放射線被ばくの現状と課題
および循環器領域における新技術

杏林大学医学部放射線医学教室
似鳥俊明
2016年7月21日

外科的医療の進歩• 1846年。ウィリアム・モートン、エーテル麻酔の公開実験（華岡青洲。1842年。）• 1895年。ヴィルヘルム・レントゲン、X線発見。
• 1928年。フレミング、ペニシリン発見。第二次大戦において広く用いられ、終戦後は民間にも開放。

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ヴィルヘルム レントゲン
1895年Ｘ線発見

マリー キュリー
1914年、X線撮影装置搭載車を作り第一次世界大戦
キュリー”
3 前線に。”プチ放射線を用いた医療• 放射線検査
胸部X線単純撮影、消化管X線検査、CT 、核医学検査など• Ｉnterventional Radiology IR（インターベンショナル ラジオロジー IVR ）• 放射線治療
腫瘍制御に必要な線量はその感受性により異なるが、一般的な固形がんへの線量は50Gy前後。

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Interventional Radiology IR
インターベンショナル ラジオロジー

IVR

画像下治療

1964 Dotter 下肢動脈閉塞症に対する径皮的血管拡張術
1967 Margulis 命名5cf. Interpretational Radiology

PTA経皮経管動脈形成術
percutaneus transluminal angioplasty

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Minimally-invasive
procedures

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Minimally-invasive
procedures
From Wikipedia, the free encyclopedia89医療被ばく
医療で使われる放射線による被ばくを、医療被ばくと言います。
放射線による健康影響は否定できないものの、医療被ばくには、線量限度（個人が受ける被ばく線量をできるだけ抑えるために設定された値）は適用されません。患者にとって、被ばくによる健康影響の懸念をはるかに上回る大きな健康上のメリットがあるからです。
遠藤 啓吾

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元（社）日本医学放射線学会理事長

IVR に伴う放射線皮膚障害の防止に関するガイドライン2001
13学会参加による医療放射線防護連絡協議会

表-1

レベル 0
レベル 1
レベル 2
レベル 311

皮膚被ばく線量と患者対応基準

1Gy 未満1Gy 以上 3Gy 未満
3Gy 以上 5Gy 未満
5Gy 以上

特別な対応は不要
被ばく線量と部位を診療録などに記載する
一過性の脱毛、発赤の可能性を説明する
脱毛、発赤、びらんなどの可能性を説明する(18~20Gy で皮膚壊死、潰瘍形成の可能性)

医療被ばく研究情報ネットワーク J-RIMEによる診断参考レベル

Diagnostic Reference Level: DRL2015

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DRL2015

報告書より抜粋•13IVR
放射線皮膚障害の防止に対する意識の高まりを受け、2000 年頃より様々なガイドライン が発行された。2001 年に 13 学会により構成される医療放射線防護連絡協議会より「IVR 等 に伴う放射線皮膚障害の防止に関するガイドライン」が発行され、 2006年には10学会が参加して、「循環器診療における放射線被ばくに関するガイドライン」が発行されている。
本ガイドラインは、2011 年に改訂され、これらのガイドラインでは 2Gy という値が手技の続行、 中止を決定する閾値として示されており、日本でも一般的な管理目標値として周知されてい る。

職業被ばく

電離放射線障害防止規則

実効線量限度 実効線量限度（全身の被ばく線量）• 50mSv/年 かつ 100mSv/5年• 女子は5mSv/３ヶ月（妊娠確認～出産まで内部被曝1mSv）

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職業被ばく
等価線量限度 等価線量限度（部分的な被ばく）∗眼の水晶体150mSv/年∗皮膚500mSv/年∗妊娠中の女子の腹部表面2mSv

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個人被ばく線量測定∗蛍光ガラス線量計∗測定部位は胸部∗妊娠可能な女子は腹部

16水晶体混濁•医療従事者における、放射線被曝による水晶体混濁は、Contorol 9％の有病率に対して、Interventional cardiologistの有病率は52％。
同領域での看護師の有病率は45%。
相対リスクはそれぞれ5.7倍、5.0倍。

Catheterization and Cardiovasc Interv 2010; 76:826–834.

