間に広範囲の焼灼を行うことができる しかし 良好な焼灼域を得るためには 複数本の電極針それぞれを 標的結節を中心に 3 次元的に適切な位置に配置する必要がある これを 2 次元の断層画像である超音波誘導下に行うことは技術的に難しい 今回われわれは fusion 画像技術 (RVS:Real-time Virtual Sonography 2 ) を応用し 穿刺シミュレーションを行うことができる 3D Sim-Navigator( 株式会社日立製作所製 ) を使用する機会を得たので その有用性と問題点を報告する A bipolar RFA (Radio Frequency Ablation)system Celon 1 POWER is, by using a plurality of electrode needles, it acts as a multi-polar, can perform a wide range of ablation in a short time. However, in order to obtain good ablation zone, a plurality of electrode needles, it is necessary to place the center in three-dimensionally proper position of the target nodule. It is technically difficult to perform this in the ultrasound-guided in a two-dimensional tomographic image. Here we are applying the image fusion techniques (RVS : Real-time Virtual Sonography 2 ), since the opportunity to use the 3D Sim-Navigator (manufactured by Hitachi, Ltd.)capable of performing the puncture simulation and report its usefulness and problems. Key Words: 3D Sim-Navigator, RVS, Bipolar RFA, Multipolar RFA 1. はじめに バイポーラ RFA システムである Celon 1 POWER( オリンパスメディカルシステムズ株式会社製 ) が2012 年に日本で保険収載され 我が国の RFA 治療に新たな選択肢が加わった バイポーラ RFA システムは 対極板の貼付が不要で 体内に還流する電流が電極針周囲に限局することから熱効率がよく焼灼が可能で 患者のうつ熱を避けることができる また 複数本の電極針を用いることで 短時間に広範囲の焼灼を行うことができる 1)~4) その特徴により 従来の電極針では複数回の穿刺 凝固による重ね焼きが必要な腫瘍径の大きな肝癌 転移性肝癌に対して極めて有用である また 理論的に腫瘍の外側を挟み込むように穿刺 焼灼すること (no touch ablation) により 腫瘍の直接穿刺による播種のリスクを避けることも可能である しかし 良好な焼灼域を得るためには ドジメトリーテーブルで推奨されているように ( 図 1) 複数本の電極針それぞれを 標的結節を中心に 3 次元的に適切な位 と 本 2 mm1 本 2 ー 1 k 3 mm1 本 3 15k 3 mm2 本 25k 3 mm3 本 35k 4 mm3 本 12 k 置に配置する必要がある 超音波誘導下に電極針を穿刺する場合 2 本穿刺までは同一平面上でモニターすることが可能であるが 3 本の電極針 14 MEDIX VOL.64
2 を使用する場合 超音波誘導下に電極針の 3 次元的な位置関係を認識することは難しく そのため適切な配置が行われず 期待する焼灼域が得られない場合も生じうる この問題を回避するための一手段として 超音波誘導下に RFA を行う際に利用可能な術前シミュレーションおよびナビゲーションシステムが考案されている 今回われわれは fusion 画像技術を応用し 術直前にベッドサイドで繰り返し穿刺シミュレーションを行うことができ さらに術中ナビゲーションとしても利用可能な 株式会社日立製作所製の Real-time Virtual Sonography 2 ( 以下 RVS) 技術を基に新たに開発されたアプリケーションである 3D Sim-Navigatorを使用する機会を得たので その有用性と問題点を報告する 2.3D Sim-Navigator RVSはCTやMRIなどのボリュームデータを取り込んで 観察中の超音波画面と同一断面の MPR(Multi Planar Reconstruction) 画像を同期表示する技術である 2003 年に初期モデルが臨床使用可能となり その後 複数画像シリーズの同時参照が可能になり マーキング シンプル アジャスト レジストレーション機能などを順次搭載し 今日まで着実に発展的進歩を続けてきた 5)~7) 3D Sim-Navigatorは RFAの治療前シミュレーター 治療中のナビゲーターとしての使用を想定して開発された RVS 技術を基礎とした新たなアプリケーションである 基本画面は 4 画面で 観察中の超音波断層像 その同一断面の CT(MRI)-MPR 画像 C-plane 像 3D 像から構成される ( 図 2) 次にわれわれが行っている RFAの術前シミュレーションの実際を述べる まず下準備として