三 上
泰 隆
岡 山大 学 医学 部放 射 線 医学 教 室(主 任:平 木祥 夫 教 授)
平 木
祥 夫
(平成6年11月7日
受 稿)
key words: contrast medium, barium sulfate, dencity, viscosity
緒 言 胃X線 検 査 の 良 否 は,透 視 時 に お け る術 者 の 診 断 能 力 と読 影 力,使 用 す る 造 影 剤 で あ る硫 酸 バ リ ウ ム 製 剤 の 特 性 ,お よび,そ の 特性 を生 か し た 術 者 の 撮 影 技 術 に 依 存 し て い る. 胃粘 膜 面 に 硫 酸 バ リウ ム 懸 濁 液 を 流 す と,コ ン トラ ス トが ゼ ロ か ら ピー クに 達 し,低 下 し て い くが,粘 膜 上 の 微 細 な病 変 が 描 出 さ れ る の は, ピー ク を 含 ん だ あ る 時 間 の 間 だ と考 え られ る こ とか ら,わ れ わ れ は,特 に 硫 酸 バ リウ ム 製 剤 の コ ン トラ ス ト特 性 と撮 影 タ イ ミン グ の 問 題 に 注 目 し た. 胃X線 二 重 造 影 検 査 に お い て,術 者 は 造 影 剤 の 流 動 を透 視 観 察 し な が ら,粘 膜 面 が 最 も 良 く 描 出 さ れ た と思 わ れ る 瞬 間 を経 験 的 に 捕 ら え て 撮 影 を 行 っ て い る.し か し,術 者 の 経 験 の 度 合 い が 様 々 で あ り,透 視 上 で は 粘 膜 の 微 細 な 凹 凸 ま で は 見 出 し難 く,コ ン トラ ス トの 経 時 的 変 化 も 胃 の 生 理 状 態 や バ リ ウ ム 製 剤 の 種 類,濃 度 に よ っ て 一 様 で は な い.こ の た め に,コ ン トラ ス トの ピー ク を捕 ら え た 満 足 の い く検 査 結 果 が 常 に 得 られ る とは 限 ら な い. そ こ で わ れ わ れ は,各 種 バ リ ウ ム 製 剤 を 自作 の 胃粘 膜 フ ァ ン トム に 流 し て,コ ン トラ ス トの 時 間 的 変 化 の 特 徴 と,ピ ー ク に 達 す る ま で の 時 間(以 下 コ ン トラ ス トピ ー ク タ イ ム)を 調 べ, 撮 影 の タ イ ミン グ に つ い て 基 礎 的 検 討 を し た と こ ろ,有 用 な 結 果 が 得 ら れ た の で報 告 す る. 近 年,新 し い 高 濃 度 ・低 粘 性 硫 酸 バ リ ウ ム 製 剤 の 臨 床 応 用 が 広 が っ て い る こ と も あ り,こ れ ら を含 め て 各 種 製 剤 の コ ン トラ ス ト特 性 を 明 ら か に す る こ とは,良 質 の 胃X線 検 査 を 行 う た め の 撮 影 技 術 の 向 上 に と っ て 有 益 だ と思 わ れ る. 材 料 と 方 法 1 使 用 機 器 お よ び 材 料 ・DSA装 置: DAR-1200(島 津 社 製) ・胃 粘 膜 フ ァ ン トム:切 除 胃 と ア ル ギ ン酸 塩 印 象 材(バ イ エ ル 日本 歯 科 製)で 自 作 ・粘 度 計:ウ ベ ロー デ 型(柴 田科 学 製) ・バ リ ウ ム 製 剤:バ リ ト ップP(堺 化 学 製), 1
2 渋 谷 光 一:他8名
バ リ コ ン ミー ル(堀 井 薬 品 製),バ リ トゲ ン
お よび バ リ トゲ ン デ ラ ッ ク ス(伏 見 製 薬 製)
Fig. 1 Example of a profile of an each frame
2 方 法 1) 各 種 バ リ ウ ム 製 剤 を そ れ ぞ れ 以 下 の 濃 度 に 調 整 し た. ・バ リ トッ プP(以 下BP):
120W/V%,
140W/V%,
160W/V%
・バ リ コ ン ミー ル(以 下BM):200W/V%,
220W/V%,
240W/V%
・バ リ トゲ ン(以 下BG):180W/V%,
200W/V%
・バ リ トゲ ン デ ラ ッ ク ス(以 下BD):120W/V%,
140W/V%,
160W/V%
