博士（医学）宗村忠信 学位論文題名
門脈部分動脈化術下の胆管血行動態に関する実験的研究 学位論文内容の要旨
L目 的
近 年 ， 肝 胆 膵 領 域 癌 の 根 治 性 を め ざ し た 拡 大 切 除 が 施 行 さ れ て お り ， 肝 動 脈 血 を 遮 断 せ ざ る を 得 な い こ と も 稀 で は な い ． こ の 肝 動 脈 血 遮 断 に よ る 肝 不 全 回 避 の 手 段 と し て ， 門 脈 部 分 動 脈 化 術 （arterio‑portal shunting， 以 下 ，APS)は ， 本 来 の 門 脈 血 流 を 遮 断 す る こ と な し に 動 脈 血 を 門 脈 を 通 し て 肝 ヘ 送 血 す る 方 法 で あ り ， 極 め て 有 効 な 肝 へ の 血 行 再 建 の 手 段 と し て 注 目 さ れ て い る ．
し か し ， 総 胆 管 は 肝 動 脈 を 中 心 と し た 動 脈 性 血 行 が 豊 富 で ， 肝 動 脈 の 結 紮 切 除 か つ 総 胆 管 の 切 除 に 際 し ， 血 行 再 建 と し て 門 脈 部 分 動 脈 化 術 を 施 さ れ て も ， 胆 管 血 流 の 滅 少 を 招 く も の と 予 想 さ れ て い る ． 従 っ て 門 脈 部 分 動 脈 化 術 の 臨 床 応 用 に あ た り ， 本 術 式 下 で の 胆 管 血 行 動 態 の 解 明 ， さ ら に 胆 管 のvia bilityの 保 持 や 胆 道 再 建 の 安 全 性 に 関 す る 検 討 が 求 め ら れ て い る ． そ こ で 胆 管 血 行 動 態 の 指 標 と し て ， 組 織 酸 素 飽 和 度 及 び 組 織 血 流 量 の2つ の パ ラ メ ー 夕 一 を 用 い て 本 術 式 下 で の 胆 管 血 行 動 態 を 明 ら か に し ， さ ら に 臨 床 的 に 問 題 と な る 胆 道 再 建 後2週 間 の 観 察 を 加 え ， 本 法 の 臨 床 応 用 へ の 可 能 性 を 明 ら か に す る こ と を 目 的 と し た ．
III方．法
ビ ― グ ル 犬38頭 を 用 い て 以 下 の 実 験 を 行 っ た ．
1． 定 常 流 量 型 胆 管 血 流 測 定 モ デ ル （ 以 下 ， 定 常 流 量 モ デ ル ）
全 身 麻 酔 下 ， 全 身 ヘ パ リ ン 化 の も と ， 胆 嚢 動 脈 ・ 総 胆 管 十 ニ 指 腸 側 端 を 結 紮 し ， こ の 状 態 を 動 脈 遮 断 前 と し ， 総 肝 動 脈 ・ 固 有 肝 動 脈 ・ 胃 十 二 指 腸 動 脈 ・ 右 胃 動 脈 の 肝 ・ 胆 管 へ の 動 脈 性 血 行 遮 断 後 ， 大 腿 動 脈 か ら 脱 血 し た 動 脈 血 を ロ ― ラ ー ポ ン プ を 用 い て 門 脈 ヘ 送 血 す る 定 常 流 量 モ デ ル を 作 成 し た ． ポ ン プ 流 量 （ 以 下 ， シ ャ ン 卜 量 ） に よ っ て ， 以 下 の 2群 に 分 け た ，
動 脈 遮 断 群(n〓6)： シ ャ ン 卜 量Oml/ min/kg シ ャ ン ト 群(n=6） ： シ ャ ン ト 量14ml/ min/kg′
こ の シ ャ ン 卜 量1 4ml/min/kgと は ， 総 肝 動 脈 ・ 門 脈 端 側 吻 合 に よ る 門 脈 部 分 動 脈
化術のシャン卜量にほぼ等しく，この流量での本術式の有用性が報告されており，本
研究ではシャント量を1 4ml/kg/min に設定した．
動脈遮断前，動脈遮断後，シャン卜後の各段階で，組織スペクトル分析装農を用い
て胆管の組織酸素飽和度（以下，BDIS02) を，レーザ―ドップラ一組織血流計を用いて
組織血流量（以下，
BDBF)を180 分間連続測定した．
BDIS02
及 びBDBF の値は，動脈遮断前に対する百分率の％BDIS02 ，％BDBF で示し
た．．
2.
