共同研究事業報告
| Ho：YAGレーザーとカラードプラエナジー法を用いた安全・確実な前立腺肥大症治療システムの開発 |
| 共同研究組織代表者 | 東北公済病院 | 棚橋善克 |
| 共同研究者 | 宮城野病院 | 安達国昭 |
| 〃 | 東北公済病院 | 坂井清英 |
| 〃 | 〃 | 伊藤雅敏 |
| 〃 | 〃 | 梁瑞穂 |
| ＜Keywords＞ 前立腺肥大症、経尿道的切除、Ho：YAGレーザー、超音波カラードプラ法、パワードプラ法 |
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はじめに 前立腺肥大症とは、前立腺の尿道周囲腺が加齢とともに腫大し尿道を圧迫するため、排尿障害を引き起こ すに至った病態をいう。 前立腺肥大症とは、前立腺の尿道周囲腺が加齢とともに腫大し尿道を圧迫するため、排尿障害を引き起こ すに至った病態をいう。この前立腺肥大症の手術療法としては、レーザー照射による前立腺手術の試みがは じまっている。しかし、一般に用いられている連統波Nd：YAGレーザーは、組織（水中）での減衰が少なく組織 の深部までエネルギーが及ぷのにもかかわらず、深達度の判定が難しく、被膜穿孔などの危険がある。ま た、術後、照射された組織の腫脹により、一過性の尿閉状態を来たすことも問題点として指摘されていた。 そこで、本研究では、連続波Nd：YAGレーザーに伴う問題点を解決する目的で、パルス波Ho：YAGレーザー を応用する事を試みた。また、超音波パワードプラ法（カラードブラエナジー法）を術前に施行して、前立腺内の 血流を予め把握し、腺腫内の太い動脈を確実に閉塞させ効率をたかめること、尿道周囲の静脈を焼灼し出血 を少なくすることを試みた。さらに、耐久性が高く、照準のあわせやすい側射ファイバーも併せて開発することと した。 |
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Nd：YAGレーザーとHo：YAGレーザーの違い １．連統波Nd：YAGレーザー 波長が1．06μmと比較的短いため、組織（水中）で の滅衰が少なく、組織中深くエネルギーが及ぷ（図 1）。したがって、レーザー照射の効果（組織の変性）は 大きいが、被膜穿孔などの危険があった。また、術 後、照射部位の腺腫の腫脹により、一過性の尿閉状 態を来たすことも問題点として指摘されている。 ２．パルス波Ho：YAGレーザー パルス波であるため、レーザーが照射され変性を受 けた組織が、直ちに蒸散あるいは衝撃波の発生により 飛散してしまうため、変性部の確認が容易であるとい う特徴がある。一方、波長が2．06μmと石英ファイバ ーで伝達できる最大の波長であるため、組織（水中） での減衰が大きく、組織への深達深度は低い（図1）。 その一方、被膜穿孔などの危険は少ない。また、照射 とともに、組織が除去されることから、術直後より排尿 状態の大幅な改善が期待される。 |
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側射フアイバーの開発 上記のレーザーの導光系としては、石英ファイバー が用いられているが、前立腺の手術においては、ファ イバーと直交する方向にレーザービームを偏向させる 必要があり、一般に側射ファイバーが用いられている。 本研究では、ミラーあるいはプリズムを用いた市販の 側射ファイバーの欠点を補うため、耐久性が高く、さら に照準のあわせやすい側射ファイバーを開発した。 １．開発した側射ファイバーは、石英ファイバー先端 部を約4５。にカットし、この部分を石英カブセルで覆 い、このカプセル内に窒素ガスを充撰した構造とした。 レーザー光は、45゜にカットされた端面で全反射して、 約85゜偏向される（図2a）。なお、石英ファイバーの core径（ファイバーそのものの血径）は600μm、被覆 を含めた外径は1．4mmで、先端のカプセルの外径は 2．Ommである。 ２．レーザーの照射方向はガイド光により確認できる ことになってはいるが、実際の内視鏡鏡下の使用で は、尿道粘膜の状態（発赤、浮腫）によってはガイド光 が見えにくいことがしばしばあり、照射方向の確認の ために多大な時間を浪費する。そこで、新たに開発し たファイバーこは、特殊な印刷技術を用いて先端に3本 の線状のマー力一を付けた。レーザーの照射方向とマ ーカーの色との関係は図2のようになっている。すなわ ち、内視鏡的に黄色のラインが見えたらレーザーの照 射方向は6時方向、赤色のラインが見えたら9時方向、 青色のラインが見えたら3時方向にレーザービームが 出ていることになる（図2b）。このガイドラインにより照 射方向の確認を容易とし、手術時間を短縮することをも くろんだ。 |
