JP7126163B2 - リンパ系の機能を評価する方法 - Google Patents
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Description
本実施形態のリンパ系の機能を評価する方法は、四肢に複数存在するリンパルートから、評価対象となる1又は複数のリンパルートを選択するステップと、選択したリンパルートと、それに対応する四肢末梢の注入部位との情報に基づき、可視化剤の注入部位を決定するステップと、選択した注入部位から可視化剤を注入するステップと、注入した可視化剤を可視化し、評価対象となる1又は複数のリンパルートの機能を評価するステップと、を含む。
一実施形態において、リンパ系機能評価装置は、撮像装置と組み合わせてリンパ系機能評価システムとして使用される。撮像装置としては、例えば、蛍光検出器、放射線検出器が挙げられる。
光照射装置5は、観察対象物P(例えば、被験者)に対して蛍光観察のために蛍光色素を励起するための励起光L1を出力する光源5aと、光源5aの励起光L1の出力を制御する光源制御部5bとを内蔵する。光源5aは、LED(発光ダイオード)、LD(レーザダイオード)及びSLD(スーパールミネッセントダイオード)等の発光素子、並びにハロゲンランプ及びキセノンランプ等のランプ光源などであり、蛍光色素を励起する波長の光を出力する。例えば、蛍光色素がICGの場合、蛍光色素の吸収波長のピークが体内で800nm付近であるため、光源5aは、例えば、出力光の波長が700nm~810nmのものが使用される。光源制御部5bは、電気的に接続された光照射制御部(図示せず)による制御により、光源5aの励起光L1の出力及び出力強度(照射強度)を制御する光照射制御回路(例えば、プロセッサ)である。なお、光源5aから出力される光の波長は蛍光の波長を含まないことが好ましいが、光源5aから出力される光の波長が蛍光の波長を含む場合、光照射装置5は、光源5aから出力される光のうち蛍光の波長と同じ波長の光を遮光する光学フィルタ(図示せず)を備えてもよい。
リンパ系機能評価装置Dの構成について説明する。図4は、一実施形態に係るリンパ系機能評価装置Dのハードウェア的構成を示す概要図であり、図5は、一実施形態に係るリンパ系機能評価装置Dの機能的構成を示す概要図である。
リンパ系機能評価プログラムは、コンピュータを、上述した第1の取得手段D1、第2の取得手段D2、色設定手段D3、及び出力手段D4として機能させるものである。コンピュータにリンパ系機能評価プログラムを読み込ませることにより、コンピュータはリンパ系機能評価装置Dとして動作する。リンパ系機能評価プログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。記録媒体は、非一時的記録媒体であってもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク、CD、DVD等の記録媒体、ROM等の記録媒体、半導体メモリ等が例示される。
リンパ系機能評価装置Dにより行われるリンパ系機能の評価方法について説明する。最初に、第1の取得手段D1が被験者の四肢末梢における可視化剤の注入部位の情報を取得する。次に、第2の取得手段D2が可視化剤を注入された被験者の可視化剤像を取得する。第1の取得手段D1及び第2の取得手段D2による情報の取得は、逆の順番であってもよい。
<材料及び方法>
53体のヒト新鮮遺体の下肢100本(55本は男性、45本は女性)に対して、インドシアニングリーン(ICG)リンパ管造影検査を実施した。全ての献体者から事前に書面によるインフォームドコンセントを得た。
インドシアニングリーン(Diagnogreen(登録商標),第一三共株式会社製)25mgを純水10mLに溶解させた。注射針(30G)を使用して、ICG溶液0.05mLを、図1に示す下肢注入部位1~19それぞれの皮下層に注射した(19注入部位/1下肢)。
下肢注入部位1:内果の下
下肢注入部位5:第1中足骨の頭(head of first metatarsal bone)
下肢注入部位6:第1基節骨の底(base of first proximal phalanx)
下肢注入部位7:第1指間部
下肢注入部位8:第2指間部