流 量 可 変 型 胆 管 血 流 測 定 モ デ ル （ 以 下 ， 流 量 可 変 モ デ ル ：
n=6)定 常 流 量 モデ ル の 操 作 に 加 え て ， 動 脈遮 断 後 の シ ャ ン 卜 量 を
O，
7，14 ，
28 ml/kg/minと増 量さ せ， 動脈遮 断前 から 各段 階で，
BDIS02及びBDBF と門脈血酸素 飽 和 度 （ 以 下 ，
PVS02)及 び 門 脈 血 流 量 （ 以 下 ，
PVF)を 連 続 測 定 し た ．
定常 流量 モデ ルと同様に％BDIS02 ，％BDBF で示し，PVS02 ，PVF の値は実測値を 用いた．
3.2
週間観察モデル
以下の2 群を作成した．
門脈部分動脈化群（以下，APS 群：n=ll ）：胆嚢動脈・総肝動脈・固有肝動脈・胃十二指
腸動脈・右胃動脈の結紮十総肝動脈・門脈端
側吻合による門脈部分動脈化術十胆管空腸
吻合
対照群(CONTROL 群，以下，CON 群：n=9) ：胆管空腸吻合のみ
2
週間の観察をし得たものについて，CON 群は全例の，APS 群は6 頭の胆管空腸吻合 部を摘出し，胆管と吻合部の切片をへマ卜キシリン・エオジン染色し組織学的検索を 行った．
また術前及び2 週後に採血し生化学検査として，末梢血中総胆汁酸濃度，総ピリルビ
ン，alkaline phosphatase( 以下，ALP) ，
leucine amlnopeptidase（以下，LAP ），
ア勺IutamyltranSpeptidase （以下，ア
GTP）を測定した．
さらに，APS 群のうち2 頭を用いて微細血管造影を行った，
4
‐統計学検討
すべての測定値は平均値土標準偏差にて表記した．統計学的有意差の判定には，同一 群の 比較 は対 応の あるWiIcoxonrank ‐sumtest を用い て，各群間の比較には対応の な い
Wi｜
Coxonrank‐
SumteStを 用 い て ，
5％ の 危 険 率 を も っ て 有 意 と し た ・
III．結果
1
．定常流量型胆管血流測定モデル
動脈遮断群の％
BDIS02及び％BDBF は動脈遮断
15分後，それぞれ28.6 土413 ％，
15.1
土
1.5％ ま で 有 意 に 低 下 し ， 以 後 そ の 値 を 維 持 し た ．
ー方，シャン卜群の％BDIS02 及び％
BDBFは動脈遮断後15 分でそれぞれ26.4 土
9.7％，18.1土3.4％ま で 有 意に 低 下し ， ％BDIS02はシ ャ ン卜 開 始後10分で55.6土 15．7％に，％BDBFは5分で41．3士19.5％まで有意な増加を示し，以後有意な変化を示 さなかった．
ま たシャント 開始後15分以降の％BDIS02，％BDBFの値すべてに，両群間で有意差 が認められた，
2．流量可変型胆管血流測定モデル
動脈遮断前から遮断後にかけて，PVS02は有意な変化を示さず，％BDIS02は29．86 土3.55％に有意に 低下した． シャント量 をOml/kg/minから7，14，28と増量させる に 従っ て ，PVS02は71.17士1．01％か ら87.25土1.31％ まで 増 加し， ％BDIS02は 40．56土2.58％ ，57.95土4．79％ ，59．84土3.70％ へ と 有 意 に 増 加 し た ． 同様に動脈遮断後，PVFは有意な変化を示さず，％BDBFは15.79土3．17％に有意に低 下 した ． シャ ン ト量 を 増量 さ せ るに 従 って ，PVFは303．3土18．24 ml/minから 506．17土13．22ml/minまで有意 に増加し， ％BDBFは25．89土6‐42％，39‐01土 5.67％，46.99土7.07％へと増 加し，シャ ン卜量14ml/kg/min以上で有意 な増加で あった・
なお，PVS02と％BDIS02，PVFと％BDBFとの 間には，そ れぞれ相関 係数r= 0.825 (pく 0.0001） ， r=0.694 (p=0.0002)の 有 意 な 正 の 相 関 を 認 め た ． 3.2週間観察モデル
