北海道脳神経疾患研究所医誌第21巻

2010．12．P49〜54

術中ICG flowmetryにて脳循環時間改善が捉えられた
STA-MCA bypass術の1例
大宮謙一、大里俊明、麓健太朗、原敬二、高田英和、渡部寿一、上山憲司、中川原譲二、堀田隆史、中村博彦
中村記念病院 脳神経外科、公益財団法人北海道脳神経疾患研究所

A Case of STA-MCA Bypass Surgery Detected Intra-operative Improvementof Cerebral Perfusion Using ICG Flowmetry.
Kenichi OMIYA, M.D., Toshiaki OSATO, M.D., Kentarou FUMOTO, M.D., Keiji HARA, M.D.,
Hidekazu TAKADA, M.D., Toshiichi WATANABE, M.D., Kenji KAMIYAMA, M.D., Jyoji NAKAGAWARA, M.D.,
Takashi HOTTA, M.D., and Hirohiko NAKAMURA, M.D.
Department of Neurosurgery, Nakamura Memorial Hospital, and Hokkaido Brain Research Foundation, Sapporo,Japan
Introduction: Indocyanine green (ICG) is widely used to intraoperative fluorescence videoangiography to evaluate
patency of superficial temporal artery-middle temporal artery (STA-MCA) bypass. We performed right STA-MCA
bypass surgery to improve hemodynamic cerebrovascular insufficiency for a 76 year-old male who had suffered frombrain infarction due to internal carotid artery occlusion. After EC-IC bypass had been accomplished, we performed
intraoperative ICG fluorescence videoangiography. With flow dynamics analysis software Flow 800, we could detect
not only the patency of bypass, but also the improvement of cerebral perfusion. Flow 800 analysis enabled us todetect the intra-operative improvement of cerebral perfusion in a STA-MCA bypass case graphically. It can assist
intraoperative surgical management and support the efficacy of bypass surgery.
Key words: SAT-MCA bypass, hemodynamic cerebrovascular insufficiency, Indocyanine green, ICG fluorescence
video angiography, blood flow dynamics−49−

方はじめに法Superficial temporal artery-Middle temporal artery

全身麻酔下にSTA-MCA double bypassを施行した。顕（STA-MCA）bypass術は、内頸動脈系主幹動脈の閉塞、微鏡はZeiss社のOPMI Penteroを使用した。バイパス完成

狭窄による血行力学的脳虚血例に対して施行され、後、吻合したSTAを一時クランプしてバイパス関与がな

Japanese EC-IC bypass trial（JET）Studyにおいて脳梗い状況で、ICG 10mg（1バイアル25mgを5mlの溶解液に溶塞再発予防効果が実証された手技である。手術適応であかし5mg/mlとする）を静注し、生理食塩水20mlでフラッる血行力学的脳虚血Stage IIにおいては脳灌流圧が減少しシュを行う。1度に25mgを静注する施設もあるが、造影た結果、脳循環時間である平均通過時間（mean transitにおいて10mgの投与と比較し、血流量評価については有（Fig. 1）。
time: MTT）が延長することが知られている1）

意な差はないとされる3）。蛍光血管造影を行い、脳表血管バイパス術後の脳皮質灌流の評価はLaser Doppler、の動脈相・静脈相をそれぞれ評価する。次いでSTAが開放されバイパス関与がある状況で、2度目のICG造影検査を再度10mg静注し施行する。この際、ICGは肝排泄であり、肝機能低下が著明な症例でない限りは、ICG静注の間隔を最低でも10分間あける必要がある（当院では最低15分の間隔を採用）。この2度目の造影でpatency確認を行い、両者における血管の輝度・経過時間について脳血流解析ソフトFlow 800を用いた解析を行い評価する。
ICG造影の実際とFlow 800評価法
ICGは、血中でリポ蛋白と結合し、780nmの励起光により840nmの蛍光を発する4）。手術用顕微鏡（当院ではFig. 1 血行力学的脳虚血の病期分類
血行力学的脳虚血が進行するに従い、平均通過時間（MTT; mean transit time）の延長をきたす（文献1）の図を改変)。

OPMI Penteroを使用）の光源装置から発せられる近赤外DSA等様々な手技が用いられている2）が、術中にこれらラでdetectされ、モニターにて血管が動脈・脳組織・静脈を評価することは、手術の成否をreal timeに評価する点の順に描出される。

光（700-780nm）が血管内に静注したICGを励起し、鏡基部に内蔵された赤外線カメラが蛍光（820-900nm）をモニターへ投影する。ICGを含む血液（血流）は赤外線カメにおいて重要と思われる。