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超音波パワードプラ法による前立腺内の血流状態の検討 前立腺内の血流の状態を観察する目的で、超音波ビームと直交した血流も捉えることのできるパワードブラ 法（カラードプラエナジー法）を術前に施行して、前立腺内の血流を予め把握することに務めた。 正常前立腺では、前立腺内血流の検出率はそれほど高くはない（図3a）が、肥大症では腺腫（いわゆる内 腺、transition zone）内部あるいは尿道周囲の血流が著しく増加していた（図3b）。これら腺腫内の動脈の走 行は、主として腺腫の前後方向に走行していることが多く、上下方向に走行することは少なかった。また、尿 道周囲の静脈は、やはり前後に走行するが、複雑なネットワークを形成している。ちなみに前立腺炎では、辺 縁部（いわゆる外腺、peripheral zone）での血流が増加している例が多かった（図3c）。  図３ 前立腺内部の血流映像 a：いわゆる内腺（transition zone）に、わずかに流血映像が得られる。 b：腫大した内腺（腺腫）および尿道周囲に豊富な流血映像が得られる。 c：前立腺炎では、炎症の部位に一致して豊富な流血映像が得られる（矢印は、いわゆる外腺、peripheral zoneでの流血映像）。 |
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1）対象症例 Ho：YAGレーザーによる治療は、20例に対して行った。年齢は55〜89歳（平均66．2歳±9．1）で、前立腺 推定重量は19〜86g（平均39．5±19．6g）であった。 比較検討のため、Nd：YAGレーザーによる治療を行った20例の年齢は59〜88歳（平均73．4歳±8．5）、前 立腺推定重量は22〜103g（平均43．7±27．5g）であった。両群の間には、年齢、推定重量ともに有意の差 はない。 2）レーザーによる照射の実際 (1)まず、前立腺部尿道をよく観察し、照射のプランを立てた。このとき、膀胱内の観察を行い、腫瘍の存在を 否定すると共に、左有の尿管口の位置も確認しておいた。 (2)レーザー照射に用いるレンズは、視野方向がO〜5゜のものを用いた。これは、視野方向が浅いレンズの方 が、尿道全体を同時に観察できるのでレーザー照射には好都合だからである。 (3)まず、尿道周囲の血管（静脈が主）にたいし、レーザープローブを血管から少し離して、レーザーのスポット 径が大きくなるようにし、血管の周囲から照射（defocus照射）していき、血管の熱変性による萎縮・閉塞を起 こさせ、出血が起きにくいようにした。 (4)右側の腺腫を、腺腫の大きさ、およびパワードプラ法で得られた腺腫内の血管の走行に応じて、2点（8時、 1O時）または3点（8時、9時、10時）で、ブローブを腺腫に接触させながら線状に照射し（図4a）、予めパワード ブラ法で検知された腺腫内の動脈を焼灼するようにした。照射は、ブローブを膀胱側から精阜側に引き抜きな がら行った。このとき、前立腺の低部（膀胱に近い側と尖部（精阜に近い方）は浅めに、中央部は深めに照射 した（図4b）。照射の深さは、プローブを引いてくるスピードによってコントロールした。すなわち、ゆっくり引き抜 いた場合には照射深度は深くなり、速く引き抜いた場含には照射深度は浅くなる。膀胱頚部約5mmの範囲 は、膀胱頚部硬化症の発生を防ぐため照射しないようにした。手前側（精阜の近く）では、外括約筋を損傷し ないよう注意した。また、凝固の幅が広くなるようプローブに微妙なローリングを加えつつ引き抜き照射を行っ た。照射の方向と深さについては、後で穿孔を起こさぬよう十分注意した。  図4 レーザー照射の方法 a：Ho：YAGレーザーでは、ファイバー（カブセルの部分）を腺腫に密着させて、膀胱頚部から精阜の方向に引 き抜きながら照射した。