リファレンス断層画像上で球マーカーを用いて標的腫瘍を中心点から腫瘍を包むようにマーキングしておく この球マーカーは超音波断層像 C-plane 像 3D 像に反映される C-plane 像は球マーカーの中心を含み 穿刺ラインに直交するMPR 像が表示される仕組みとなっている 超音波プローブで標的病変を観察し 穿刺ラインを決定した時点で 表示している穿刺ラインに沿って仮想の針先をマーキングすることで 穿刺シミュレーショ ンラインを描くことができる 特筆すべき点は 穿刺ラインを 決定する際に 通常の超音波断層像では表示されない C-plane を参照しながら行えることである すなわち C-plane 上に表 示される腫瘍の赤道断面 ( 穿刺ラインに直行する腫瘍中心を含む腫瘍断面 ) と穿刺ラインとの位置関係を参照できることから CelonPOWERの3 本の電極針を標的腫瘍に合わせて意図した位置に配置することが極めて容易となる ( 図 2) また 3 本のシミュレーションラインを決定した後に 3D 像でそれぞれのラインと腫瘍との 3 次元的な位置関係を適宜回転させながらいろいろな角度から確認することができる ( 図 3) この際 数値 (mm) で表示されるシミュレーションライン間の距離 ( 図 3) を参考にして ドジメトリーテーブルに沿った配置であるかを確認する 表示される数値は 3 本それぞれの仮想の Celon Power 電極針の絶縁体間の距離を mm 単位で計算したものである このシミュレーションは 最適なシミュレーションラインが得られるまで繰り返し行い 最適な穿刺点と穿刺ラインを決定する このシミュレーションは準備も操作も比較的容易で 極めて実用的と言える 術直前に簡単にベッドサイドで行うことも可能である この 3D Sim-Navigatorは電極針穿刺時のナビゲーションとしても利用することができる 電極針穿刺時にナビゲーションとして使用する際には C-plane 像および 3D 像が参照画像として有用性を発揮する 複数本の電極針おのおのが適切な位置関係にあるかを C-plane 像および 3D 像を確認しながら穿刺することが可能である また 電極針を穿刺した直後に針先のマーキングを T R image リー ー c-plane T R シ ーション ン シ ーション ン ー ー 3D image US シ ーション ン の を 赤 22mm 赤 22mm 1 mm MEDIX VOL.64 15
3 行えば 穿刺した電極針の位置そのものを示すラインを MPR 像上に表示させることができる 電極針を穿刺したまま CT 撮影などを行わなくても C-plane 像 3D 像で電極針の位置を確認することができ 電極針間の距離も測定することができる ( 図 4) これらの機能は従来の fusion 画像技術にはない 革新的なものと言える 3.3D Sim-Navigatorの有用性の検討 3D Sim-Navigatorの有用性を検証するために 3D Sim- Navigatorを使用し 当院でバイポーラ電極針を複数本使用した症例における治療成績および 凝固体積の検討を行った 対象と方法 2014 年 5 月から 2015 年 7 月に当院で 3D Sim- Navigatorを使用し RFA を行った症例で CelonPOWERを使用し複数本の電極針で穿刺した 28 例 32 結節を対象とした ( 表 1) US 装置は日立製作所製 HI VISION Preirus 3 とPCを用いたプロトタイプを プローブは EUP-B715 EUP-B712を使用した RFA 焼灼方法は CelonPOWER 使用の際に推奨されているドジメトリーテーブル ( 図 1) の基準に従って焼灼を行った この基準に従って治療を行った症例で 2 回焼灼例や double triangle 例 ( 図 5) を除いた症例では 凝固体積を SYNAPSE 4 VINCENT 5 ( 富士フイルム株式会社製 ) を用いて抽出した 16 MEDIX VOL.64
4 治療効果判定は RFA 施行後 1 日 ~4 日に撮像した dynamic 造影 CT にて行い 既報の Grade 判定を用い 8) Grade A~C を遺残なしと判定した 2 結果 平均腫瘍径 28.2±11.5mm 使用電極針は 20mm 電極 針 2 本 :1 結節 30mm 電極針 2 本 :8 結節 30mm 電極針 3 本 :8 結節 40mm 電極針 2 本 :1 結節 40mm 電極針 3 本 : 14 結節であった 2 結節では 2 回焼灼を行い 3 結節では double triangle 法を用いた ( 表 2) 電極針 3 本使用症例の平均腫瘍径は 32.3±10.5mm で 2 本 使用例 17.7±6.1mm に比較し有意に大きい結節を対象として いた (p<0.001)( 表 2) SYNAPSE VINCENT より抽出し得られた実際の凝固体 積の平均値は ドジメトリーテーブルから推測される予測体 積を大きく上回る結果であった ( 表 3) 1 セッションで遺残なく治療を完遂できた割合は全体で 65.6% であった 電極針 2 本使用例および 3 本使用例ではそ れぞれ 60.0% 68.2% で 電極針数別で有意差はなかった (p=0.474)( 図 6) 4. 