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Fluorescence Imaging

カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システム

新しい光の生かし方

カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムによって、組織表面の下に隠れた部分を見ることができます。近赤外線を用いて、蛍光造影剤インドシアニングリーン(ICG)の分布を可視化します。

特徴:

  • 標準白色光および蛍光画像再生に使用可能
  • 背景照明付き蛍光モード
  • フットスイッチによって、白色光モードと ICG モードとを迅速に切り替え
  • 内視鏡手術および開腹手術向け光学部品
  • 最適な照明とコントラストの強化
腸がん患者の大腸部位の潅流診断
腸がん患者の大腸部位の潅流診断 - ソース: Prof. Luigi Boni、インスブリア大学、イタリア、ヴァレーゼ

大腸部位の血流評価を、カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムで、迅速かつ容易に行うことができます。組織内でのICGの急速な拡散をモニタリングすることによって、血流の少ない部位の同定を容易に行うことができます。このシステムを使えば、医師は、自分の下す判断に自信を持つことができます。

  • 手術中に直接診断するので、手術時間が短縮されます。
  • 切除を計画しているゾーンの迅速な血流評価
  • 血流の少ない部位がICGによって同定され、切除術の際にこれを利用することができます。
  • 組織表面下部の「ランドマーク」を、リアルタイムで可視化できます。
胆嚢摘出術施術中の蛍光胆管造影法
胆嚢摘出術施術中の蛍光胆管造影法 - ソース: Prof. Luigi Boni、インスブリア大学、イタリア、ヴァレーゼ

静脈に注入されたICGは、胆道に集まります。カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムは、集まったICGを蛍光励起します。これによって、胆汁系の解剖学的状態を、迅速に同定することができます。ボタン操作ひとつで白色光モードと蛍光モードとを切り替えることができ、腹腔鏡下または開腹によって胆嚢摘出術を迅速かつ容易に行うことができます。

  • 手術中に胆管造影法を行うのと比べて、ICGを使うと手術時間が短縮されます。
  • ICGを用いて胆管系を可視化することで、胆嚢管、総胆管、および門脈を確実に区別することができます。
  • ICGによる手術中の胆汁漏の可視化
  • カメラシステムには一切変更を加えることなく、光学部品を交換するだけで足りるので、切開式の手術と最小侵襲手術とを迅速に切り替えることができます。
  • オールインワンソリューションによって、内視鏡下手術、腹腔鏡下手術、および切開手術を行うことができます。
蛍光技術補助によるリンパ節切除術を伴う腹腔鏡下横行結腸切除術
蛍光技術補助によるリンパ節切除術を伴う腹腔鏡下横行結腸切除術 - ソース: Prof. Luigi Boni、インスブリア大学、イタリア、ヴァレーゼ

リンパ管の可視化は、多くのアプリケーション領域で、たいへん役に立ちます。カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムを使えば、リンパ管内のICGを可視化することができます。このシステムを使用する医師は皆、蛍光技術を用いることによって、視覚的な点検が可能で視覚的情報によって導かれることを賞賛しています。

  • NIR すなわち近赤外線は、手術中にセンチネルリンパ節、あるいはリンパ系全体を検出することを可能にします。
  • リンパ性転移の可能性がある場合の、切除対象のリンパ管およびリンパ節を、X線照射なしで可視化します。
  • リンパ節の一括切除が容易になります。
  • 従来のリンパ節可視化の方法と比べて、正確性が向上します。
内視鏡下結腸吻合 – 出典: Prof. Luigi Boni, University of Insubria, Varese, イタリア(内視鏡画像)
内視鏡下結腸吻合 – 出典: Prof. Luigi Boni, University of Insubria, Varese, イタリア(内視鏡画像)

カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムは、結腸の血流を検査することができます。腹腔鏡検査を行う外科医にとって、吻合を触診によって検査することはできませんが、視覚的な検査を行うことができます。そのために、NIR/ICG 蛍光血管造影法が、手術中に行うことのできるリアルタイムソリューションとして提供されています。

