博士（医 学）小野寺祐也

学位論文題名Enhancedv
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pingforultraSeleCtiVetranSbronChia11ungbiopSy― ―（ 肺動脈 を用 いた末 梢描 出改良型仮想気管支鏡―超選択的経気管支肺生検における生検経路描出の改善）

学位論文内容 の要旨【目的】三次元コンピュータ断層像のーっである仮想気管支鏡は末梢小型肺病変の気管支鏡 下肺 生検 前のシミュレーションに有用で あるが、気道の空気と気管支壁のX線吸収値の差から構築される仮想気管支鏡は末梢での解像カ が不十分と報告されている。より末梢に、細い気管支鏡を進めて気管支鏡下肺生検を行な う場合、従来の仮想気管支鏡ではシミユレーションが不十分となりえる。一方、肺動脈は 解剖学的に気管支血管束を形成し、ほぼ、 気管 支伴 走す る構 造の ため 、胸 部コ ンピュータ断層像(CT)
上で気道 が同定できない時で も気 道走 行を知る指標である。肺動脈内 部のX
線吸収値は肺実質より 十分高く、均一で、仮想内視鏡の作成が可能であるが、臨床応用の 報告はなぃ。我々は肺動脈も利用した末梢描出改良型仮想気管支鏡を考案し、超選択的経 気管支肺生検時の病変に到達する気管支経路を作成して、従来の仮想気管支鏡と比較した 経路描出の改善と経気道肺生検の成功率に関して、検討を行なった。
【対 象と 方法】基礎的検討として、ポラ ンティア1名の肺CTを撮像し 、作成者の経験の違 いと 仮想 内視鏡作成へ及ぼす影響に関し て検討を行った。3次元画像 作成経験の異なる放 射線 科専 門医 3名が 独立 して 、右 上葉B3bより末梢の気管支とこれに 隣接する肺動脈の仮想内視鏡を末梢まで作成した。仮想内視鏡上の 内腔が描出不能になった部位で末梢気管支 径と 肺動 脈径の測定を行った。結果に対 する統計解析は繰り返しのある2元配置分散分析を用い、交互作用があった場合はScheffe 法による多重比較検定を追加した。有意水準は 5％ 未満 とし た。次に仮想気管支鏡が超選択的気管支鏡下肺生検に対 する有用性の臨´床的検討を行った。39
人40個の肺野末梢病変に対 する従来の仮想内視鏡と肺動脈を用いた改良型仮想気管支鏡を作成し、実際の気管支鏡の 到達地点と生検結果とを比較した。対象 と な った 病変 はい ずれ も 2cm以下 で、 内訳 は33個の 結 節、 5つ の限 局性 すル ガラ ス 状病変 、2つの 結節 とすルガラス状病変の混在病変であった。改良型仮想気 管支鏡は一名の放射線科専門医により、．3段階の工程で作成された。ア）従来の仮想気管支鏡を内腔が描出されなくなるまで作成、イ）仮想内視鏡の先進部を隣接する気管支肺動脈束内の肺動脈内腔‑45−に移動、ウ）肺動脈の仮想内視鏡を病変に到達するまで作成した。気管支鏡下生検には先端径が 2,8mmの 極 細径 気 管 支鏡を用 い、全 例生検前 に2名 の呼吸 器内科医 が仮想 気管支鏡を用い たシミュレーションを十分に行ってから、局所吸入麻酔下で肺生検手技を行った。
生検の 目標となる病変まで仮想内視鏡の先端が到達したものを経路描出成功、病変より検体を採 取できた 場合を 生検成功 として以 下の3つの評 価を行った。1)
2つの仮想内視鏡作成限界点から肺生検を行った場合で肺生検の成否との比較、2）従来法での作成成否と肺生検の成 否の比較、3）改良法と肺生検の成否の比較。これら結果にz二乗試験またはFi8herの直接 確率計算 法を使 い、統計 学検討を 行った 。また、 2）と3）の結果の関連について
Mantel‑Haenszel法 で も検 酎 を 行っ た 。 従来 法 と 改 良法の到 達地点の 分枝次 数関してWilcoxon
符号付順位和試験で比較を行った。
【結果 】基礎的 検討で は放射線 科3
名 の仮想 内視鏡作 成限界点での気管支径は平均1.
5mmで あ り 、3人 の 結果 に 統計的 有意差 を認めな かった。 放射線 科3
名 の仮想 内視鏡作 成限界 点 で の 肺動 脈 径 の平 均は0.
8mmであ った。放 射線科 3名の 仮想内視 鏡作成 限界点は気管支 が平均7.
5次分 枝で肺動 脈が平均 10次分枝 であり、 いずれ も統計的 有意差 を持って気管 支よりも 肺動脈 の方が末 梢まで仮想内視鏡を作成できた（検者A；pく0.
001、検者B;pく 0.
001、検 者 C;
pく 0.01)。 臨床例 での従来 法と改 良法の到 達地点 も従来法 が平均6次 分枝で改 良法が平 均10次分 枝であり 、pく0.001の 有意差 で仮想気 管支鏡 の末梢描出が改善 した。40病 変のう ち30病変で 仮想内 視鏡作成 成功と生検の成功が一致した。従来法のみ で成功し たもの は8例 だった。 生検は 40病変中31例(77.
5％）で成功した。生検が失敗し た9例 で、4例は経 路が仮想 気管支 鏡上、描 出できず 、実際の生検でも病変に到達できな かった。 5例で 仮想気 管支鏡は成功したが、実際の気管支鏡では気管支の分岐角度が急峻または、気管支鏡の長さが足らナょいため、生検手技が失敗した。1
例で仮想内視鏡が作成した経路と違う経路から生検・が成功した。臨床検討の1）と3）はpく0.01で統計的有意差があった。2）はp0.
2823で有意差を認めなかった。2）と3）の比較もpく0.
001で統計的有意差を認めた。
【考察 】我々の 結果は 仮想内視 鏡が3DCT
作 成の経験 によら ず、Imm前後径 の小さな構造まで作成できる方法であることを示した。改良型仮想気管支鏡は従来の方法に比して、より末梢で気道の解剖を描出し、生検手技の詳細なシミ．ユレーションが可能であった。実際の臨 床例でも 末梢ま で経路を 作成した 方が経 気管支肺 生検の成績が有意に向上した。
我々の 経気管支 肺生検 は77.
5％であ り2crri以下の小 型病変 の成績と しては 諸家の報告（50/0〜54％）より優れていた。
【結論】肺動脈を用いる改良型仮想気管支鏡は、従来の仮想気管支鏡よりも末梢の気管支まで 仮想気管支鏡を作成するとことを可能とし、経気管支肺生検前のシミュレーション法として、末梢小型病変の肺生検の成功率を有意に向上させる。