CON群 は9頭中7頭に ，APS群は11頭中8頭 に対して2週間の 観察を行い え，以下の 結果を得た・
生化学検査値の各群の術前と術後14日の間および術前と術後14日の各群間に有意差 を認めなかった．
組織学的所見で，両群ともに胆管及び胆管空腸吻合部は，粘膜の平坦化や粘膜下層 の 浮腫 ， 血管 拡 張な ど の循 環 障 害を 示 す所 見 はな く ，両 群 間に 差はなか った．
胆管空腸吻合部微細血管造影では，吻合部に造影剤に染まらないavascular areaは なく，胆管壁と空腸壁に交通する新生血管を認めた‐
IV.考 察
定常流量モデルの動脈遮断群の結果から，胆管に関して観察期間中側副血行の出現はな く，―方，シャント群では動脈遮断によって低下した組織酸素飽和度及び組織血流量は，
門脈部分動脈化によって動脈遮断群に比して有意な増加を示した．さらに定常流量モデル の結果から，この増加は動脈化された門脈血流によるものと考えられ，粘膜上皮下に中枢 から末梢まで続くparabiliary plexusと呼称される血管網を介して胆管の血行に寄与し ていると考えられた．
2週間観察モデルでは，生化学検査値の結果からCON群，APS群共に胆管上皮障害や胆 汁うっ滞，閉塞性黄疸に至らなかったといえる．組織学的所見は，生化学的検査結果を支 持するものであった．また微小血管造影像で，吻合部に交通する新生血管を認め，胆管血
‑ 403ー
行を確認した．
， V． 結 語
門 脈 部 分 動 脈 化 術 は ， 動 脈 遮 断 に よ っ て 低 下 す る 胆 管 血 流 を 回 復 せ し め ， 胆 管 の viabilityを 保 持 し ， 胆 道 再 建 を 安 全 に 施 行 可 能 と す る 有 効 な 血 行 再 建 手 段 と 考 え ら れ た ． ｀
学位論文審査の要旨
学 位 論 文 題 名
門脈部分動脈化術下の胆管血行動態に関する実験的研究
近年、 肝胆膵領 域癌の根治 性をめざ した拡大 切除が施 行されて おり、肝動脈血 を遮断 せざるを 得なぃこと も稀では なぃ。こ の肝動脈 血遮断に よる肝不全回遊の 手段と して、門 脈部分動脈 化術は、 有効な肝 への血行 再建の手 段として注目され ている 。しかし 、肝動脈血 の遮断は 大幅な胆 管血流の 減少を招 くものと予想され ている 。従って 門脈部分動 脈化術の 臨床応用 にあたり 、本術式 下での胆管血行動 態 の解 明 、さ ら に 胆管 のviabilityの保持 や胆道再建 の安全性 に関する 検討が求 められ ている。 そこで本術 式下での 胆管血行 動態を明 らかにし 、さらに臨床的に 問 題と な る胆 道 再 建後2週間の観 察を加え、 本法の臨 床応用へ の可能性 を明らか にすることを目的とした。
実験は 、ビーグ ル犬を用い て、定常 流量型胆 管血流測 定モデル （以下、定常流 量 モデ ル ）、 流 量 可変 型胆管血 流測定モデ ル（以下 、流量可 変モデル ）、2週間 観察モデルの3つの実験を行った。
定 常 流量 モ デ ル、 流量 可変モデ ルの2実験で は、組織 スペク卜 ル分析装 置を用 いて胆 管の組織 酸素飽和度 （以下、 組織酸素 飽和度） 、レーザ ードップラー組織 血流計 を用いて 胆管の組織 血流量（ 以下、組 織血流量 ）を連続 測定した。これら のプロ ーブを胆 管に一定の 圧で安定 した接触 を保った めに、こ れらのプロープを 固 定す る ため の 胆 管血 流測定用 デバイスを 作成し、 予備実験 としてビ ーグル犬9 頭を用いて、これら測定値の再現性を確認した。