簡便かつ低侵襲に行うことができ、かつ脳血管の当施設では、バイパス術および脳動脈瘤クリッピング

patencyを可視的に評価することができるため、ICG蛍光術、頸動脈内膜剥離術など、脳神経外科血管手術のほぼ造影は脳神経外科分野のみならず、幅広い診療科におい全例に、ルーチンとしてICG（Indocyanine green）蛍光血て採用されている。ICGの有害事象発現率はショック症

管造影を施行している。可視的にpatencyを確認すること状が0.02％、悪心・嘔吐が0.08％、血管痛0.04％、発熱熱はもちろんのこと、脳血流解析ソフトFlow 800を導入し感0.02％とされており、ヨード過敏症の既往を有する患たことで、血流についての数値化・グラフ化した解析が者では禁忌となっている。術中蛍光血管造影での使用は可能となった。

保険適応外であるため、院内倫理委員会の承諾を得たう

今回我々は、ICG蛍光血管造影および画像解析を術中えで書面にて術前に患者から使用の同意を得ている。に行い、patencyの確認、および平均通過時間（MTT）の改善の傾向が捉えられたSTA-MCAバイパス症例を経験したため報告する。

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Flow 800による解析
蛍光血管造影を施行した後に、顕微鏡のタッチパネルを操作し画像解析ソフト Flow 800を開いて、蛍光の輝度とその経過時間を関数として表し、各種パラメーターにつき解析・評価する。可視的にpatencyを確認することに加え、関数として輝度を数値化することで一種の定量的評価を行うことが可能となる。最大輝度画像（Intensitymap; peak fluorescence value）は、血管が最大輝度を示した際の画像で、輝度を数値化・色分けして表示することができる（Fig. 2）。この画像をもとにタッチパネル上でSTA・MCA・静脈など任意の場所に関心領域（ROI）を設定することができる（Fig. 3）。バイパスからの血流がある状況、ない状況のそれぞれの画像で、同一の血管に置いたROIを指標に、輝度・時間経過をそれぞれ解析す

Fig. 4 解析・比較図
黄色・緑がMCAの輝度、青が静脈の輝度の変化を示す。右のSTA閉鎖時に比し、左のSTA開放時はICGのpeakまでの時間が早く、slopeが急峻になっている。またpeak後のwash outが早いことも観察される。
ることで解析・比較図（Fig. 4）を作成した。この解析図
でICG輝度（Average Intensity: AI）/ 時間（sec.: s）をグ、最大輝度までのラフ化し、最大輝度へのDelay値（s）
Slope値（AI/s）を表すことにより、バイパス術によりこれらが改善するかが評価できる。我々は、バイパス術後に最大輝度までのDelay値が短縮する、Slopeが急峻になることが、脳循環時間の改善と判断し評価した。
症例

74歳、男性。2009年3月に他院にて脳梗塞の診断で治療、左上肢のしびれは残存し、同年7月に当院を紹介されFig. 2 Flow 800による最大輝度画像; 左のバイパス閉鎖時より右のバイパス開放時の方が最大輝度に至る時間が短いことを示す。

た。精査の結果、右内頸動脈閉塞を認め、加療のため入院となった。既往として右脳梗塞、高血圧症、脂質異常症、胆嚢炎（胆摘術）、左上肢皮膚癌（手術）、硬膜下血腫がある。入院時は意識清明、左上肢にMMT 4/5程度の軽度の麻痺・しびれを認めた。その他神経学的異常所見は認めなかった。
頭部MRI上、右前頭葉に陳旧性梗塞が認められた。
。DSA
MRAでは内頸動脈閉塞症の所見であった（Fig. 5）では右内頸動脈は起始より閉塞しており、外頸動脈系より一部側副血行路を確認した（Fig. 6）。 術前のDual table
ARG法にて、右中大脳動脈（MCA）領域の血管反応性の低下を認め、血行力学的脳虚血Stage II5）と判断（Fig. 7）
し、STA-MCAバイパス術を施行した（Fig. 8）。

Fig. 3 Flow 800による時間画像; Fig. 1同様の所見。この画像をもとに関心領域を設定する。

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Fig. 8 術中写真
ST-MC double bypass施行。

Fig. 5 MRI: 右前頭葉に陳旧性梗塞巣 (矢印)MRA: 右内頸動脈閉塞

結果

STA-MCAバイパスを終了した時点で術中ICG蛍光血管造影を施行した。これによりバイパス血管のpatencyが良好であることを可視下に確認した。これに引き続きSTAを遮断した状態で再度蛍光血管造影を施行し、吻合後との比較を行った。その際、Flow 800による術中解析を行った。
Fig. 6 DSA
a: 右図右頸部内頸動脈閉塞、b, c: 外頸動脈系から眼動脈介した側副血行路あり (矢印)。