考察 凝固体積の検討では 実際の凝固体積はドジメトリーテーブルから推測される予測体積を大きく上回る結果であり 3D Sim-Navigatorを使用することで適切な焼灼が行われていたと推測された しかし 当院での CelonPOWER 使用例は平均腫瘍径が 28.2±11.5mmと大きいため 1セッションでの根治的治療完遂率はやや低い結果であった 一方 電極針 3 本使用例においては 2 本使用例に比較し有意に腫瘍径の大きな結節を治療対象とし 3 次元的に電極針の適切な配置が困難であるにも関わらず 3D Sim-Navigatorを使用することで 電極針 2 本使用例と比較し有意差はないものの良好な治療成績を得ることができた 超音波画像単独では認識し難い 3 本の電極針の位置関係を 3D Sim-Navigatorを使用し把握できたからこそ得られた結果と言える 3D Sim-Navigatorは 3D 像で 3 次元的に電極針の位置関係を確認することができ 電極針 3 本間の絶縁体間距離を数値で示すことができる 従来のシミュレーションと大きく異なる点として リアルタイムに超音波を行いながら 術直前にもシミュレーションを行うことができ ナビゲーションとしても使用できるという点で 画期的なシステムと言える しかし 使用経験の中でいくつかの問題点も明らかとなってきた まず 術前に設定したシミュレーションラインに沿って穿刺を行うことが現実として困難な点があげられる その原因はいくつか考慮されるが 第一には 術前と術中の呼吸 体位が完全に一致していないため fusion imagingの性質上 MPR 画像と US 像にずれが生じるためと考えられる これは fusion imagingの性質上避けられないものではあるが 精度の向上に期待したい また 術前にシミュレーションラインの設定は可能であっても 肋骨の厚みのために実際には電極針を穿刺できないケースがある この問題点は肋骨の厚みなどを 3D 像に反映できると思われ 改善が期待できるものと思われる 最後に バイポーラ RFA の性質上 できるかぎりドジメトリーテーブルに従って焼灼を行っても 完全な球体の凝固域が得られないため 設定したシミュレーションから理想的な MEDIX VOL.64 17
5 凝固域が得られるかどうか 実際に穿刺した電極針の配置から理想的な凝固域が得られるかどうかの評価が難しい現状がある シミュレーションライン設定時や 電極針穿刺時にラインを登録した際に その設定ラインより予測凝固域を表示できる機能が備われば より完璧なシミュレーション ナビゲーションシステムとなり 利便性が向上すると考えられる 今後 そのような機能が備わるよう期待したい 5. おわりに 3D Sim-Navigatorはリアルタイムに超音波で観察しながら 術直前にもシミュレーションを行うことができ ナビゲーションとしても使用できるという点で 画期的なシステムと言える バイポーラ RFA システムの複数本電極針使用時にその利便性は最も発揮されるシステムと考えられ 今後の改良にも期待したい 1 Celon はオリンパスウィンターアンドイベゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツングの登録商標です 2 Real-time Virtual Sonography 3 HI VISION Preirus および Preirus は株式会社日立製作所の登録商標です 4 SYNAPSE および 5 VINCENT は富士フイルム株式会社の登録商標です 参考文献 1) Tacke J, et al. : Multipolar radiofrequency ablation : first clinical results. Fortschr Rontgenstr 2004 ; 176 : ) Frericks BB, et al. : Multipolar ra- diofrequency ablation of hepatic tumors: initial experience. Radiology 2005 ; 237 : ) Terraz S, et al. : Image- guided multipolar radiofrequency ablation of liver tumours: initial clinical results. Eur Radiol 2007 ; 17 : ) Osaki Y, et al. : Clinical effective- ness of bipolar radiofrequency ablation for small liver cancers. J Gastroenterol 2012 ; Oct 10. [Epub ahead of print] 5) 三竹毅, ほか : Real-time Virtual Sonographyの開発. MEDIX, 40 : 31-35, ) 大㟢往夫, ほか : RVSの進歩と Gd-EOB-MRI 時代における新しい臨床応用. MEDIX, 54 : 8-11, ) 木村達, ほか : Real-time Virtual Sonographyが肝癌診療にもたらしたもの - 当院における10 年の経験から. MEDIX, 60 : 4-10, ) H Nishikawa, et al. : Radiofrequency ablation for hepatocellular carcinoma: the relationship between a new grading system for the ablative margin and clinical outcomes. J Gastroenterol Aug ; 48(8): MEDIX VOL.64
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