照射深度は、ファイバーの移動速度で調節した。 b：膀胱頚部と精阜の位置では浅めに照射し、前立腺部尿道中央部では深く照射した。腺腫内の血管は、前 後方向に走行していることが多く、ランニング照射で大きな影響を受ける（寸断される）。 (5)左葉の腺腫についても、同様に照射を行った。 (6)精阜の両側面を軽く照射して、チャンネル・フォーメーションを確実なものとした。ただし、前立腺後面は他 の部分に比べて薄いので、照射方向は心持ち外側（精阜の右なら8時方向、左なら4時方向とした。） (7)出血にたいしては、出血点そのものを照射するよりも、出血点の前後、上下で、レーザプローブを出血点か ら少し離して、defocus照射すると容易に止血できた。 (8)照射レーザーの総量は、Nd：YAGレーザー群で49．765±19．525Joule，Ho：YAGレーザー群で20．769± 9．512Jouleであり、Ho：YAGレーザー群の方が有意に少なかった（P＜O．OO1）。 3）臨床成績 (1)自覚症状の改善：自覚症状チェック項目をスコア化したIPSS（スコアの高いほど症状が強い）は、Nd：YAG レーザー群で、術前21．5±10．6、術後1週（3〜10日後）23．6±14．7、術後3ヵ月5．2±2．2，Ho：YAGレー ザー群で、術前19．8±6．9、術後1週問8．2±5．8、術後3ヵ月6．2±1．8と、いずれも術後3ヵ月では著明に 改善した。しかし、術後1週（3〜10日後）では、Nd：YAGレーザー群はやや悪化しており、Ho：YAGレーザー は、最終成績に近い良好な値を示しており、両群で大きく異なっていた。 (2)他覚所見の改善：尿流量検査（Q−Max）では、Nd：YAGレーザー群では、術前9．6±4．8m1／secであっ たものが、術後1週間（3〜10日後）で7．2±7．4ml／secといったん悪化したが、最終的に術後3ヵ月では16． 3±6．9m1／secと著明に改善した。一方、Ho：YAGレーザー群では、術前8．7±6．4m1／sec、術後1週（3 〜10日後）16．6±6．4m1／sec、術後3ヵ月19．4±10．3ml／secと、術直後より著明な改善が見られた。 Nd：YAGレーザー群の術前・術後3ヵ月、Ho：YAGレーザー群の術前・術後1週（3〜10日後）の測定値には、 いずれも有意の差があった（P＜O．05）。また、術後1週後のNd：YAGレーザー群とHo：YAGレーザー群との 測定値の間にも有意差が認められた（P＜O．001、図5）。  図５ 最大尿流量（Q−max）の推移 Ho：YAGレーザーでは、術後早期に改善したが、Nd：YAGレーザー群では、術後1週（3−1O日）で、いったん 悪化した。 |
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考察 前立腺肥大症は、前立腺の尿道周囲腺が加齢とともに腫大し、尿道を圧迫するため、排尿障害を引き起こ すに至った病態をいう。前立腺肥大症の冶療としては、薬物療法が第一選択である。しかし、薬物療法が奏 功しない場含には、手術療法が必要となる。 手術療法としては、近年開腹手術に代わって、高周波電流を用いる内視鏡的前立腺切除療法が広く普及し ている。しかし、この方法では、高周波電流を用いる都合上、潅流液に電解質を調含することができない。そ のため、血中Na濃度の低下によるTUR症候群の発生が問題となっており、重度の合併症を有する患者には 施行できないという欠点があった。 このような隘路を解決する目的で、レーザー照射による前立腺手術が試みはじめられている。しかし、一般 に用いられている連続波Nd：YAGレーザーは、レーザーの波長が1．06μmと比較的短いため、組織（水中） での減衰が少なく組織に深くエネルギーが及んでしまうこと、さらに術中に組織が蒸散し欠損した部分と術後 日時を経て壊死脱落する部分のギャッブが大きいため、前立腺被膜の穿孔などの危険があった。また、照射 部の変性した腺腫組織が術後に腫脹して、一過性の尿閉状態を来たすことも問題点として指摘されている。 そこで、本研究では、連続波Nd：YAGレーザーに伴う問題点を解決する目的で、パルス波Ho：YAGレーザー を応用する事を考えた。