尿管結石の診断におけるスパイラルCTの使用について

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  尿管結石は泌尿器系の代表的な疾患の一つであるが,現在一般的な診断手段である泌尿器超音波検査,腹部単純撮影,静脈性腎盂造影では,臨床現場において一部の尿管結石の診断確定はまだ比較的困難な状況である.
スパイラルCT技術の開発により.より迅速.安全.かつ正確な尿管結石の診断が可能となった。
本稿では,尿管結石の診断におけるスパイラルCTの応用について概説する.  従来の検査方法は腹部単純撮影と静脈内尿管造影であり.ここ数十年は超音波検査.従来型CT.MRIも使用されてきた。
スパイラルCTは登場以来.高速スキャン.一息で全領域をスキャンできる.薄層再構成が速い.アキシャル画像から始めて.必要に応じて三次元画像で異なる領域の病変を三次元的に追跡できるなどの明らかな利点を持っています。
さまざまな3次元データをインタラクティブに閲覧でき.あらゆる方向の画像を多面的に再構成できるため.小さくて難しい病変の診断が大幅に改善されます。
再構成された画像は.息苦しさや腸の膨満感.肥満などの要因に邪魔されることなく.尿管結石の新たな診断根拠として.信頼性と価値を高め.泌尿器科の画像診断法にますます拍車がかかっています。  スパイラルCT検査は.X線管と検出器を360°連続回転させ.X線焦点が患者に対して螺旋状に移動するように検査ベッドを一定速度で前進させて得られる体積スキャンである。
この検査の特徴は.(1)1回の息止めで複数の平面で連続スキャンでき.ミスレベルがなく.病変が疑われる部位でのマルチレベル・3次元再構成撮影が可能で.病変の診断率を向上させることができる。
(2)
結石の位置や大きさを正確に表示し.臨床的な治療計画立案の指針に。  (3)尿管結石の検出はプレーンスキャンのみで.造影剤を使用する必要はない。
また.ヨウ素アレルギーや重篤な腎機能障害を持つ患者さんでも.この検査は使用可能です。
得られた体積スキャンを三次元画像処理することで.静脈像のような画像が得られます。
(4)
スパイラルCTは.シスチン結石.尿酸結石.キサンチン結石など.X線透過率およびCT値が200HU以上の陰性結石を検出でき.その密度に応じた適切な治療が可能である。
例えば.下部尿管の低密度結石には体外衝撃波結石破砕術を.下部尿管の高密度結石には尿管鏡下レーザー結石破砕術を用いることができる。
急性腰痛症の患者さんの約28%は.尿路以外の病気が原因です。
スパイラルCTは.虫垂炎.胆嚢炎.膵炎.腹部大動脈瘤破裂など.急性腹症を引き起こす他の全身疾患を発見することができます。
(6)検査が早く.5分以内に終了するため.救急患者の検査時間を短縮し.放射線被曝を低減することができる。  マルチレイヤースパイラルCTの普及が進み.スパイラルCTの利点がより明確になった。
(1)
単層スパイラルCTと比較して.多層スパイラルCTのスキャン速度は指数関数的に向上する。
走査速度の向上は時間分解能も向上させ.随意・不随意運動アーティファクト(便意.呼吸.心拍など)は著しく減少し.患者の息止め時間も短くなる。
(2)
Z軸方向の空間分解能の向上と薄層走査により.ボリューム効果の一部が軽減され.診断精度が向上します。
画像ノイズの低減
多層撮影装置では.1週間バルブを回転させることでより長い範囲のデータ取得が可能となり.放射線量を増やさずにバルブの電流を増やすことができるため.ノイズを低減し.画質を向上させることができる。
薄層大面積スキャンに必要である。
(3)
多層スパイラルCTは.同じ層厚で同じ時間を使って単層スパイラルCTに比べ.飛躍的にスキャン領域を拡大することができる。(4)
撮影時の血管内造影剤濃度を高めることができる。
これにより.動脈・静脈病変の鮮明な描出や.尿管の撮影が可能となる。
(5)インテリジェントフィルタ技術.自動mA調節.横方向位置決めの使用により.患者さんの被ばく線量を低減します。  尿管結石の診断にスパイラルCTスキャンを使用することで.従来の方法よりも感度が高く.より特異的な診断が可能となる。
尿管結石の診断におけるスパイラルCTの感度と特異度はそれぞれ95%以上.96%であるのに対し.尿管結石の診断におけるKUBの感度は45%.特異度は77%に過ぎず.超音波の感度は79%.IVUの感度は52%である。
尿管結石患者81例を対象としたレトロスペクティブ解析では,全81例をシーメンスのCT装置SOMATOMPlus4でスキャンし,81例で計96個の尿管結石を検出し,そのうち71例は片側性で,35例は静脈内・逆行性尿管造影を行い,片側尿管の拡張と水腎症は9例のみであった.