下肢注入部位9:第3指間部
下肢注入部位10:第4指間部
下肢注入部位11:第5基節骨の底(base of fifth proximal phalanx)
下肢注入部位12:第5中足骨の頭(head of fifth metatarsal bone)
下肢注入部位16:外果の下
下肢注入部位18:踵骨隆起(calcaneal tuberosity)
下肢注入部位3:下肢注入部位1及び下肢注入部位5の中間点
下肢注入部位2:下肢注入部位1及び下肢注入部位3の中間点
下肢注入部位4:下肢注入部位3及び下肢注入部位5の中間点
下肢注入部位14:下肢注入部位12及び下肢注入部位16の中間点
下肢注入部位13:下肢注入部位12及び下肢注入部位14の中間点
下肢注入部位15:下肢注入部位14及び下肢注入部位16の中間点
下肢注入部位17:下肢注入部位16及び下肢注入部位18の中間点
下肢注入部位19:下肢注入部位18及び下肢注入部位1の中間点
(下肢のリンパルートの分類)
図6(A)は、下肢のリンパ管造影検査結果の一例を示す写真(パノラマ写真)である。図6(B)は、図6(A)のトレース図である。下肢を足関節レベルで4つの領域(前内側、前外側、後内側、及び後外側)に分割した。「前」と「後」は、外果の後縁(「×」で示す。)と内果の前縁(「△」で示す。)を基準として定義した。「×」と「△」を境界として踵側が「後」であり、その反対側が「前」である。「内」と「外」は、踵骨粗面(「〇」で示す。)と、内果の前縁と外果の後縁との間の前方の中点(「□」で示す。)を基準として定義した。「〇」と「□」を境界として内果側が「内」であり、外果側が「外」である。
1.前内側ルート
図7(A)は、前内側ルートを造影した結果の一例を示す写真である。図7(B)は、図7(A)のトレース図である。「□」は内果の前縁と外果の後縁との間の前方の中点を示し、「◇」は、「□」と脛骨粗面との中点を示す。前内側ルートは、従来から認識されてきた前内側束に一致しており、出現率は100%(100/100)であった。
後外側ルートは、従来から認識されてきた後外側束に一致しており、出現率は92%(92/100)であった。
図8(A)は、前外側ルートを造影した結果の一例を示す写真である。図8(B)は、図8(A)のトレース図である。「×」は外果の後縁を示し、「□」は内果の前縁と外果の後縁との間の前方の中点を示し、「◇」は、「□」と脛骨粗面との中点を示す。前外側ルートは、前内側ルート(前内側束)の外側に位置しており、出現率は87%(87/100)であった。
図9(A)は、後内側ルートを造影した結果の一例を示す写真である。図9(B)は、図9(A)のトレース図である。「△」は内果の前縁を示す。後内側ルートは、前内側ルート(前内側束)の内側に位置しており、出現率は95%(95/100)であった。
図15は、各献体における下肢注入部位1~19と、それぞれに対応する下肢のリンパルート(前内側ルート、後外側ルート、前外側ルート又は後内側ルート)との関係をマッピングした表である。図16は、各リンパルート(前内側ルート、後外側ルート、前外側ルート又は後内側ルート)について、造影が可能であった頻度(造影が可能であった献体数/総献体数)を下肢注入部位毎に示すグラフである。
本試験により、下肢のリンパルートは、前内側ルート、後外側ルート、前外側ルート、及び後内側ルートの4つのリンパルートに大別できることが判明した。これら4つのリンパルートは、特に下腿では各リンパルート同士の合流が少なく、独立して存在していた。
<方法>
患者は、骨盤内リンパ節郭清、及び骨盤の放射線治療により、右下肢に続発性リンパ浮腫(ISL(international society of lymphology)分類ステージ2)を発症した72歳の女性であった。左下肢には浮腫はなかった(ISL分類ステージ0)。
図18(A)に造影結果を示した。図18(B)は、図18(A)をトレースしたトレース図である。図18(B)中、下肢の各リンパルート(前内側ルート、後外側ルート、前外側ルート又は後内側ルート)は、線種の違いにより区別している。前内側ルート:一点鎖線、後外側ルート:二点鎖線、前外側ルート:実線、後内側ルート:破線。