NIR/ICG 蛍光血管造影法は、迅速かつ容易に行うことができます。ステープラー縫合を施す前と、吻合部の完成直後に、外科医は健康な腸部位の境界を同定し、十分な血流があることを確認します。ICG を静脈に注射した後、近赤外線光を照射すると、血流の良い部位と虚血部位とを容易に認識することができます。これによって、外科医は境界部の血流が良好であるかどうかを確認することができます。もし血流が良好でなければ、医師はすぐに介入を行い吻合部の位置を修正することができます。

WHO(世界保健機関)の発表によれば、2012 年に世界中で 694,000 名以上が結腸直腸がんで死亡しています。これは、がんの中でも3番目に多い死亡者数です。大抵の場合、治癒への道は根治術しかありません。

根治術による治癒プロセスにおいて、結腸直腸吻合が成功することはたいへん重要な要因です。腸の吻合部位の血流は、ことのほか重要となります。結腸吻合および直腸吻合の吻合漏出率(AL)は、7.2%であり、直腸吻合単独での吻合漏出率は8.8% 1 となっています。これによる死亡率は、6 ~ 22% であり、結腸直腸吻合後の AL のない患者に対し、56% の罹患率となっています 2

カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)蛍光血管造影法によって、虚血部位との境界を確認することができます。最新の研究 3 によれば、手術中に NIR/ICG 画像再生技術を用いて灌流判定をすることによって、吻合漏出率を 0% にまで下げることができたとされています。

1.Pommergaard HC, et al. Colorectal Dis.2014.
2.Daams F, et al. World J Gastroenterol.2013
3.Boni, L, et al. Surg.Endos, 2015.

ソース: Prof. Boni, University of Insubria, Varese, Italien (内視鏡画像)

カールストルツの近赤外線(NIR/ICG)システムおよびインドシアニングリーン(ICG)マーカーによって、腫瘍近くのリンパ系全体を、放射線を使わずにリアルタイムで可視化することができます。

このシステムのメリット:

  • 放射線を用いないリンパ節検出方法
  • 複数の分野で使用可能
  • キセノンベースのテクノロジー(レーザー放射に対する保護措置が不要)
  • フットペダルを用いて、標準白色光モードと蛍光モードとの間を直観的に切り替え
  • 医師による外科治療での経験:
    NIR/ICG システムを用いて視覚的なコントロールを行うことで、リンパ節切除術におけるラジカル性を減少させ、同時にリンパ節の一括切除術が容易になります。

* インドシアニングリーンの皮内投与による(S)LN の検出は、すでにイタリア(乳がん)、日本、およびロシアで認可されています。お勤めの病院/お住まいの国での、ICG のオフラベル使用の可否について、事前にご確認下さい。

ソース:Prof. Cardíere, Saint-Pierre-Universität, Brüssel, Belgien (内視鏡画像)

婦人科において、センチネルリンパ節(SLN)への腫瘍侵入は、極めて大きな意味を持ちます。これは、腫瘍研究に関する医学的情報が与えられ、それによって重要な予後因子と見なされるからです。乳房外科治療においては、放射性トレーサー 99mTc による SLN 検出がゴールドスタンダートとなっています。この他の範囲の婦人科における腫瘍外科治療では、この方法の摘要が、選択的リンパ節切除術に対して議論の対象となっています。ICG を用いた NIR 画像再生はここで、新しい、放射線を用いない画像再生技術として、重要なサポートを提供することができます。1 子宮内膜癌における SLN については、これまでに次のような結果が出ています(放射性トレーサー 99mTc vs. ICG):

  放射性トレーサー 99mTc ICG
全体的な SLN 検出率 バイラテラル SLN 全体的な SLN 検出率 バイラテラル SLN
研究 12 83 % 61 % 95.5 % 95.5 %

1 Papadia et al.、シルバーブック、婦人科悪性腫瘍における NIR/ICG 蛍光画像再生法によるセンチネルリンパ節マッピング(ISBN 978-3-89756-931-7)
2 Imboden et al., Surg.Oncol.2015

ソース:Prof. Boni, University of Insubria, Varese, Italien (内視鏡画像)

この他多くの分野において、カールストルツの NIR/ICG システムによる蛍光技術を用いたリンパ系の可視化メソッドが用いられています。次に挙げる例は、すでに文献に記載されています:
泌尿器科 1、2