超音波検査は全81例で実施し.結石を疑ったのは6例.陰性は75例.腹部X線検査は81例で.結石を疑ったのは3例.陰性は78例であった。
研究グループは,KUB+IVPで尿管結石を90%検出でき,超音波検査も臨床でよく行われているが,これらの方法は多くの要因に影響され,見逃しや誤診につながる可能性があると結論づけた。
しかし.スパイラルCTを用いると呼吸の影響をほとんど受けず.脂肪組織のコントラストが豊かなため.良好な表示が得られる。
また.スキャンを強調することができれば.後腹膜の異常画像を除外でき.従来の方法の欠点の多くを克服することが可能である。  泌尿器系では急性尿管結石が多く.急性腎疝痛や血尿を臨床症状とする尿管結石の診断にはスパイラルCTが最も有効な方法である[2]。
診断はX線写真で臨床的に確認されることが多い。
小結石は腸内ガスや便などにマスクされやすく,陰性結石は通常のプレーンフィルムでは描出されないため,その検出率は低いが,スパイラルCTは中断のない連続ボリュームスキャン,高解像度,前後組織の重なりの影響を受けないため,X線プレーンフィルムよりも検出率が有意に高い.
急性腎疝痛患者28例においてスパイラルCTスキャンの感度は100%であり,そのうち上部尿管に2個,中節に4個,下節に22個,うち18個が尿管膀胱の入り口に結石があった。28例中26例が単石,2例が複合腎臓石で,すべて骨盤内水溜りと近位尿管拡張の程度は異なっている。
同氏は.スパイラルCTスキャンは高速で鮮明であり.小さな病変を見逃さないため.急性尿管結石の診断に安全かつ迅速で非侵襲的な方法であると結論づけた。
スパイラルCTは.虫垂炎.胆嚢炎.膵炎.腹部大動脈瘤破裂など腹部けいれんを起こす他の疾患も検出でき[14].鑑別診断の基礎となる。  尿管結石の診断におけるスパイラルCTの3次元画像再構成
スパイラルCTは.体積走査.高速走査.強力な抗干渉性.結石と尿管の関係を多角的に判断する高速3次元画像再構成により.尿管結石の診断に最も適した方法の一つと考えられている。  多層膜スパイラルCTのワークステーションは強力な後処理機能を持っており.データ取得後.ワークステーションに受け渡し.様々な再構成作業を行うことができる。
主な再構成法として.(1)multiplanar
refornation
(MPR)
は操作が簡単で時間を節約でき.一般的に使用されている再構成法である。(2)shaded
surface
display
(SSD)
は.(1)と(2)を組み合わせた再構成法である。
(2)
Shaded
Surface
Display
(SSD):解剖学的構造の完全な3次元形態と空間位置を示すことができ.立体感や臨場感が強く.特に複雑な部位の解剖学的構造間の関係を示すのに適している;
(3)
maximum
intensity
projection
(MIP).
