診断に役立つCTを考える ―画像診断医の立場から

CT Technology Forum:特別講演
特別講演
診断に役立つCTを考える
―画像診断医の立場から
滋賀医科大学 放射線医学講座
村田 喜代史
この能力を生かし,小型腺癌の広がり方の仮説をた
はじめに
てたものが野口分類 である.野口分類では,高分化型
過去30年のうちにCTの技術は急速に進歩してきた.
腺癌はまず肺胞の壁に沿って広がり,やがて内部に線
胸部領域においては,高速スキャンをすることによって
維化成分をつくるのに対し,未分化の腺癌は最初から
全肺のCTを呼吸停止下に撮影することができるように
肺胞を埋め尽くしていくような形態をとるとされ,CT
なった.また,1mmや0.5mmといった薄層の連続画像
が撮影できるようになり,そのデータを基に様々な再構
1)
像から,このような病理の分類を推測することができる
(図 2)
.
成画像をつくり出すことも可能になった.そのような技
また,すりガラス部と充実部の割合によって予後に
術進歩の上で,診療に役立つCT画像とはいかなるもの
差が出るとも報告されており,すりガラスが多いほど予
であろうか.
後が良くなることがわかっている
それは,臨床で必要とされる情報を提供する画像で
2011年には,野口分類に変わって肺腺癌の新分類が
あること,視覚的にわかりやすい画像であること,さら
発表された .新分類では,野口分類のA・Bは上皮内
に患者に負担の少ない画像であることに集約できる.
腺癌,Cは内部の充実部が 5mm以下のものは微少浸潤
.
2, 3)
4)
本稿では,胸部領域について,これら3点を軸に臨床画
像を踏まえながらCTで何を求めていかなければならな
高分化型肺腺癌
いのかを解説していく.
肺野結節の診断
肺野結節の診断は胸部画像診断で重要なトピックス
の一つである.まず,肺野結節の画像診断には連続高
分解能CT
(high resolution CT:HRCT)
が必須である.
胸部通常CTの厚いスライス画像で
「新たな結節」
を見つ
けた場合には,その部位の連続HRCTを追加すべきであ
る.
「新たな結節」
とは,5mm以上の大きさをもった肺癌
の可能性のある結節を指し,その部分の連続HRCTが診
断に必要となる.
肺野結節の評価でスライス厚が重要であるのは,肺
野結節を読影する際のポイントが結節の辺縁性状や内
部の構造,CT値の評価にあるからである.厚いスライ
スではパーシャルボリュームによって,これらの情報が
正しく評価できない.
またHRCTを撮影することによって病理像との対応が
可能になるという利点がある.図 1 は,同じ病変の
2mm厚のHRCTと 4μ厚の組織像を比較したものであ
る.厚みに500倍の違いがあるため,厳密に一致すると
は言えないが,このような組織像が 2mmの間でほぼ同
HRCT
(2mm厚 )
組織像
(4μ厚)
図 1 連続高分解能CT
(HRCT)
と病理像との対応
野口分類
A: 限局性の細気管支肺胞上皮癌
(BAC)
B: 限局性の細気管支肺胞上皮癌
+肺胞虚脱
C:限局性の細気管支肺胞上皮癌
+線維化
D:未分化腺癌
E: 管状腺癌
F: 乳頭状腺癌
(圧排,破壊性)
A
B
C
様であれば,その一つの組織像とCT画像を対応させる
ことが可能となる.例えば,肺胞の壁に沿って広がる癌
D, E, F
の初期病変の部分はすりガラス影として描出され,線維
化成分をもったところは充実成分となるというように,
病理像の
「影絵」
としてCT画像を認識することができる.
Noguchi et al. Cancer 1995; 75: 2844-2852
図 2 小型腺癌
(2cm以下)
の分類と進展に関する仮説
(野口分類)
31
性腺癌,5mm超は浸潤性腺癌として分類
2mm厚連続HRCT
される.つまり,今後は浸潤する部分が
5mmあるか否かという絶対値をCTで評価
していくことが病理との対応上必要とい
うことになる.計測の仕方,浸潤が不均
一の場 合や多発している場 合の対応な
ど,今後も議論が必要であろう.