  • 前立腺癌
  • 陰茎癌

一般外科 3、4

  • 直腸結腸癌
  • 膵臓癌
  • 胃癌

1 Jeschke et al. 2012
2 Hruby et al. 2015
3 Boni et al. 2014
4 Boni et al.、シルバーブック、腹腔鏡下外科治療における NIR/ICG 蛍光画像再生法(ISBN 978-3-89756-933-1)

ソース:Dr. García Valdecasas, Hospital Clínic de Barcelona, Spanien

切開式手術の分野でのリンパ系の可視化向けにも、カールストルツは、VITOM® II ICG エクソスコープで、理想的なソリューションを提供しています。VITOM® II ICG は、NIR/ICG システムを使用することができます。

  • 例えば婦人科における乳がん治療などのように、切開式手術においても、さまざまな専門分野で、蛍光技術のサポートによるリンパ節検出法が実行されています。
  • 執刀医の作業範囲内に、支持アームを使ってエクソスコープを固定することができます。
  • 理想的な結果を得るために、さらに画像強調モード SPECTRA A に切り替えて、コントラストを際立たせることができます。
Source: Niclas Kvarnström, M.D., Sahlgrenska University Hospital, Göteborg, Sweden (application image)
Source: Niclas Kvarnström, M.D., Sahlgrenska University Hospital, Göteborg, Sweden (application image)

Illumination with near infrared light using indocyanine green (ICG) enables enhanced visualization of anatomical structures such as the biliary ducts, the lymphatic system and blood vessels. Use of the IMAGE1 S NIR system proves to be a versatile application in liver surgery. It allows the diagnosis of potential liver metastases, primary liver tumors or bile leakage and makes it possible to perform fluorescence-assisted liver segmentectomy.

The system offers the following advantages:

  • Multidisciplinary use in both endoscopy and open surgery
  • Laparoscopes with a diameter of 10 mm and now available with a diameter of 5 mm
  • Xenon-based technology (no laser safety measures necessary)
  • Intuitive switchover between standard white light and fluorescence mode via footswitch
ソース:Dr. Takeaki Ishizawa, 東京大学、日本(適用例の画像)
ソース:Dr. Takeaki Ishizawa, 東京大学、日本(適用例の画像)

原発性肝臓癌は、世界で6番目に発症率の高い癌です。肝臓への転移は、原発性肝臓癌よりも20倍の発症率を持ちます。1 肝臓外科治療に対する、NIR/ICGシステムのメリットは次の通りです:

  • ICG と近赤外線光とを組み合わせることで、手術中に組織表面上または組織表面下の肝臓癌およびその転移を可視化することができます。2
  • ミリメーター単位の小さな転移まで診断することができます。3
  • 切除限度の確定が容易になります。4

1 ドイツの癌罹患率2011/2012 (10.), Robert-Koch-Institut, Berlin
2 組織の構成に応じて最高1センチまで。
3 Tummers et al., First experience on laparoscopic near-infrared fluorescence imaging of hepatic uveal melanoma metastases using indocyanine green, 2014
4 Boni et al., Doctor-to-Doctor Manual ENDO-PRESS®, NIR/ICG-Fluoreszenzbildgebung in der laparoskopischen Chirurgie (ISBN 978-3-89756-933-1)

ソース:Dr. Niclas Kvarnström, Sahlgrenska イエテボリ大学病院
ソース:Dr. Niclas Kvarnström, Sahlgrenska イエテボリ大学病院

肝臓外科治療におけるこの他の可能な適用方法としては、該当するセグメントに血液を供給している血管に ICG を選択的投与して行う、腹腔鏡下および切開手術における肝臓区域切除術の補助があります。肝臓区域切除術を行うための要件は、血管の多様な解剖学的な異形に配慮しながら、存在する血管の分布および個々の区域境界を正確に認識していることです。

  • 腫瘍の位置は、手術中に CT、MRT および超音波などによって特定されます。
  • ICG は当該の区域に血液を供給する血管に注入します。
  • 当該の区域は、蛍光法によって、隣接する蛍光していない区域と明瞭に区別されます。