試験例1で定義した下肢の各リンパルート(前内側ルート、後外側ルート、前外側ルート及び後内側ルート)について、(i)最初に到達するリンパ節、(ii)2番目以降に到達するリンパ節、及び(iii)各リンパルートの走行を解析した。
ヒト新鮮遺体の下肢120本に対して、コンピューター断層撮影(以下、CT)リンパ系造影検査を実施した。全ての献体者から事前に書面によるインフォームドコンセントを得た。
各リンパルートあたり、下肢30本(4リンパルートで計120本)をCTリンパ系造影検査に供した。まずICGリンパ管造影を行い同定したリンパ管に直接CT造影剤を注入することでCTリンパ系造影の画像を得た。全てのリンパルートの造影検査では、図1に示す下肢注入部位1~19にICG溶液を注射し、解剖学的特徴に基づいてリンパ管を同定した。
図19は、本明細書における鼠径部の浅リンパ節群の定義を示す図である(参考:Foldi's Textbook of Lymphology 3rd Edition for Physicians andLymphedema Therapists, Editors: Michael Foldi, Ethel Foldi, Published Date:30th April 2012, Imprint: Urban & Fischer)。図19に示すとおり、鼠径部の浅リンパ節群を、大伏在静脈を縦軸、伏在裂孔(大腿静脈との合流部)から水平を横軸にとり、(1)下外側群(IL1~3)、(2)下内側群(IM1~3)、(3)上内側群(SM)、(4)上外側群(SL)及び(5)中心群(C)に分ける。そして、IL及びIMリンパ節群は、大伏在静脈に沿ったものを1番(IL1)、横軸付近のものを3番(IL3)、その間を2番(IL2)と定義する。
図20は、後内側ルートを造影したときのリンパルートの走行を示すCTリンパ系造影画像を3次元構築したものである。3カ所の下肢断面図において、リンパルートが白く造影されている。後内側ルートは、実際の解剖所見と同様に脛骨内縁に沿うように上行し、深筋膜直上の層を走行した。後内側ルートは、大腿部では縫工筋後縁に沿うように上行した。後内側ルートは、大伏在静脈と同等又は深い層を走行した。後内側ルートは、一部大腿遠位部で深筋膜下に潜り込み、大腿動脈付近を走行した。リンパ節に達する前に深部系と合流する走行は、他のリンパルートにはない所見である。後内側ルートは、概して大伏在静脈本幹の走行に一致する。
図22は、前内側ルートを造影したときのリンパルートの走行を示すCTリンパ系造影画像を3次元構築したものである。3カ所の下肢断面図において、リンパルートが白く造影されている。前内側ルートは、下腿では脛骨内縁を交差するように走行した。前内側ルートは、大腿部では縫工筋より内側を走行した。前内側ルートは、大伏在静脈本幹と同等か浅い層を走行した。
図24は、前外側ルートを造影したときのリンパルートの走行を示すCTリンパ系造影画像を3次元構築したものである。3カ所の下肢断面図において、リンパルートが白く造影されている。前外側ルートは、下腿前面を外側より通過し、下腿近位にて下肢内側に移行した。前外側ルートは、大腿部では縫工筋の前面を通過した。
図26は、後外側ルートを造影したときのリンパルートの走行を示すCTリンパ系造影画像を3次元構築したものである。3カ所の下肢断面図において、リンパルートが白く造影されている。後外側ルートは、1~2本存在し、下腿の後面を上行した。後外側ルートは、膝下で浅膝下リンパ節に合流した後は、筋膜下に入り、多くは大腿動脈に沿って上行した。後外側ルートの一部は、下腿若しくは膝下から、又は時折大腿部の途中で、前内側又は前外側グループに枝を出した。
下肢のリンパルートを網羅的に解析した結果、下肢末梢側からのリンパは、IL1リンパ節、IL2リンパ節及び浅膝下リンパ節のいずれかのリンパ節に高頻度に最初に到達することが分かった。下肢末梢側からのリンパは、鼠径部の浅リンパ節群のうち、IL1リンパ節、IL2リンパ節及び浅膝下リンパ節以外のリンパ節に到達する頻度(可能性)は低いため、IL1リンパ節、IL2リンパ節及び浅膝下リンパ節以外のリンパ節は、補助的な役割を果たしていると推察される。また、下肢末梢側からのリンパが、2番目以降に到達するリンパ節は無数のつながりを有していた。試験例3の結果より、下肢のリンパ節を評価する際は、IL1リンパ節、IL2リンパ節及び浅膝下リンパ節を造影対象とすることで、下肢末梢からのリンパ系(リンパ節、リンパ管)の機能全体を評価できることが分かる。