濃 度 の 表 示 は純 硫 酸 バ リウ ムの 比 重 を4.5と し, 添 加 物 の 含 有 率 を 考 慮 して,そ の 比 重 を1と 仮 定 して 補 正 した1). 120W/V%は100mlの 懸 濁 液 中 に120gの 硫 酸 バ リウ ム が 含 まれ て い る こ と を 意 味 す る. 硫 酸 バ リ ウ ム 懸 濁 液 の 性 状 は 温 度 とpHに 影 響 さ れ る2,3)が,以 下 の 実 験 で はpH 6.8,温 度 25℃ に 統 一 し た. 2) 上 記 の 各 硫 酸 バ リ ウ ム 懸 濁 液 の 見 か け の 動 粘 度(以 下 単 に 粘 度)を ウベ ロ ー デ 型 粘 度 計 を 用 い て 測 定 し た. ウ ベ ロー テ 型 の よ う な 毛 細 管 粘 度 計 は,一 般 に は 硫 酸 バ リ ウ ム 懸 濁 液 の よ う な 非 ニ ュ ー トン 流 体 の 粘 度 測 定 に は 不 適 当 だ と 言 わ れ て い る が, 限 ら れ た ず り速 度 の 範 囲 内 で あ れ ば 問 題 は 生 じ な い と 報 告 さ れ て い る3,4). 3) 切 除 胃 を鋳 型 に し て ア ル ギ ン 酸 塩 印 象 材 で 胃 粘 膜 フ ァ ン トム を 製 作 した.そ し て,こ れ を15度 お よ び30度 の 傾 斜 を持 た せ た ア ク リル 板 に 乗 せ,そ の 表 面 に 各 種 懸 濁 液 を100mlず つ 流 し, DSA装 置 で 毎 秒2コ マ 連 続 撮 影 し た. DSA装 置 に よ っ て 得 ら れ るデ ジ タ ル 画 像 の1 画 素 の 階 調 をDSA値 と呼 ぶ こ とに し, Fig. 1 の よ う に 全 て の 画 像 上 の 同 一2点 間 のDSA値 の 変 化(プ ロ フ ィ ー ル 曲 線)を 調 べ て,コ ン ト ラ ス トを求 め た.コ ン トラ ス トは 次 式 で 示 す よ う に プ ロ フ ィ ー ル 曲 線 か ら 山 と 谷 のDSA値 の 差 を 和 で 割 っ た も の と し て 定 義 し た. コ ン トラ ス ト=1/2×(山 の平 均DSA値-谷 の 平均DSA値)/ 1/2×(山 の平 均DSA値+谷 の平均DSA値) ×1004) 以 上 の 結 果 を も と に して 各 懸 濁 液 毎 に タ イム コ ン トラ ス ト曲 線 を 作 成 す る と と も に,そ の 特 徴,お よ び,コ ン ト ラ ス トピー ク タ イ ム と 粘 度 との 関 係 を 検 討 した. 結 果 1. 粘 度 の 測 定 結 果 粘 度 の 測 定 結 果 をTable 1に 示 す. 一 般 的 な 使 用 範 囲 で は 硫 酸 バ リウ ム 懸 濁 液 の 粘 度 は 数cStか ら数+cStの 間 に あ る. 2. タ イ ム コ ン トラ ス ト曲 線 各 懸 濁 液 毎 の タ イ ム コ ン ト ラ ス ト 曲 線 を Fig. 2に 示 す. ス ター ト(0 sec)は,臨 床 上 で は 胃 壁 をバ リ ウ ム が 通 過 し た 時 点 に 対 応 す る も の で あ るが, 本 実 験 で は プ ロ フ ィー ル 曲 線 上 で い ず れ か の 山 が 予 め 定 め たDSA値 を 越 え る瞬 間 と し た. 1) 全 体 と して コ ン トラ ス トは 急 激 に ピー ク に 達 した 後 緩 や か に 下 降 し,コ ン トラ ス ト ピー ク タ イ ム の 約2.2倍 の 時 間 で ピー ク値 の90%に 低 下 す る.粘 度 が 低 い ほ ど これ ら の 変 化 が 急 で あ る. 2) 傾 斜 角 が15度 か ら30度 に な る と,い ず れ の 懸 濁 液 で も コ ン トラ ス トが 低 下 す る と と もに, コ ン トラ ス トピ ー クタ イ ム は お よ そ 半 分 に な る. 3) コ ン トラ ス トは 一 般 に 懸 濁 液 の 濃 度 が 高 い ほ ど 大 き い が,製 剤 に よ っ て 限 度 が あ り, BD で160W/V%程 度, BMで は200W/V%程 度, BPは160W/V%よ り も, BGで は180W/V% よ り も低 い 濃 度 で 限 度 に 達 す る と 考 え ら れ る. Fig. 2-1 Time contrast curve (30 degrees)
―BM240 --BD160 ………BP160 ---BD120
……BG200 ---BG180 ---BD140 BP120 ―BM220 ―BM200 ―BP140
Fig. 2-2 Time contrast curve (15 degrees)
― BM240 ---BM200 ……BD140 ―BP140 ― RM220 ―RP160 … …BD120 ―RP120 4) バ リ コ ン ミー ル は 他 に 比 べ て コ ン ト ラ ス トが き わ だ っ て 大 き い が,コ ン トラ ス トピー ク タ イ ム は 短 い. 3 粘 度 と コ ン ト ラ ス トピ ー ク タ イ ム との 関 係 Fig. 3は 横 軸 に 粘 度,縦 軸 に コ ン トラ ス ト ピ ー ク タ イ ム を と っ て,こ れ に そ れ ぞ れ の 種 類 の 懸 濁 液 を プ ロ ッ ト し た もの で あ る.