17悪性腫瘍のリスク•

小児において（平均12歳）14分程度の比較的短い被爆時間の透視で、0.02%の悪性腫瘍発症リスク上昇があると報告。

•

比較的長く、複雑な処置においては、1時間の被爆時間につき、女性で0.07％、男性で0.1％のリスク上昇と報告。

•X線被爆が原因と考えられる心臓内科医師の脳腫瘍および頭頸部腫瘍31人のレビューでは、26/31が片側性脳腫瘍で、22/26（85％）が左側に好発していた。
Am J Cardiol 2013;111:1368e–1372e.

18

19

不整脈治療における放射線被曝
Pacing Clin Electrophysiol 1997;20:1834–1839.
Circulation. 1998;98:1534–1540.
Circulation. 2001;104:58–62.
・・・・・・・・・・・・•

カテーテル・アブレーションにおける放射線被曝は線量、時間依存性で、蓄積性である•患者ばかりでなく、術者やそのほかのコメディカルスタッフに対するリスクである•

急性期・亜急性期合併症は皮膚障害、筋骨格障害、水晶体混濁、悪性腫瘍、遺伝子異常などの障害のリスクがあると報告されている•

これらのリスクは特に心房細動のように、長時間手技や複数回手技などの要因があり、特に小児・妊娠中・肥満患者において注意を要する
杏林大学循環器内科提供

20

21

不整脈の疾患治療の現状• 2014年度年間症例数・トレンド等– 経皮的アブレーション：約53,600例／年– CRT-D ：3,356症例／年

出所
1. 矢野経済研究所(2014)
2. 日本不整脈デバイス研究会 http://www.jadia.or.jp/pdf/2014_crt.pdf

2222

（経皮的）カテーテルアブレーション• 経静脈的ないし経動脈的 に電極カテーテルを心臓血管内に挿入し，カテーテルを通じて体外から焼灼エネルギーを不整脈発生源である心筋組織に加え，これを焼灼・破壊する治療法。
• 臨床応用開始は1982年のScheinman，Gallagherによる。

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ロボットナビゲーション法は電極カテーテルを人の手 で直接触れることなく操作をする方法．術者被曝 の軽減や遠隔地の治療が可能になる．強い磁場を使用してカテーテルを操作する磁気ナビゲーション
法 （magnetic navigation）が主。

The Stereotaxis Niobe®
magnetic navigation system24

3次元マッピングとロボット ナビゲーション

25•

3次元マッピング法とは心臓の立体画像をCTやMRIでコンピュータ 画面に作成し，その画像上に電気的情報を統合すること で，アブレーション治療に必要な心臓形態と不整脈の地図を同時に得ること．

•

心腔内に挿入さ れた電極カテーテルの位置は，リアルタイムでその心臓立体画像中のアイコンで表示されるので，最小限の透視でアブレーション標的に誘導することがで きる（カテーテルナビゲーション）．

•

現在最も普及して いる方法は磁気を利用したCARTOシステムと微少な電流を使用したENSITE VELOCITYシステム。

3D-EAM electro anatomical mappingを用いたカテーテル・アブレーション

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MediGuide™テクノロジー
 微弱な電磁場を利用し、専用デバイス（カテーテル、ガイドワイア）に埋め込まれた超小型センサにより、3次元空間におけるカテーテル先端の位置と方向を表示
 専用デバイスの位置と方向を予め録画したX線透視画像に重ねて表示



心拍数,呼吸、患者の動きに応じた録画画像の自動補正。



シングルプレーンでバイプレーンを模した透視画像が得られる



カテーテルの位置と向きを表示。
2727

血管撮影装置28

血管撮影装置+ MediGuide
St Jude Medical

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d2d1d3

MediGuideの原理.
フラットパネル内3箇所に配置されたコイルからそれぞれ周波数の異なる弱い磁場を出し, カテーテル先端のセンサーまでの距離を感知する. 3点からの距離をもとに3次元的なカテーテル先端位置を把握.
30

MediGuide™はGPS装置と同様透視を行わずに3次元的にセンサ内臓カテーテルの追跡が可能

Vallakati et. al. JAFIB Vol. 5, No. 7, May 201331

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MediGuide™ Systemアルゴリズム
 体動センサ（MediGuide™PRSセンサ）により、プロセッサに患者体動データを流し、患者の体動による3次元の座標MediGuide™センサを補正させる。
 プロセッサは、シネ画像データを受信し、モニタ上の3次元の座標にMediGuide™
センサを重ねる。
制御