(3)
最大輝度投影法(MIP)は.ある軸に沿って回転させ.感覚組織や臓器の三次元的な解剖学的構造を多角的に再構成できる。(4)
曲面再置換法(CPR)。
これは.MPR法を改良・拡張・発展させたもので.異なる平面上の同一臓器を同一平面上に再構成して表示することができる。
尿管結石では一般的にMPR法が用いられ[15].診断の必要性に応じて他の3つの方法のいずれか.あるいはいずれか1つの方法で再構成する。  スパイラルCTと3次元再構成画像を組み合わせることで.尿管結石と閉塞性拡張の程度を総合的に3次元で可視化でき.診断と鑑別診断に大きな臨床的価値がある[11]。
Wang
Xuechun
[7]
らは.層厚5~8mm.ピッチ1.5のSomatomPlus4スパイラルCTスキャナーを使用し.尿管結石の患者42名の病変部位の2~3mmの薄層をスキャンした。
超音波検査で尿管結石の診断を確認したのは6/42例(14.3%).超音波検査で腎盂・尿管の拡張を報告したが.閉塞の原因や尿管結石の存在を報告できなかったのは33/42例(78.6%).異常なしは3例(7.1%)であった。
Geng
Cai-Zheng
[8]
は.11人の患者に対して.冠状面と矢状面の再構成を伴う全尿管非強化スパイラルCTスキャンを実施した。
再構成画像は尿管全体を明瞭に示していた。
10例では結石が尿管内腔に存在し.結石の大きさ.形状.位置.尿管閉塞の程度と範囲も示された。
腰痛,腰部酸欠,血尿の臨床症状を有し,罹病期間3日~13年の34例に対して,Rui-Xiong
You
[9]
が動脈相,実質相,排泄相の尿管全摘を行い,3次元画像再構成には,多平面再構成(斜め再構成,曲線再構成を含む),ボリューム再構成,最大密度投影法などの後処理技術を使用した.
その結果.プレーンスキャンでは尿管内腔に濃厚な陰影が認められ.すべての結石が明瞭に描出された。  超音波検査は尿管結石のスクリーニング法であるが.結石の背景となる尿管に「音の窓」がないこと.腸内ガスの影響.検出力の低下.時には術者の経験により.腸管光塊が結石と誤判定されることがある。
尿管結石の最も基本的な診断方法である.通常プレーンX線での検出率は60%程度であり.陰性の結石(シュウ酸結石)は検出できない。
尿管結石はサイズが小さく.横棘や骨盤からの隠蔽要因もあるため.実際.急性腎疝痛発作患者の尿管結石の50%は発見が困難である[1]。
IVUでは.急性アレルギー反応を引き起こす可能性のある造影剤を注入する必要があり.検査時間は最低でも45分.描出不良の場合は1~2時間に延長され.患者の苦痛を長引かせ.X線の被ばく時間も長くなる。
同時に.腎疝痛の患者は患部の腎臓の機能が一過性に低下するため.通常.通常量のIVUでは描出されないか.非常に描出されにくい。
また.血清クレアチニン値が266mol/Lを超える腎不全の患者にはIVUは禁忌とされています。
Plain
CTでは2層スキャンごとに5~10秒の遅延が必要であるが.Spiral
CTはボリュームスキャンである。
高速で干渉に強く.3次元再構成が可能なため.多角的に尿管との関連で結石を探すことができます。
特に急性腎疝痛発作時に他の画像検査で診断できない尿管結石に適しており.結石の大きな組成や大きさ.位置.患者さんの肥満などに影響されず.結石の上の尿管や骨盤液.周辺臓器の状態を反映させることができるのが特徴です。
通常のスパイラルCTはIVUに比べて放射線量が著しく高いという欠点があるが[3].低放射線スパイラルCTによって改善され.Weldonら[4]はIVUの約2倍の実効線量2.8msvで結石の感度・特異度それぞれ97%.96%.精度97%という結果を報告している。
その結果.低放射線量のスパイラルCTはIVUよりも有意に優れていると結論づけた。
スパイラルCT検査での尿管結石は.結石周囲の組織の浮腫により形成される「リムサイン」を伴う高密度という直接徴候を示す。
間接的な徴候としては.水腎症.尿管滲出液.腎周囲線条.巨大腎症.尿管周囲水腫.両腎の密度の非対称性などがある[15]。
ある研究[12]では.尿管結石患者における尿管水腎症の確率は82.7%.水腎症80%.尿管周囲水腫59%.腎盂の拡張57.2%であったと記されている。
したがって.尿管結石の間接的徴候を組み合わせることは.尿管結石の診断におけるスパイラルCTの精度を向上させる上で有益である。
骨盤静脈結石は,スパイラルCT検査では
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“で尿管結石と鑑別可能であり,”border
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“も報告されている。
また.”border
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“が鑑別サインとして使用できることも報告されている[13]。  結論として.スパイラルCTは非侵襲的で痛みがなく.腸の準備を必要とせず.正確で信頼性が高く.尿管結石の検出と位置特定に最適な手段である。/>
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