4 渋 谷 光 一:他8名
Fig. 3 Relationship between viscosity and con
trast peak time
― angle of 15 degrees
correlation coefficient; r=0962 ---angle of 30 degrees
correlation coefficient; r=0.976
Fig. 4 Teme-DSA number curve at an angle of
30 degrees --BM240 ----BM220 …… …BD140 -・-・BM200 ―BP140 粘 度 と コ ン ト ラ ス トピー ク タ イ ム の 関 係 は, 傾 斜 角15度 で 相 関 係 数 が0.962, 30度 で0.976と い う高 い 値 を 示 し た .こ の こ と よ り コ ン トラ ス ト ピー ク タ イ ム は バ リ ウ ム 製 剤 の 種 類 に 関 係 無 く,そ の 懸 濁 液 の 粘 度 と傾 斜 角 に 依 存 し て い る と 考 え ら れ る. 硫 酸 バ リウ ム 懸 濁 液 の 粘 度 が 一 般 的 な 使 用 範 囲 で お よ そ10cStか ら50cStの 範 囲 だ とす る と,コ ン トラ ス ト ピー ク タ イ ム は 傾 斜 角15度 で 3秒 か ら6秒 の 間 に, 30度 で は1.5秒 か ら4秒 の 間 に あ る. 考 察 今 回,コ ン ト ラ ス ト をプ ロ フ ィ ー ル 曲 線 か ら DSA値 の 差 を 和 で割 っ た もの と して 定 義 したが, こ の 定 義 に 基 づ く コ ン トラ ス トの 変 化 は 臨 床 経 験 と も合 致 し て お り,概 ね 適 切 な も の で あ る と 考 え る. 人 工 胃粘 膜 面 に 硫 酸 バ リ ウ ム 懸 濁 液 を 流 し た 場 合,全 体 と し て コ ン トラ ス トは 急 激 に 大 き く な り,ピ ー ク を 作 っ た 後 は 緩 や か に 下 降 す る が, 懸 濁 液 の 粘 度 が 低 く,傾 斜 角 が 大 き い ほ ど こ の 変 化 は 急 激 で,コ ン トラ ス ト ピー ク タ イ ム,コ ン トラ ス ト持 続 時 間 は 短 くな る .こ れ は 撮 影 に あ た っ て 考 慮 す べ き こ とで あ る.特 に 低 粘 性 バ リ ウ ム を 用 い る 場 合 や 胃 角 部 小 弯,穹 隆 部 な ど の 傾 斜 が 大 き く な る部 分 で は 撮 影 が 遅 れ て 「素 抜 け 」 の 写 真 に な る可 能 性 が あ る.反 対 に 粘 度 の 高 い バ リウ ム を 用 い る 場 合 に は 撮 影 が 相 対 的 に 早 くな る こ とに 注 意 が 必 要 で あ る.例 え ばBP 160W/V%で は4秒 で も ま だ コ ン トラ ス トが8 割 に 達 して い な い.こ う し た 場 合 に は 「厚 塗 り」 の 写 真 に な る 可 能 性 が あ る. 低 粘 性 と い う点 で 特 に 注 目 さ れ るの は 近 年 臨 床 応 用 が 広 が っ て い るBMで あ る.コ ン トラ ス トが 高 い が,粘 度 が 非 常 に 低 く,そ の た め コ ン トラ ス トピー ク タ イ ム が200W/V%で は,傾 斜 角30度 で1.5秒, 15度 で も3秒 と非 常 に 短 い.胃 液 で希 釈 され れ ば こ れ が さ らに 短 くな る こ とや, ス イ ッチ を押 して か らX線 の 曝 射 ま で1秒 強 か か る こ と を考 え る と,バ リ ウ ム が 流 れ た と 同 時 に 撮 影 す る ほ ど の 素 早 さ が 求 め ら れ る こ と に な る.ま た, Fig. 4に タ イ ムDSA値 曲 線 の 比 較 を 示 す が, BMの200W/V%はBP 140W/V %やBD 140W/V%と ほ ぼ 同 一 の 変 化 をす るが, BMの220W/V%, 240W/V%はDSA値 が 高 い 水 準 で 変 化 す る.こ れ は 写 真 上 で は 「厚 塗 り」に 対 応 し て い る の で は な い か と想 像 され る. BMは コ ン トラ ス ト等 の 点 で 評 価 が 高 い が5),単 品 で は 臨 床 で あ ま り使 わ れ て い な い よ う で あ る.