<材料及び方法>
53体のヒト新鮮遺体の上肢100本に対して、インドシアニングリーン(ICG)リンパ管造影検査を実施した。全ての献体者から事前に書面によるインフォームドコンセントを得た。
インドシアニングリーン(Diagnogreen(登録商標),第一三共株式会社製)25mgを純水10mLに溶解させた。注射針(30G)を使用して、ICG溶液0.05mLを、図2に示す上肢注入部位1~17それぞれの皮下層に注射した(17注入部位/1上肢)。
上肢注入部位1:橈骨茎状突起遠位端(distal of radial styloid process)
上肢注入部位5:第1中手骨頭(the first head of metacarpi)
上肢注入部位3:上肢注入部位1及び上肢注入部位5の中間点
上肢注入部位2:上肢注入部位1及び上肢注入部位3の中間点
上肢注入部位4:上肢注入部位3及び上肢注入部位5の中間点
上肢注入部位6:第1指間(the first interdigital space)
上肢注入部位7:第2指間(the second interdigital space)
上肢注入部位8:第3指間(the third interdigital space)
上肢注入部位9:第4指間(the fourth interdigital space)
上肢注入部位10:第5中手骨頭(the fifth head of metacarpi)
上肢注入部位14:尺骨茎状突起遠位端(distal of radial styloid process)
上肢注入部位12:上肢注入部位10及び上肢注入部位14の中間点
上肢注入部位11:上肢注入部位10及び上肢注入部位12の中間点
上肢注入部位13:上肢注入部位12及び上肢注入部位14の中間点
上肢注入部位16:上肢注入部位1及び上肢注入部位14の中間点(手掌側)
上肢注入部位15:上肢注入部位14及び上肢注入部位16の中間点
上肢注入部位17:上肢注入部位16及び上肢注入部位1の中間点
(上肢のリンパルートの分類)
図29(A)は、上肢のリンパ管造影検査結果の一例を示す写真(パノラマ写真)である。図29(B)は、図29(A)のトレース図である。上肢のリンパルートを、それらの解剖学的な走行に応じて、サブグループに分類した。上肢のリンパ管は、腋窩リンパ節方向へ収束するように走行していくため、上腕では非常に密集している。そのため、手関節から肘までのリンパ管の走行に対して、解剖学的ランドマークを用いて分類した。その結果、副橈側ルート(Accessory cephalic)、副尺側ルート(Accessory basilic)、橈側ルート(Cephalic)、尺側ルート(Basilic)及び前腕正中ルート(Median)の5つのサブグループに分けることができた(図29(B)参照)。これらは概ね皮静脈の走行に一致していたため、それに応じた名前をつけている。
1.副橈側ルート
副橈側ルートは、主に手背橈側から起始し、副橈側皮静脈に沿って走行する。副橈側ルートの出現率は94%(94/100)であった。副橈側ルートは、手関節レベルでは平均2.0本のリンパ管が通過し全体的に橈側にゆるくS状のカーブを描きながらR点より近位を通り上行し、肘窩でゾーンIVを通るリンパ管が主であった(96%:86/90)。他に、肘窩のゾーンIII(3%:3/94)、ゾーンV(1%:1/94)のみを通過する場合が認められた。11肢において、前腕で副尺側ルートとコネクションを有していた(11%:11/100)。また、鎖骨上リンパ節へつながるルートを持つものが12肢認められた(12%:12/100)。
橈側ルートは、母指中手骨中点あたりに起始部を持ち、橈側皮静脈に沿って走行する。橈側ルートの出現率は99%(99/100)であった。橈側ルートは、手関節レベルでは平均1.8本のリンパ管が通過し、橈骨茎状突起より手背側を回り込み、R点より遠位で前腕屈側に達し肘窩ゾーンIIIを通って上腕に至るリンパ管が主であった(96%:95/99)。他に肘窩ゾーンIIを通るものが認められた(4%:4/99)。副橈側ルートよりやや屈側を橈側皮静脈に沿って走行する。肘窩を通った後に上腕二頭筋間のリンパ節を介して深部へ消えるものが3例のみ認められた(3%:3/95)。上腕では、前腕正中ルートのリンパ管と重なるため、近赤外分析(NIR)によって区別ができないことが多かった。
