3Dシミュレーション肝切除(東京大学大学院医学系研究科國土典宏先生)

2-1. 3D 시뮬레이션 간절제 (도쿄대학대학원 의학계 연구과 고쿠도 노리히로 선생)

切除部位を3D画像で予測する

절제부위를 3D화상으로 예측한다.

 外科治療では事前にどのように手術を進めていくのか、患者さんの病態などに応じた治療計画を立てることがとても重要になります。最近では、立体画像を駆使して治療計画を組み立てていく3D(三次元)シミュレーション肝切除という方法があります。

외과치료에서는 사전에 어느 정도 수술을 진행해 갈지, 환자의 병의 상태 등에 따라 치료계획을 수립하는 것이 매우 중요하다. 최근에는 입체화상을 구사하여 치료계획을 세워가는 3D (3차원) 시뮬레이션 간절제라는 방법이 있다.

コンピュータ解析で肝臓、血管、がんの位置を正確に把握

컴퓨터 해석으로 간, 혈관, 암의 위치를 정확히 파악

 3Dシミュレーションは、CTやMRIなどの画像データから、コンピュータ解析を行い、肝臓、血管、がんの画像を三次元(3D)でリアルに表示させるもの。簡単にいえば、「患者さんの肝臓をコンピュータが画面上で立体的に再現する」ものです。

3D 시뮬레이션은 CT나 MRI 등의 화상 데이터로부터, 컴퓨터 해석릏 하여, 간, 혈관, 암의 화상을 3차원 (3D)로 현실감있게 표시하는 것. 간단하게 말하자면, 「환자의 간을 컴퓨터가 화면상에 입체적으로 재현한다」것이다.

 この作業によって、実際におなかをあける前にあらかじめ肝臓の形や血管の状態、がんの位置などを知ることができるだけでなく、肝臓の容積やどの血管がどの区域を支配しているのか(どの部分に栄養を送っているのか)といったことまでがわかります。

이 작업에 의해, 실제로 복부를 절개하기 전에 미리 간의 형태나 혈관의 상태, 암의 위치 등을 알 수 있는 것뿜 아니라 간의 용적이나 어느 혈관이 어느 구역을 지배하고 있는지 (어느 부분에 영양을 보내고 있는지) 등의 것까지 알수 있다.

 肝切除は、立体的に再現された画像から切除範囲を予測して行います。予測した切除範囲と、実際に切除する肝臓との間に相違があっては適切な計画とはいえません。術後はコンピュータが予測した容積や形と、実際に切除した肝臓の重量や形を比較して検証を行いますが、予測とずれたことはありません。

간절제는 입체적으로 재현된 화상에서 절제범위를 예측하여 행하고 있다. 예측한 절제범위와 실제로 절제하는 간의 사이에 상이점이 있으면 적절한 계획이라고 말할 수 없다. 수술 후 컴퓨터가 예측한 용적이나 형태와 실제로 절제한 간의 중량이나 형태를 비교하여 검증을 하지만, 예측과 벗어난 것은 없다.

肝移植から始まったシミュレーション技術

간이식에서 시작된 시뮬레이션 기술

 この立体画像によるシミュレーション技術の開発にかかわり、第一例を行ったのが、われわれの肝胆膵(すい)外科チームです。きっかけは生体肝移植でした。

이 입체화상에 의한 시뮬레이션 기술의 개발에 관여하고, 제1 사례를 행한 것은 우리의 간담췌 외과 팀이다. 게기는 생체 간이식이었다.

 生体肝移植ではドナーが提供する肝臓の量より、レシピエント(患者)が必要とする肝臓の量が少なくなくてはなりません。成人から子どもに渡す場合は、ほぼ問題はありませんが、成人どうしの移植の場合、ドナーに必要量を残し、かつレシピエントに必要な量を渡す。しかも、どちらも安全を確保できるかどうかを判断しなければなりません。

생체 간이식에서는 기증자가 제공한 간의 양보다 수혜자 (환자)가 필요로 하는 간의 양이 작아서는 안 된다. 성인으로부터 소아에게 기증하는 경우는 거의 문제가 없지만, 성인끼리 이식할 경우, 기증자에게 필요량을 남겨두고, 동시에 수혜자에게 필요한 양을 양도한다. 그렇지만, 어느쪽도 안전 확보의 가능 여부를 판단하지 않으면 안 된다.