ICG による蛍光法はこの他、肝臓区域切除術、あるいは肝臓移植術の施術後の、胆道からの胆汁漏れを検出するのにも役立ちます。

ソース:Dr. Takeaki Ishizawa, 東京大学、日本
ソース:Dr. Takeaki Ishizawa, 東京大学、日本

カールストルツは、VITOM® II ICG エクソスコープで、切開式肝臓外科治療向けに理想的なソリューションを提供しています。VITOM® II ICG は、IMAGE1 S NIR システムとともに、大きな手間なく腹腔鏡検査に使用することができます。

  • 切開手術における蛍光法補助による肝臓癌および肝臓への転移の診断も、肝臓区域および胆嚢からの胆汁漏れの可視化も行うことができます
  • 執刀医の作業範囲に、支持アームを用いてエクソスコープを設置することもできます
  • 理想的な蛍光法結果を得るために、さらに画像強調モード SPECTRA A に切り替えることができます。

光線力学診断(PDD)

特徴:

  • 診断から治療、そしてアフターケアまで行える、トータルな PDD システム
  • フレクシブルシステムでも硬性システムでも、変わりない高画質。白色光にも PDD モードにも対応
  • 互換性に優れたコンポーネントとユーザーの立場に立ったソリューションが生み出す経費効率
  • PDD-QAT によるユーザーの安全管理

青色光およびこの目的のために正確に調整された内視鏡によって、従来の光では観察することのできなかったものを可視化して検査することができます。

光線力学診断(PDD)によって、健康な組織と早期病変のある部分とを区別することができます。このとき、特殊なスペクトルレンジの光が、ほぼ損失のない光導システムを介して内視鏡から体内に導かれます。

このPDDユニットのコア・コンポーネントが当社の D-LIGHT C 光源装置です。蛍光モードでは、腫瘍マーカー物質を点滴した後、健全な組織から悪性の病変のある組織を識別できます。すなわち、膀胱内の腫瘍部位は、D-LIGHT C システムの励起光を当てると、赤色に蛍光します。異形成および上皮内癌のような平坦なまだ新しい病変は、健康な、または炎症を起こしていると診断されない粘膜の下に隠れてしまうことがありますが、これを簡単に識別することができます。これは、小さな乳頭状の腫瘍でも同じです。純粋な白色光ではこのように区別された表示を行うことはできず、この早期病変を見過ごしてしまう危険があります。

すでに1995年に、カールストルツ社は光線力学診断の最初のシステムを市場に導入しています。システムは、高性能光源装置 D-LIGHT C、特殊光学部品、光感応性の極めて高い内視鏡カメラ、の3つのコンポーネントから成り、これらは相互に正確に調整されています。光線力学診断(PDD)には、適切な承認を受けたマーカー物質を使用しなければなりません。

自発蛍光(AF)

特徴:

  • 現代的な CCD ビデオチップテクノロジーと内蔵オートフォーカス機能のどちらの検査モードでも素晴らしい画質
  • 高品質の材料を使用し、挿入シャフトを頑丈に仕上げているため、理想的な、術者の操作動作に忠実な先端部の追随特性を実現
  • グリップに、人間工学的に考え抜かれたデザインが施されており、総重量も軽いため、操作が簡単で疲れにくく、正確な作業が可能
  • 機能ボタンの操作快適性が高いため、白色光モードと自発蛍光モードとの切り換えが迅速

自発蛍光プロセス(AF)は、すでに早期悪性病変の段階で、健全な組織との違いを可視化します。自発蛍光のプロセスは、粘膜下層に、特定の波長を持つ光よって励起され蛍光する物質があるという事実に基づくものです。病理学的所見は、アップルグリーン色の背景(正常な組織)に、暗色で現れます。

青色光およびこの目的のために正確に調整された内視鏡によって、従来の光では観察することのできなかったものを可視化して検査することができます。このとき、特殊なスペクトルレンジの光が、ほぼ損失のない光導システムを介して内視鏡から体内に導かれます。このシステムの大きなメリットは、マーカー物質が必要ではないことです。適用範囲は、気管支腫瘍の早期発見です。

カールストルツの AF ユニットの核をなすのは、光源装置 D-ライト C/AF です。蛍光モードでは、健全な組織から悪性の病変のある組織を識別できます。
AF の適用範囲は、耳鼻咽喉科、気管支鏡検査、腹腔鏡検査、ならびに婦人科の適応です。