すりガラス結節に関しては,HRCTが
必須であるという前提に加え,スライス
厚のさらに薄い画像が必要になるかもし
れない.また,MPRや3D画像との組み合
わせなども,検討する必要がでてくるで
あろう.こういった検討に必要な素材と
なるCT画像を提供するのは診療放射線技
師の役割と考えている.
さらに肺野結節の解析は,三次元的に
図 3 高分化型腺癌
行わなければならない.周囲の気管支や
血管との関係,あるいは三次元的な病変
の広がり方を評価していく必要があるた
め,結節の端から端のみならず,その周
囲のキーとなる構造物を含む連続HRCT
を撮影することがポイントである.これ
によって,肺の腺癌としばしば鑑別が問
題となる限局性器質化肺炎との鑑別をす
ることができる.
肺腺癌は発生してから360度方向に進
展し,進 展 部 位の血 管を巻き込んでい
く.その後,腺癌は線維成分によって収
縮するが,その際に胸膜や肺動静脈,気
管支を巻き込む形態をとる
(図 3)
.
一方,限局性器質化 肺炎は気管支に
沿った病変の広がりや帯状,分岐状を示
図 4 限局性器質化肺炎
し,その辺縁はしばしば直線的でやや陥
Screening Site
Screening CT
凹したような形 態をとることが 多い
(図
4)
.肉芽腫性炎症の場合には,結節の中
央に気管支が入りこむ形態をとる.
検診機関
Months
0
Hospital
この鑑別法は小さな腫瘤でも適用が可
10mm以下
能であるが,鑑別が難しい場合も少なく
ない.しかし原則として,典型的な腫瘤
近年のMDCTの登場によって形態的特
徴の乏しい小結節を多く検出できるよう
になった.大部分は良性であるが,とき
に急速増大する悪性腫瘤の可能性もある
5mm以上の結節
新しい結節
残存
要がある.日本CT検診学会では,図 5 ,
32
検査
10mm以上
すりガラス結節
15mm以下
消失
6 のようなフォローアップ方法を提唱し
ている.すりガラス結節のフォローアップ
経過観察
15mm以上
た めHRCTに よ って 経 時 的 な 変 化 を 追
い,視覚的にフォローアップしていく必
精密検査
医療機関
充実結節
と炎症の違いという知識は診断をしてい
く上で基本となる.
1
1st TS-CT
図 5 日本CT検診学会によるフォローアップ方法
充実部
5mm以上
充実部
5mm以下
経過観察
検診へ
CT Technology Forum:特別講演
は,充実結節と異なり,2
検診へ
年を越えてから増大する可
能性があることから,4 ∼
喫煙者
非喫煙者
5 年程度はフォローアップ
しなくてはならないとされ
ている.なお,結節のフォ
ローアップCTでは,前回,
前々回と条 件をそろえて
撮影することが大切であ
る.緩徐な増大の評価は
極めて難しく,最 初のベ
充実結節
10mm以下
4
3
6
2 TS-CT
3 TS-CT
2 TS-CT
12
18
24
4 TS-CT
3 TS-CT
5 TS-CT
6 TS-CT
4 TS-CT
Disappeared
Disappeared
Disappeared
Stable
Stable
Stable
Disappeared Disappeared
Stable
Stable
Increased
Increased
Increased
Increased
Increased
フォロー
終了
充実結節
10mm以上
精査
すりガラス結節
充実部5mm以上
ースラインCTとの比較が
重 要とされるため,同じ
スライス厚,スライスピッ
すりガラス結節
充実部5mm以下
チでの評価が最低限求め
消失
2 TS-CT
3 TS-CT
4 TS-CT
Increased
Increased
Increased
Stable
Stable
Stable
Disappeared
Disappeared
Disappeared
フォロー
継続
られる
(図 7)
.