 また、血管の支配領域を把握して移植をしないと、せっかく移植をしても血液が流れない部分ができ、そこがうっ血して、肝臓としての機能を果たせないという状態に陥りかねません。実際、肝臓を700g移植しても、そのうちの300gしか機能していないということも、過去にはありました。

또한, 혈관의 지배영역을 파악하여 이식을 하지 않으면, 모처럼 이식해도 혈액이 흐르지 않는 부분이 생겨, 그곳에 울혈이 생겨 간으로서 기능을 다할 수 없는 상태에 빠질 수 있다. 실제로, 간을 700g 이식해도 그중 300g 밖에 기능하지 않는 것도 과거에는 있었다.

 こうした問題について、これまでは移植をする医師が計算をしたり、さらに勘(かん)や経験に頼ったりしていたというのが実情でした。この3Dによる計画立案の技術が導入されてからは、移植量が正確にわかるようになり、より確実で安全な移植ができるようになったのです。

이러한 문제에 관하여, 지금까지는 이식을 하는 의사가 계산을 하거나 더욱이 감이나 경험에 맡기거나 하는 실정이었다. 이 3D에 의한 계획 입안의 기술이 도입된 후부터는 이식량을 정확하게 알 수 있아 보다 확실하게 안전한 이식이 될 수 있게 되었다.

 2004年からシミュレーション技術に基づいた生体肝移植が始まり、その後肝切除にも応用するようになりました。

2004년부터 시뮬레이션 기술에 입각한 생체 산이식이 시작되어, 그 후 간절제에도 응용하게끔 되었다.

● 3D 시뮬레이션 기술의 유용성

. CT, MRI 등의 화상 데이터로부터 3D 시뮬레이션 화상을 작성

. 간의 혈관의 위치나 굵기로부터 혈관의 지배영역을 표시

. 간의 용적을 계측하고 절제 후의 남는 간용적을 측정

. 암이 있는 영역을 정확히 파악

. 안전하고 확실한 간절제의 실시

区域の割合を計算することでより安全に手術ができる

구역의 비율을 계산함으로서 보다 안전하게 수술이 가능하다.

 肝切除では、肝臓を門脈の支配下ごとに区域を分け、がんのある区域だけを切除する「区域切除」「亜区域切除」を行うのが基本です。亜区域はクイノー分類で八つに分けられ、その一つひとつの大きさは個人差もあって異なります。正面から見て大きくても実際は奥行きがなくて容積は小さかったり、小さくても奥行きがあって容積が大きかったりします。

간절제에서는 간을 문맥의 지배하 별로 구역을 나누어, 암이 있는 구역만을 절제하는 「구역절제」「아구역 절제」를 하는 것이 기본이다. 아구역은 퀴노 분류로 8개로 나누어져, 그중 하나 하나의 크기는 개별차가 있어 다르다. 정면에서 볼 때 커다 해도 실제는 깊이가 없어 용적이 작다든지, 작아도 깊이가 있어 용적이 클 수 있다.

 従来は切除する区域について、輪切りになったCTの画像を一つひとつ組み合わせていって容積を計算していましたが、シミュレーション技術を使うと、コンピュータ上に即座に立体像が再現されるので、容積もすぐに、正確に算出することができます。

종래에는 절제하는 구역에 관하여, 단면절단한 CT화상을 하나씩 조합한 용적을 계산하고 있지만, 시뮬레이션 기술을 사용하면, 컴퓨터 상에 즉시 입체상이 재현되므로, 용적도 곧 정확한 산출이 가능하다.

 肝切除ではまた、肝機能の状態で切除できる大きさが変わってきます。たとえば、「肝機能が低下しており、がんのある区域の切除だけでは難しいので、部分切除にする」といった判断が、以前より細かくできるようになりました。このように適切な判断に基づく計画が可能になったことが、より安全な肝切除につながっているといえます。

간절제에서는 또한 간기능 상태로 절제 가능한 크기가 변해진다. 예를 들면, 「간기능이 저하되고 있고, 암이 있는 구역의 절제만은 어렵게 때문에 부분절제로 한다」라는 판단이 이전보다 세밀하게 되었다. 이와 같은 적절한 판단에 근거한 계획이 가능하게 된 것이 보다 안전한 간절제에 연결되어 있다고 말할 수 있다.

저작권자 © 암스쿨 무단전재 및 재배포 금지