《術中解析図》
最大輝度画像（Intensity map; peak fluorescence value）
は、血管が最大輝度を示した際の画像で、輝度を数値化・。STA開放時（左）と閉鎖色分けして表示する（Fig. 2）時（右）で比較すると開放時の方で輝度が高いことがわかる。時間画像（Delay map; temporary fluorescenceprojection）は輝度の時間経過を表すものである（Fig. 3）が、この画像でも開放時においてintensityが高くバイパス効果が認められた。いずれもICGの輝度のピークまでの時間がバイパス術後早くなっていることを示している。
これらと注入後の動画で確かに顕微鏡視野内の動脈から静脈に至るまでの造影が早い印象があることから、バイパス術後血流が改善したことがわかる。しかしこれはあくまでも視覚的なものであり、実際にどの程度改善した

Fig. 7 術前のDual table ARG (SEE JET)
右MCA領域の血管反応性の低下を認め、血行力学的脳虚血Stage IIと判断。

かまでは評価が困難である。ここでSTA・MCA・静脈など任意の場所にROIを設定し（Fig. 3）、輝度・時間経過をSTA開放時・閉鎖時においてそれぞれ解析した解析・比較図（Fig. 4）を作成した。左が開放時、右が遮断時であるが、開放時の方が、立ち上がりのslopeが急峻になっており、ピークに達する時間も短縮していることがわかる。この立ち上がりの程度、時間差がとりもなおさず循−52−

環時間の改善として捉えられたものと判断した。術後のtransit time: MTT）の延長がみられる（Fig. 1）。バイパ

Dual table ARGでは梗塞部以外の血管反応性が改善しておス術により各種パラメーターが改善することが知られてり（Fig. 9）、3D-CTAでもそれぞれの血管のpatencyが確いるが、術中にバイパスの成否を判定することが重要で認され（Fig. 10）、ICGの所見を裏付けるものであった。

あることは言うまでもない。
従来の術中血流評価としては、超音波ドップラー、術中脳血管造影（DSA）などが挙げられる2）。ドップラーは簡便で汎用される手技であり、patencyの確認に大変有用であるが、脳の拍動や脳表の髄液貯留などによりうまくプローベがあてられず、十分に評価できないことも少なからず経験する。また細い血管の血流評価はできないという欠点がある6）。DSAでは、可視的かつ即時的にバイパス血管を評価することができ、細かい血管まで見ることができるという利点がある一方で、術中に行う上での手技の煩雑さや放射線被曝の問題が伴うことに加え、直視下に血管を評価することができないため、術野での血管同定という点でICGと比較して劣るという報告もみ

Fig. 9 術後のDual table ARG (SEE JET)
Fig. 3の術前と比較し、脳血管反応性の改善が認められた。

られる7）。
そこで、術野での血管同定や周囲血管・組織の還流速度を確認するため、近年、ICG蛍光血管造影（Indocyanine
green fluorescene videoangiography: ICGFV）が、脳神経外科領域における術中の脳血管評価の方法として導入されている。ICGは過去、肝・循環機能検査あるいは蛍光眼底造影検査において用いられてきた歴史がある。2003年にRaabeら8）により顕微鏡下ICG撮影の手技が報告されて以降、その簡便さから様々な領域で応用されるようになり、現在では脳神経外科領域においても広く術中ICGが行われており、その有用性は周知のとおりである。特にICGは200μmまでの細い穿通枝なども描出が可能であり脳神経外科分野での有用性は高いと思われる9,10）。
しかしながら、蛍光血管造影単独では、血管の輝度（蛍光強度）からpatencyの確認はできるが、実際にどの程Fig. 10 術後の3D-CTA
STAのpatencyは良好。

度脳血流改善が得られたかまでの評価は困難であった。
これを解決すべく開発されたのが脳血流解析ソフトFlow800である。造影後にタッチパネルで画面を操作し、時間考察

画像・最大輝度画像を表示し、観察したい動脈（MCA,SCA）、静脈にROIを設定し血流解析を行うことで、そのEC-ICバイパスは、血行力学的脳虚血を認める症例に輝度から、循環時間の評価をグラフとして半定量的に判おいて、再発予防を目的として施行される。特にSTA-定が可能となる。今回我々もこのソフトを用いることに

MCAバイパス術は、JET studyにおいてその有用性が証より、バイパス血管のpatencyのみならず、MCAにおける明されたことにより、現在血行力学的脳虚血Stage IIの症

ICG流入の際の立ち上がり、ピーク、洗い流しを評価す例において広く行われている。一般的に、同部位においることで脳循環時間の改善を捉えることができた。ては脳血管反応性の低下がみられ、平均通過時間（mean−53−

また、当初はバイパス術後にそのSTAをクランプする

前後での2回評価し、その間に ICGが血管内から洗い流さReferences

れる15分間を利用してLaser Dopplerを行なっていたが、やはりICGが残っており、正確な評価はできていないと

1. 工藤 與亮: A1d, CT灌流画像 (CT perfusion): 中川原 譲二,判断した。現在は硬膜切開、開窓後に1回目を、バイパス佐々木 真理編. 脳卒中の画像診断. 大阪: 永井書店, 2008.