検診へ
肺門部の病変
肺門部の病変の解析に
は連続した薄層の造影CT
図 6 結節形態によるフォローアップの違い
が必須である.薄層の造影CTを撮影する
ことによって,正常でも気管支や血管の
周りの軟 部 組 織を確 認 することが でき
る.図 8 は気管支血管周囲間質と呼び,
血管や気管支周囲の結合織やリンパ節を
含む.リンパ管や気管支動静脈は,病変
の進展経路として重要であり,気管支血
管周囲間質を通して病変が広がっていく
ことを理解しておくことが大切である.
言い換えればCTを用いて間質変化を正確
2008
2009
2010
2011
図 7 すりガラス結節のフォローアップ
に描出することが,肺門部の病変評価につながる.
間質の正常像をベースラインとし,気管支周囲の軟
PA
部組織の増加や気管支の狭窄などを捉え,肺門部の癌
をなるべく早期に発見するためには薄層の造影CTが不
可欠となることがわかっていただけると思う.例えば,
L
Br
B
血管の間の軟部組織が腫瘤状に増加していればリンパ
節が腫大していると判断でき,または気管支や肺動脈
の周囲を取り囲むように異常な軟部組織が存在する場
合には,間質の中にあるリンパ管に沿って病変が 広
がっていると判断ができる.
肺門部の病変で最も重要であるのは肺門部肺癌であ
るのは間違いない.肺門部肺癌の評価においても薄層
の造影CTを撮ることによって,肺癌と血管との位置関
剖検肺気管支動脈造影
肺門部リンパ管シェーマ
係の把握が容易になり,また明瞭な画像を得ることに
よって読影者間のばらつきを抑えることができる.薄層
造影CTは肺癌の手術適応を考える上で非常に有用であ
るが,腫瘍が肺の血管と接している場合に,接触と浸
岡田慶夫 1989
図 8 気管支血管周囲間質
潤を区別することはCTでは原理的に困難であり,気管
現在の肺癌手術の考え方
支・血管浸潤の診断能には限界があることも覚えてお
肺癌手術では,腫瘍が気管支や肺動静脈をどの程度
く必要がある.
浸潤しているか,その範囲をよく評価し術式を決定す
33
右スリーブ上葉切除術
右スリーブ肺全摘術
左スリーブ上葉切除術 左スリーブ下葉切除術
右上中葉スリーブ切除術 右中下葉スリーブ切除術
気管分岐部形成術
気管形成術
(気管分岐部切除術) (気管管状切除術)
適応 ・肺葉気管支に癌が存在し,通常の肺葉切除ができない場合
・肺内,縦隔リンパ節転移が気管壁に直接浸潤し,通常の肺葉切除ができない場合
永安,他. 日本胸部臨床 2010; 69: S119-S128.
図9 肺癌の拡大手術:気管・気管支形成術
(根治性+肺機能温存)
肺縮小手術:肺区域切除術
(亜区域合併切除)
肺野末梢 2cm以下の肺癌
(T1aN0)
では,
区域切除術が肺葉切除に代わり得る
5 年生存率
肺葉切除群
(262例)
89.1%
縮小手術 (305例)
89.6%
Okada et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2006
肺区域切除の実際
胸腔鏡下で切除予定区域を虚脱,
あるいは膨張させ,肺門部からは
区域間肺静脈に沿って,末梢側からは
含気虚脱ラインに沿って切離 正確な気管支分岐および肺動静脈
の三次元解剖の術前把握が重要
(CTの重要な役割)
Yamashita E. Roentgenologic anatomy of the lung, 1978.
図 10 肺縮小手術:肺区域切除術
る.手術の基本は肺癌を含む肺葉切除とリンパ節廓清
肺二次小葉レベルの病変分布の評価が診断に重要であ
である.腫瘍の広がりに応じて 2 葉切除や全摘除術を
り,また間質性肺炎の診断においてはHRCTが必要不
選択するが,最近ではこれらに加え,肺機能をできる
可欠な役割を果たすためである.