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学位論文審査の要旨
主 査 教 授 西 村 正 治
副 査 教 授 秋 田 弘 俊
副 査 教 授 宮 坂 和 男

学位論文題名Enhancedv
irtualbronchoscopyuslngthepulmonaryartery― ・ ImprOVementintheroutemappingfor
ultraSeleCtiVetranSbronChia11ungbiopSy− ―（肺 動脈を 用い た末梢 描出 改良型仮想気管支鏡
一 超 選 択 的 経 気管 支肺生 検に おけ る生 検経 路描 出の 改善 ）三次元コンピュータ断層像のーっである仮想気管支鏡は末梢小型肺病変の気管支鏡下肺生検前のシミュレーションに有用であるが、気道の空気と気管支壁のX線吸収値の差から構築される従来の仮想気管支鏡は末梢での解像カが不完全なため、生検経路予想のシミユレーションが不十分となりえる。一方、肺動脈は解剖学的に気管支血管束を形成し、胸部コンピュータ断層像(CT)上で気道が同定できない時でも気道走行を知る指標で仮想内視鏡め作成が可能であるが、臨床応用の報告はない。申請者は肺動脈を利用した末梢描出改良型仮想気管支鏡を考案し、従来の仮想気管支鏡と比較した経路描出の改善と超選択的経気管支肺生検の検体獲得の成功率に関して、検討を行なった。正常ボランティア1名の肺CTを撮像し、3次元画像の作成経験の異なる放射線科3名が右上葉のB3bとA3bの仮想内視鏡作成を行い、結果に繰り返しのある2元配置分散分析とScheffe法による多重比較検定を用いた検討を行った。仮想内視鏡作成限界点での気管支径は3名いずれも平均1.5mmであり、統計的有意差を認めなかった。仮想内視鏡作成限界点での肺動脈径の平均は3名全体で0.8mmであった。仮想内視鏡作成限界点は3名全体で気管支が平均7.5次分枝、肺動脈が平均10次分枝であり、いずれも統計的有意差を持って気管支よりも肺動脈の方が末梢まで仮想内視鏡を作成できた（検者A；pく0.001、検者B；pく0.001、検者C；pく0.01)。臨床例は40症例で行った。内訳は32個の結節、5つの限局性すルガラス状病変、3つの結節とすルガラス状病変の混在病変で全例、肺生検前に従来法と改良法で仮想気管支鏡作成を行った。従来法と改良法の到達地点の結果はWilcoxon
符号付順位和試験を用いて検討した。従来法が平均6次分枝で改良法が平均10次分枝であり、仮想気管支鏡の末梢描出が改善した（pく0.
001)。40病変のうち30病変で仮想内視鏡作成成功と生検の成― 47−