また、レーザーの伝達系としては石英ファイバーが用いられているが、前立腺の予術 においてはファイバーと直交する方向にレーザービームを偏向させる必要があり、一般に側射ファイバーが用 いられている。側射ファイバーの形態としては、金を蒸着した金属ミラーで偏向させるもの、プリズムを用いて 偏向させるものが一般に用いられている。しかし、前者では耐久性に問題があり、後者ではレーザービーム の照射方向がわかりにくいという欠点があった。そこで、本研究では、耐久性が高く、さらに照準のあわせや すい側射ファイバーを、新たに開発した。 また、前立腺内の血流の状態を観察し、これらの血管を計画的に凝固・閉塞させ、治療効果を確実なものと するため、超音波ビームと直交した血流も捉えることのできる超音波カラードプラエナジー法（パワードプラ法） を術前に施行して、前立腺内の血流を予め把握したのちに、レーザー照射を行った。 レーザーの照射法には、スポット照射（いくつかの部位を点状に照射する）、ランニング照射（前立腺腺腫の いくつかの部分を線状に照射する）、ペイント照射（前立腺全体をくまなく照射する）があるが、今回は術前の カラードプラエナジー法による血管走行に関する情報を最大限に生かす（太い血管を凝固・閉塞させる）目的 で、主としてランニング照射で治療を行った。 レーザーの照射には、新たに開発したマー力一付きのファイバーを使用したため、照射方向の確認が容易 で、照射までの準備時間の大幅な短縮が行えた。また、石英カプセルが融着されているので、Nd：YAGレー ザー照射時の炭化した組織の付着が少なく、かつ付着しても簡単に取り去ることが可能であった。Ho：YAGレ ーザーは、平均出力はNd：YAGレーザーと同等でも、ピークの出力はNd：YAGレーザーにくらべはるかに大き くなるので、側射ファイバーにかかる負担は著しく大きくなる。市販の側射ファイバーでは、Ho：YAGレーザー 治療に必要なエネルギーに耐えうるものはなく、Ho：YAGレーザーを用いた尿路狭窄の治療などには、ファイ バーからまっすぐレーザー光のでるむき出しのファイバー（bare fiber）が用いられている。しかし、新たに開発 したファイバーは、偏向法としてミラーやブリズムではなく、端面での全反射を利用しているので、Ho：YAGレ ーザーによる前立腺肥大症治療においても耐久性は十分なものであった。 治療結果としては、3ヵ月後の最終成績でみれば、Nd：YAGレーザー群もHo：YAGレーザー群も一ぽぽ同等 の成績でいづれも満足のいくものであった。しかし、術直後の排尿状態の改善度はHo：YAGレーザー群の方 がはるかに良好な成績を示して一いた。したがって、カテーテルの抜去後ゆるやかに効果が出てくるNd：YAG レーザー群の患者に比べ、退院時にほぼ最大効果に近い排尿状態となっているHo：YAGレーザー群の患者 の満足度は大きく異なっていた。 |
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おわりに Ho：YAGレーザーとカラードプラエナジー法、さらにカプセル付き側射ファイバーを用いた前立腺肥大症の安 全確実な治療システムを開発した。今後は、外来治療法としても活用できるシステムへと発展させることを考 えている。 稿を終えるにあたり、本研究の遂行に多大なご教示を賜った、東北公済病院森昌造院長ならびに宮城野病院 山田明之院長に深謝する。 |
| 文献 |
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1） 棚橋善克：尿管内走査式超音波映像法と前立腺内血流同時2断面映像法． Innervision、6(13)；22− 25．1991． |
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2） 棚橋善克：泌尿器科領域におけるカラードブラ法の応用・腎（腫瘤）．泌尿器外科、7；231−242．1994．
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3） 棚橋善克：腎泌尿器科疾患における超音波ドプラ法．Annual Review 腎臓1995（長沢俊彦・他編）．pp．
63−71、中外医学社、東京、1995． |