限り温存するための手術を行うことが増えてきている.
HRCTを用いて小葉の中に病変がどのように分布して
気管支を拡大して取り除いたあと再建する気管支形成
いるかを評価していく.図11aのCT像から小葉の中に
術
(スリーブ切除術)や縮小手術
(区域切除や部分切除)
ある細気管支分岐の端に小さな粒状のX線吸収を持つ
がそれにあたる
(図 9 , 10) .こういった術式を決定す
ものを認める.また,図11bの標本写真を見ると,ちょ
るためには,明瞭な画像によって腫瘍の進展範囲を正
うど小葉中心といわれる呼吸細気管支周囲に病変をつ
確に評価する必要があり,連続の薄層造影CTと種々の
くっていることがわかり,病理像
(図11c)
を見ても同じ
再構成画像を駆使しなければならない.
位置に慢性の炎症性の結節があることがわかる.この
5)
びまん性肺疾患
びまん性の肺疾患の解析にもHRCTが必須である.
34
ように,CT画像から病理像に極めて近い情報が得られ
ることがHRCTの重要性のゆえんである.
図12は癌性リンパ管症の例である.CT像では正常の
CT Technology Forum:特別講演
血管と比べてごつごつと不規則に太くなっている血管
が確認できる.つまり元々ある肺の構造の血管や気管
支周囲にあるリンパ管に沿って癌細胞が広がっている
ことが推測され,実際の病理像と比べてもその
「影絵」
びまん性汎細気管支炎
b
a
をCT像で評価できていることがわかる.
びまん性肺疾患を疑う際には,CT検査において必ず
HRCTを追加再構成する.HRCTによって典型的な特
発性肺線維症の所見が出た場合には組織診断は行わず
臨床診断をしてよいという国際的なコンセンサスがあ
c
り,典型的ではない場合にのみ組織診断を行う.言い
換えれば,びまん性肺疾患,特に間質性肺炎のCTにお
いてHRCTを撮影していない検査は不十分であるとも
言える.
細気管支狭窄病変における吸呼気CT
閉塞性細気管支炎や慢性閉塞性肺疾患といった細気
管支狭窄病変は,HRCTの吸気像では形態変化がわかり
にくく,呼気で撮影すると細気管支から息を吐けないた
図 11 肺二次小葉内の病変分布の評価
め空気が捉え込まれるという現象
(air trapping)が生じ
る.逆に言えば,このair trappingを見ることによって病
変診断を行うことが可能となる.したがって,細気管支
狭窄病変が疑われるにもかかわらず,吸気CTで異常が
明確に判断できない場合には,呼気CTの追加が必要で
ある.吸気と呼気を比べ,肺野CT値の変化の差を見る
ことによって病態を診断することができる
(図13)
.
先天性奇形の診断
先天性奇形の診断には,肺実質の異常の評価に加え
て,気管支系の異常,肺血管系の異常,大動脈系の異
常の評価が重要となる.したがって,HRCTに加えて,
MIP像,MPR像,三次元画像といった再構成画像が有
図 12 癌性リンパ管症
用である.
肺分画症を例に挙げる
(図14)
.肺分画症は肺の一部
が正常肺と分離している奇形であり,正常の気道との
交通がなく,大動脈系から血液が供給され肺静脈に血
液が戻っていくという形態をなし,横隔膜直上の内側
に多いという特徴を有する.
診断にあたり,気道系と血管系を評価することが重
要である.B10系統の気道系は華奢で細くなり病巣が始
まるレベルではCTで確認できないほどになる.また,
血管系では異常な大動脈からの血管が栄養し,静脈系
に対して戻っていくこと,肺動脈が非常に華奢である
ことなどを三次元画像などを用いて立体的に評価する
と理解しやすい.