術後に2回目を行うようにしている。これによりSTAの剥p21-29.

離、吻合の時間で1回目のICGは十分洗い流されており、

2. Khurana VG, Seow K, Duke D: Intuitiveness, quality andまたこの1回目の評価で適するrecipientの選択11）にも役立

utility ofintraoperative fluorescence videoangiography: Aus-っている。しかしここで留意すべきは、時相の誤差を可

tralian neurosurgical Experience. Br J Neurosurg 2010; 24:

能な限り防ぐため、静注を行うタイミングを統一するこ163-172.とである。我々は注入と撮像開始スイッチをかけ声であ3. Germans MR, de Witt Hamer PC, van Boven LJ, et al: Blood

わせるようにしている。また本法は輝度という形で数値

volume measurement with indocyanine green pulse spec-化することにより、半定量的に血流を評価することがで

trophotometry: dose and site of dye administration. Acta

きる点が特徴であるが、完全な数値としての評価には限Neurochir (Wien) 2010; 152: 251-255.
4. 粟野 貴志, 横瀬 憲明, 五十嵐 崇浩ほか: EC-ICバイパス術界があり、また複数回の造影においては、十分に間隔を開けても血管壁やvasovasorumにICGが残存していることにおける術中インドシアニングリーン蛍光アンギオグラ

があり、輝度の定量には潜在的に誤差が生じる可能性がフィー. 日大医学雑誌 2008; 67: 61-64.

ある。それに加え、視野の血管・組織が血液・サージセ

5. Nemoto EM, Yonas H, Chang Y: Stages and thresholds ofル® などの異物により容易に輝度が低下（邪魔される）し

hemodynamic failure. Stroke 2003; 34: 2-3.

たり、撮像中に視野内のサクション、ピンセット等を動

6. Amin-Hanjani S, Meglio G, Gatto R, et al: The utility of

かしてしまうと評価は正確ではなくなることなどの問題

intraoperative blood flow measurement during aneurysm

点が挙げられる。

surgery using an ultrasonic perivascular flow probe. Neuro-

これらの問題点はあるものの、今までは評価が困難であsurgery 2006; 58: ONS 305-312.

った術中の循環時間の改善が、画像的に得られている可能7. Killory BD, Nakaji P, Gonzales LF, et al: Prospective Eva-性が高く、今後さらに活用されていくものと思われる。

luation of Surgical Microscope-Integrated Intraoperative

ただし、先述の正確に評価するための問題がまだ残さ

Near-Infrared Indocyanine Green Angiography During Cere-

れており、統計学的な評価には至っておらず、今後さら

bral Arteriovenous Malformation Surgery. Neurosurgeryに症例を重ねていきたいと考えている。

2009; 65: 456-462.
8. Raabe A, Beck J, Gerlach R: Near-infrared indocyanine green

結語

video angiography: A new method for intraoperative assessment of vascular flow. Neurosurgery 2003; 52: 132-139.

EC-ICバイパス術におけるICGによる術中脳血流解析に

9. 渡邉 英昭, 大上 史朗, 久門 良明ほか: 脳神経外科手術におより、血流評価をより詳細に行うことが可能となり、手けるICG蛍光血管撮影について. 脳神経外科速報 2009; 19:

術の安全性向上および有効性の確認に寄与するものと考1036-1045.

える。蛍光血管造影の解析を行うことで、平均通過時間

10. Raabe A, Nakaji P, Beck J, et al: Prospetive evaluation of（MTT）の短縮の傾向が術中捉えられ、バイパス術中に脳surgical microscope-integrated intraoperative nearinfrared

循環の改善を示唆する所見を得ることができた。本法はindocyanine green videoangiography during aneurysm

バイパス術のみならず、脳動脈瘤クリッピング術におけsurgery. J Neurosurg 2005; 103: 982-989.

る穿通枝の血流確認や、脳動静脈奇形におけるflowの解11. Peña-Tapia PG, Kemmling A, Czabanka M, et al: Identifica-

析などにも応用可能である。

tion of the optimal cortical target point for extra-cranial

詳細な血管情報を術中に簡便な手技で得られることは有bypass surgery in patients with hemodunamic cerebrovascu-用であり、定量的な要素を加えることで、より安全かつ確

lar insufficiency. J Neurosurg 2008; 108: 655-661.

実な手術の実施に寄与することができるものと考える。

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