で き る と考 え る. 本 実 験 結 果 は 基 礎 的 段 階 の も の で あ り,実 際 の 臨 床 に お い て は 個 々 の 被 検 者 の 胃 粘 膜 面 の 状 態 や 胃液 で の 希 釈 等 に よ る濃 度,す な わ ち 粘 度 の 低 下 や,胃 酸 に よ る粘 度 の 変 化 が あ い ま っ て, コ ン ト ラ ス トピー ク タ イ ム の 移 動 や 被 写 体 に よ るバ ラ ツ キ が 予 想 さ れ る.し た が っ て 今 後 さ ら に 臨 床 的 検 討 が 必 要 で あ る. 傾 斜 角 に 依 存 し,粘 度 と コ ン トラ ス ト ピー ク タ イム と は 相 関 を示 した.こ れ ら の 結 果 は 懸 濁 液 の 粘 度 や 胃 の 部 位 に よ っ て 撮 影 タ イ ミン グ に 注 意 が 必 要 で あ る こ と を あ ら た め て 示 す と と もに, 粘 度 が コ ン ト ラ ス トピー ク タ イ ム に よ っ て も 意 味 付 け られ る こ とに な り,硫 酸 バ リ ウ ム 懸 濁 液 の 濃 度 決 定 に お い て 参 考 に す る こ とが で き る.
文
献
1) 平 井 和 三:消 化 管 造 影 用 硫 酸 バ リ ウ ム の 基 礎 的 研 究.第II編 硫 酸 バ リウ ム の 濃 度 表 示 法.大 阪 医 大 誌(1975) 34, 21-25. 2) 平 井 和 三:消 化 管 造 影 用 硫 酸 バ リ ウ ム の 基 礎 的 研 究.第IV編 硫 酸 バ リウ ム の 粘 度 に つ い て.大 阪 医 大 誌 (1976) 35, 106-122. 3) 窪 田 博 吉,海 老 根 精 二:放 射 線 技 師 の た め の 消 化 管 撮 影 技 術;硫 酸 バ リウ ムX線 造 影 剤,金 原 出 版,東 京 (1981) pp 204-251. 4) 北 原 文 雄,古 澤 邦 夫:最 新 コ ロ イ ド化 学;レ オ ロ ジ ー 測 定,講 談 社,東 京(1990) pp 178-187. 5) 鈴 木 輝 雄,林 久 二 彦,遊 佐 享,神 山 哲 也,佐 々 木 清 貴,鈴 木 安 名,洞 田 克 己,前 久 保 博 士:高 濃 度 ・低 粘 バ リ ウ ム 懸 濁 液(バ リ コ ン ミー ル200W/V%)の 物 性 解 折 と 臨 床 応 用 . Innervision (1991) 6, 65-73. 6) 原 田 容 治,高 瀬 雅 久,山 田 孝 史,中 田 薫,池 田 肇,斉 藤 利 彦,芦 澤 眞 六,菅 原 紀 光,洪 永 隆,大 原 博 照,塚 田 高 志,高 橋 総,飯 塚 康 雄,那 須 亮 一,坂 本 芳 行:胃X線 検 査 に お け る 高 濃 度 バ リ ウ ム の 臨 床 的 有 用 性 の 検 討.基 礎 と臨 床(1990) 24, 7538-7549. 7) 竹 田 芳 弘,山 本 道 法,藤 島 護,新 屋 晴 孝,木 本 真,上 者 郁 夫,平 木 祥 夫:混 合 高 濃 度 バ リ ウ ム の 臨 床 評 価.新 薬 と臨 躰(1992) 41, 269-277.6 渋 谷 光 一:他8名