MTA磁場発生装置

PRS
体表面センサインターフェース&プロセッサ画面

アンギオ装置“Motion Box”

X線イメージデータ

本品の磁場強度：2～200μT, 周波数： 9～15Hz

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メディガイド用
専用センサ付
デバイス

ECG
電極

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MediGuide™ による体動・心拍補正技術•PRS患者基準センサは、患者の動きを補正する•ECGはモニタされ、予め録画されたシネ画像は心拍数に同期される
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35

2015年3月German Heart Center を視察した際のモニター画面.
シングルプレーン装置だが左画面でLAO42°, 右画面ではAP方向のシネループを同時に再生しており, 透視を出さなくても各動画上にアブレーションカテーテルの先端位置(赤)がリアルタイムに表示される. 呼吸や心拍動によるずれはほとんどない. 4本の肺静脈はそれぞれ色付
きの円でマーキングされており, 左下肺静脈 (LIPV) 起始部付近をアブレーションしている.
34

MediGuideによる被曝低減のイメージ

経皮的にカテーテルを挿入

処置前検査

処置中

従来法

MediGuide

手技開始前に記録した画像を心拍に同期してループ再生する

必要があれば任意でX線透視像により確認可能

ナビゲーションの基本画像になるX線透視像を手技開始前に記録する
3735

従来法

MediGuide

手技開始前に記録した画像を心拍に同期してループ再生する

必要があれば任意でX線透視像により確認可能

ナビゲーションの基本画像になるX線透視像を手技開始前に記録する

3836

MediGuide：アブレーション部位

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38

Atrial flutter Ablation一例当たりの透視時間

MediGuide (min)Control (min)Sommer et al8.25±4.9685±751 (mGy)
0.5±1.4

21.18±14.8
1782±5153 (mGy)
10.2±9.6

Rolf et al16±1331±1813.38±5.3442.26±33.67 (mGy)

25.48±4.35
233.53±109.45 (mGy)

Vallakaiti et al

使用1月での杏林大学での検討

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J Interv Card Electrophysiol 2013: 38;95-100.
Circ Arrhythm Electrophysiol 2012: 5; 684-690.

40 Sommer Journal of Visualized Experiments May 2015. 99. e52606

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2015年3月German Heart Center を視察した際の心カテ室。

コメディカルはプロテクター着用せず！
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杏林大学での最新データ

Yosuke Miwa : 63rd Japanese Heart Rhythm Society
July 15, 2016 Sapporo
42

43

44

我々の課題；不整脈治療以外の多様なIVRへの応用。
••••••••••••
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経皮的冠動脈形成術
経皮的肺動脈形成術
経皮的腎動脈形成術
経皮的下肢動脈形成術
経皮的脳血管形成術
経皮的脳動脈瘤塞栓術
経皮的肝動脈塞栓術
経皮的骨盤動脈塞栓術
経皮的内シャント形成術･･･････････････

A 3D electromagnetic vascular navigation system forangiography of the trunk of the body
: A Phantom Model Study

Toshiya Kariyasu1, Kazunori Kuroki2, Yutaka Masuda1, Shichiro Katase1, Kyoko Soejima3,
Hidekatsu Tateishi1,Yusuke Kinoshita1, Toshiaki Nitatori1,

1Department of Radiology, Faculty of Medicine, Kyorin University, Tokyo, Japan
2Department of Medical Radiological Technology, Kyorin University, Tokyo, Japan
3Department of Cardiology, Faculty of Medicine, Kyorin University, Tokyo, Japan

ECR2016 （Mar 01 2016 Vienna)46

Methods and materials
 Phantom Model The experiments were carried out in the clinical EP catheterization laboratory.
 A phantom model was positioned on the patient table of the angiography system.
 MediGuide™ was activated, the phantom was placed within the valid electromagnetic
field zone and the x-ray-detector was positioned in an AP-view.

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Methods and materials

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以上です。ご清聴ありがとうございます。