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3Dシミュレーション肝切除(東京大学大学院医学系研究科國土典宏先生) 1/3ページ

肝臓がんの手術療法|更新日:2013/09/20[金]

切除部位を3D画像で予測する

 外科治療では事前にどのように手術を進めていくのか、患者さんの病態などに応じた治療計画を立てることがとても重要になります。最近では、立体画像を駆使して治療計画を組み立てていく3D(三次元)シミュレーション肝切除という方法があります。

コンピュータ解析で肝臓、血管、がんの位置を正確に把握

肝臓の3Dシミュレーション画像

 3Dシミュレーションは、CTやMRIなどの画像データから、コンピュータ解析を行い、肝臓、血管、がんの画像を三次元(3D)でリアルに表示させるもの。簡単にいえば、「患者さんの肝臓をコンピュータが画面上で立体的に再現する」ものです。
 この作業によって、実際におなかをあける前にあらかじめ肝臓の形や血管の状態、がんの位置などを知ることができるだけでなく、肝臓の容積やどの血管がどの区域を支配しているのか(どの部分に栄養を送っているのか)といったことまでがわかります。
 肝切除は、立体的に再現された画像から切除範囲を予測して行います。予測した切除範囲と、実際に切除する肝臓との間に相違があっては適切な計画とはいえません。術後はコンピュータが予測した容積や形と、実際に切除した肝臓の重量や形を比較して検証を行いますが、予測とずれたことはありません。

肝移植から始まったシミュレーション技術

 この立体画像によるシミュレーション技術の開発にかかわり、第一例を行ったのが、われわれの肝胆膵(すい)外科チームです。きっかけは生体肝移植でした。
 生体肝移植ではドナーが提供する肝臓の量より、レシピエント(患者)が必要とする肝臓の量が少なくなくてはなりません。成人から子どもに渡す場合は、ほぼ問題はありませんが、成人どうしの移植の場合、ドナーに必要量を残し、かつレシピエントに必要な量を渡す。しかも、どちらも安全を確保できるかどうかを判断しなければなりません。
 また、血管の支配領域を把握して移植をしないと、せっかく移植をしても血液が流れない部分ができ、そこがうっ血して、肝臓としての機能を果たせないという状態に陥りかねません。実際、肝臓を700g移植しても、そのうちの300gしか機能していないということも、過去にはありました。
 こうした問題について、これまでは移植をする医師が計算をしたり、さらに勘(かん)や経験に頼ったりしていたというのが実情でした。この3Dによる計画立案の技術が導入されてからは、移植量が正確にわかるようになり、より確実で安全な移植ができるようになったのです。
 2004年からシミュレーション技術に基づいた生体肝移植が始まり、その後肝切除にも応用するようになりました。

●3Dシミュレーション技術の有用性
・CT、MRIなどの画像データから3Dシミュレーション画像を作成
・肝臓の血管の位置や太さから、血管の支配領域を表示
・肝臓の容積を計測し切除後の残肝容積を測定
・がんのある区域を正確に把握
・安全で確実な肝切除の実施

区域の割合を計算することでより安全に手術ができる

 肝切除では、肝臓を門脈の支配下ごとに区域を分け、がんのある区域だけを切除する「区域切除」「亜区域切除」を行うのが基本です。亜区域はクイノー分類で八つに分けられ、その一つひとつの大きさは個人差もあって異なります。正面から見て大きくても実際は奥行きがなくて容積は小さかったり、小さくても奥行きがあって容積が大きかったりします。
 従来は切除する区域について、輪切りになったCTの画像を一つひとつ組み合わせていって容積を計算していましたが、シミュレーション技術を使うと、コンピュータ上に即座に立体像が再現されるので、容積もすぐに、正確に算出することができます。
 肝切除ではまた、肝機能の状態で切除できる大きさが変わってきます。たとえば、「肝機能が低下しており、がんのある区域の切除だけでは難しいので、部分切除にする」といった判断が、以前より細かくできるようになりました。このように適切な判断に基づく計画が可能になったことが、より安全な肝切除につながっているといえます。

患者さんの監査画像から肝臓を再構築する

(名医が語る最新・最良の治療 肝臓がん 2012年12月25日初版発行)

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