また診断において全体像が捉えやすい画像や診断医
以外の医療従事者や患者にとってわかりやすい画像を
提供することも大変重要なことである.画像を作る診
療放射線技師も,診断能を高めるためだけでなく,わ
かりやすく人に見 せるということも念 頭に入れて,
MPRや三次元画像を作成してほしい.
吸気
呼気
図 13 吸呼気CT
35
CT Technology Forum:特別講演
も無視できないことから線量低減に努力すべきである
スクリーニングおよびフォローアップに役立つCT
という議論も進んでいる.
スクリーニングやフォローアップのCTでは,通常の
肺癌CT検診に関しては,その有効性に関する論文が
病変を精査するCTとは考え方を少し変える必要があ
最近発表された .このNLST研究では,5 万人以上の
る.CTの高速化による検査時間の短縮や画質の向上に
人を対象としたランダム化比較試験において,X線写
6)
よる情報量の増加などによってCT検査数は世界的にも
真で検診する群とCTで検診をする群を 3 年間検診し,
増加傾向にある.一方で,X線被ばくによる発癌リスク
数年間フォローアップをしたところ,肺癌CT検診群で
はX線検診群に比べ死亡率が20%減少したという結果
であった
(図15)
.
有効性のエビデンスが得られたとはいえ,CTの被ば
くをできる限り減少させることは,放射線科医および診
療放射線技師の義務である.医師はリスクと利益を考
慮し,利益が上回っている状況下でのみCT撮影をする
という感覚を持つべきであり,患者にもきちんとした説
明をなす義務をもつ.診療放射線技師は与えられた環
境下において最善の条件を選択したり,逐次近似法に
よる画像再構成など,被ばく低減のための技術を追い
求め応用していく,という考え方が重要である.
まとめ
・肺野結節の画像診断には連続HRCTが必須となる.
また,肺野結節のHRCTによるフォローアップは重要
になってきているが,撮影の際にはスライス厚やスラ
イスピッチを過去のデータと合わせることに留意する.
・肺門部病変の解析には連続薄層造影CTが必須であ
る.肺癌手術の術前情報として,MPR像,MIP像,
図 14 肺分画症
三次元画像が有用な場合があり,利
用者である臨床医との情報交換が重
肺癌による 死亡
要となる.
Trial
Arm
Personyears
(py)
Lung
cancer
deaths
Lung cancer
mortality per
100,000 py
Reduction in
Lung cancer
Mortality(%)
95%CI
P value
・びまん性肺疾患の解析にもHRCT
LDCT
144,103
356
247
20.0
6.8-26.7
0.004
CXR
143,368
443
309
・先天性奇形の診断には,肺実質異
常の評価に加えて,気道系および
肺血管系の異常,大動脈系の異常
Cumulative No. of
Lung-Cancer Deaths
Death from Lung Cancer
500
の評価が重要となる.
Chest radiography
400
・診療には,診断医以外の医療従事
Low-dose CT
者や患者にもわかりやすい画像が
300
症例登録後の
累積肺癌死亡数
200
100
0
が必須である.
求められ,
「美しい」画像だけを目
標にしてはいけない.
・CTがスクリーニング法としての役
0
1
2
3
4
5
6
7
Years Since Randomization
割も担うようになり,高頻度に実施
8
されるようになった現在において
NLST research team. N Engl J Med 2011; 365: 395-409.
図 15 NLSTの結果
は,被ばく低減と画質の調和を真
剣に考えていかなければならない.
参考文献
1)Noguchi M, et al. Cancer 1995; 75: 2844-2852.
2)Kodama K, et al. Lung Cancer 2001; 33: 17-25.
3)Ohde Y, et al. Lung Cancer 2003; 42: 303-310.
4)Travis WD, et al. J Thorac Oncol 2011; 6: 244-285.
36
5)Okada M, et al. J Thorac Cardiovasc Surg 2006; 132: 769775.
6)NLST research team. N Engl J Med 2011; 365: 395-409.