功 が 一致 し た 。従 来法のみ で成功 したもの は8例だった 。生検は 40病変中 31例(77.
5％）で 成 功し た 。 生検 が失敗し た9例で、4例は経 路が仮 想気管支 鏡上、 描出でき ず、実 際の生検 でも病変 に到達 できなか った。 5例で 仮想気管 支鏡は 成功した が、実 際の気管支鏡では気管支の分岐角度が急峻または、気管支鏡の長さが足らないため、生検手技が失敗した。
1例で仮想 内視鏡 が作成し た経路と 違う経 路から生 検が成 功した。 従来法 と改良法で作成
成 否 と肺 生 検 の成 否 で 2x2表 作成 し 、 Fisherの直 接確率計 算法を 用いて比 較した 結果、
従来 法では統 計的有 意差がな かった が、改良 法ではpく0.
01で 統計的有 意差が あった。従来 法 と改 良 法 の結 果 を M
antel‑Haenszel法 で比 較すると pく0.001で統 計的有 意差を認 めた。 以上から 、肺動 脈を用い る改良 型仮想気 管支鏡は、作成者の経験に影響されずに、従来の 仮想気管 支鏡よ りも末梢 の気管 支まで仮 想気管支鏡が作成可能と考えられた。肺動脈を用 いる改良 型仮想 気管支鏡 は末梢 小型病変 の肺生検での検体獲得の成功率を有意に向上さ せ、 経 気 管支 肺生検 前のシミ ュレーショ ン法とし て有用で あると考 えられた 。
審査 にあたり 、副査 秋田教授 から仮 想気管支 鏡作成者を養成するのに必要な時間について、 仮想気管 支鏡作 成の将来 的な自 動化の見 通しについて、仮想気管支鏡作成失敗症例の内訳 について 、仮想 内視鏡の 他臓器 の臨床応 用について、副査宮坂教授から気管支と肺動脈の 仮想内視 鏡の閾 値設定に ついて 、末梢気 管支が仮想内視鏡で描出できなくなる理由につい て、仮想 気管支 鏡の作成 が将来 、診療放 射線技師でも可能であるかについて、質問があっ た。次い で主査 西村教授 から仮 想気管支 鏡の画像作成における経験差とは具体的に画像作 成工程上 のどの 現象を示 してい るかにつ いて、改良法が肺動脈の内腔を気管支内腔として 利用して いるこ との確認 、仮想 気管支鏡 の作成に要する時間にっいて、仮想気管支鏡の腫 瘍までの 経路の 確認方法 にっい て、仮想 気管支鏡の世界的状況にっいて、今回症例での実 際の病理 診断率 について 質問が あった。 申請者はこれら質問に対して自験データと文献を 引用して 概ね適 切に解答 した。
この 論 文 は肺 動脈 用いた 仮想気管 支鏡を作 成した 初めての 報告で あり肺動 脈が末 梢気管支 における 仮想気 管支鏡に おいて も代用で きることを示し、また、実際の気管支鏡下肺生検 で仮想気 管支鏡 が生検検 体獲得 向上に寄 与しえることを示した点が高く評価され、今後臨 床応用さ れるこ とが期待 される 。
審査 員一同は 、これ らの成果 を高く 評価し、 申請者が博士（医学）の学位を受けるのに充分 な資格を 有する ものと判 定した 。

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