副尺側ルートは、主に、手背尺側から起始し、尺骨茎状突起を回り込み前腕尺側方向へカーブして屈側へと至り上行する。副尺側ルートの出現率は100%(100/100)であった。副尺側ルートは、手関節レベルでは平均2.8本のリンパ管が通過し肘窩ゾーンIを通過し上腕へ至るリンパ管が主であった(96%:96/100)。40肢はゾーンVを通り上腕へ上行するリンパ管も併存した。副尺側ルートのリンパ管は、前腕U点の近位と遠位の両方を通るものが多く、上腕の尺側を広く走行した。
尺側ルートは、尺骨遠位端の掌側と手背の境界部から起始し、尺側皮静脈に沿って前腕を上行し、肘窩ゾーンIを通過して上腕へ至る。尺側ルートの出現率は81%(81/100)であった。尺側ルートは、1又は2本のリンパ管が走行し、前腕尺側において数本の副尺側ルートのリンパ管と合流しながら上行した。
前腕正中ルートは、手関節腹側を起始部として、手関節レベルでは平均4.8本のリンパ管が通過し、前腕正中を上行する。前腕正中ルートの出現率は、100%(100/100)であった。前腕正中ルートは、次第に1又は2本のリンパ管に収束しながら肘窩ゾーンIIを通り上腕へ至る。上腕では橈側ルートと重なり上行する。
図31は、各献体における上肢注入部位1~17と、それぞれに対応する上肢のリンパルート(副橈側ルート、副尺側ルート、橈側ルート、尺側ルート及び前腕正中ルート)との関係をマッピングした表である。図32は、各リンパルート(副橈側ルート、副尺側ルート、橈側ルート、尺側ルート及び前腕正中ルート)について、造影が可能であった頻度(造影が可能であった献体数/総献体数)を上肢注入部位毎に示すグラフである。
図31及び図32に示すとおり、橈側ルートは、上肢注入部位4に造影が可能であった頻度のピーク(極大値)を有していた。副橈側ルートは、上肢注入部位7に造影が可能であった頻度のピーク(極大値)を有していた。副尺側ルートは、上肢注入部位9に造影が可能であった頻度のピーク(極大値)を有していた。尺側ルートは、上肢注入部位14に造影が可能であった頻度のピーク(極大値)を有していた。前腕正中ルートは、上肢注入部位16に造影が可能であった頻度のピーク(極大値)を有していた。また、これら5箇所の上肢注入部位で上肢における5つのリンパルート全てを検出することができる。これら5箇所の上肢注入部位の解剖学的仕様は以下のとおりである。橈骨遠位端と母指中手骨頭との中点(上肢注入部位4)、第2指間(上肢注入部位7)、第4指間(上肢注入部位9)、尺骨遠位端の腹側と背側の境界点(上肢注入部位14)、手関節腹側正中(上肢注入部位16)。
Claims (4)
- 被験者の四肢末梢における可視化剤の注入部位の情報を取得する第1の取得手段と、
可視化剤を注入された被験者の可視化剤像を取得する第2の取得手段と、
第1の取得手段により取得した情報、及び四肢に複数存在するリンパルートとそれに対応する四肢末梢の注入部位との情報に基づき、第2の取得手段により取得した可視化剤像に、四肢に複数存在するリンパルート毎に異なる色を設定する色設定手段と、
色設定手段により色を付した可視化剤像を出力する出力手段と、を備える、リンパ系機能評価装置。 - コンピュータを、
被験者の四肢末梢における可視化剤の注入部位の情報を取得する第1の取得手段、
可視化剤を注入された被験者の可視化剤像を取得する第2の取得手段、
第1の取得手段により取得した情報、及び四肢に複数存在するリンパルートとそれに対応する四肢末梢の注入部位との情報に基づき、第2の取得手段により取得した可視化剤像に、四肢に複数存在するリンパルート毎に異なる色を設定する色設定手段、
色設定手段により色を付した可視化剤像を出力する出力手段、
として機能させるためのリンパ系機能評価プログラム。 - 請求項2に記載のリンパ系機能評価プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 非一時的記録媒体である、請求項3に記載の記録媒体。
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