定常流 量モデル の実験方法 は、胆嚢 動脈・総 胆管十二 指腸側端 を結紮し、この 状態を 動脈遮断 前とし、総 肝動脈・ 胃十二指 腸動脈な どの肝・ 胆管への動脈性血 行遮断 後、大腿 動脈から脱 血した動 脈血をロ ーラーポ ンプを用 いて門脈へ送血し た。ポ ンプ流量 （以下、シ ャン卜量 ）によって、シャン卜量0 ml/min/kgの動脈遮 断群（n=6）、シャン卜量14ml/roin/kgのシャン卜群（n=6）の2群に分けた。このシ ヤント 量は、総 肝動脈・門 脈端側吻 合による 門脈部分 動脈化術 のシャン卜量にほ ぽ等しく、この流量での有用性が報告されておりー本研究ではこの流量に設定した。
動 脈遮 断 前か ら の 各段 階で、組 織酸素飽和 度及ぴ組 織血流量 を180分間連 続測定
一405 ‑
之 一
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藤 野
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した。
流 量可 変モデ ルの 実験 方法 は、 定常 流量モデルの操作に加えて、動脈遮断後の シ ャ ン卜 量 を0、7、14、28ml/min/kgと 増 量 さ せ 、各段 階で 組一 酸素 飽和 度及 ぴ 組 織 血 流 量 と 門 脈 血 酸 素 飽 和 度 及 ぴ 門 脈 血 流 量 を 連 続 調 定 し た 。 2週 間 観 察 モ デ ルの 実験方 法は 、門 脈部 分動 脈化 群(n=ll； 胆嚢 動脈 ・総 肝動 脈・ 胃十 二指腸 動脈 ・右 胃動 脈の 結紮 十総肝動脈・門脈端側吻合による門脈部分 動脈 化術 十胆管空腸吻合）と対照群(n=9；胆管空腸吻合のみ）の2群を作成した。
2週間 の観 察を し得 たも のに つい て、 術前及ぴ2週後に採血し生化学検査として、
末 梢 血 中 総 胆 汁 酸 濃 度 、 総 ビ リ ル ピ ン 、 ALP、LAP、7GTPを 測 定 し た 。 又 、 胆管 と 吻 合 部 の切 片をHE染 色し 組織 学的 検索 を行っ た。 さら に、 門脈 部分 動 脈 化 群 の う ち2頭 を 用 い て 胆 管 空 腸 吻 合 部 の 微 小 血 管 造 影 を 行 っ た 。 そ の結 果、定 常流 量モ デル では 、動 脈遮断群の組織酸素飽和度及ぴ組織血流量 は動脈遮断後、それぞれ28．6％、15．1％まで有意に低下し、以後その値を維持し、
シャ ン卜 群はシャン卜開始後、それぞれ10分で55．6％、5分で41．3％まで有意な 増加 を示 し、以 後有 意な 変化 を示 さな かった。またシャント開始後15分以降の値 すぺてに、両群聞で有意差が認められた。
流 量可 変モデ ルで は、 動脈 遮断 後、 組織酸素飽和度は29. 86％に、組織血流量 は15．79土3．17％に有意に低下し、シャン卜量を増加させるに従って、門脈血酸 素飽和度は71．17土1．01％から87．25ニヒ1．31％まで、組織酸素飽和度は40．56％か ら59．84％へと、門脈血流量は303．3土18．24ml/minから506．17土13．22ml/minまで、
組織血流量は25．89％から46．99士7．07％へと有意に増加した。なお、門脈血酸素 飽和 度と 組織酸 素飽 和度 、門 脈血 流量 と組織血流量との聞には、それぞれ相関係 数r=0. 825(pくO．0001)、rニニO．694(p=0．0002)の有意な正の相関を認めた。
2週 間 観 察 モ デ ル は 、 門 脈 部 分 動脈 化 群 は11頭 中8頭 、 対 照 群は9頭 中7頭 の 2週間 の観 察を 行い 得た 。生 化学 検査 値の各 群の 術前 と術 後14日の 間およぴ術前 と術 後14日の各 群問 に有 意差 を認 めず 、胆管及び胆管空腸吻合部の組織学的所見 で 両 群間 に 差 は な か っ た 。 微 小 血 管 造 影 像 は 、 吻 合 部 に 造 影 剤に 染 ま ら な ぃ avascular areaは な く 胆 管 壁 と 空 腸 壁 に 交 通 す る 新 生 血 管 を 認 め た 。 以 上の 結果か ら、 門脈 部分 動脈 化術 は、動脈遮断によって低下する胆管血流を 回復 せし め、胆 管のviabilityを 保持 し、胆 道再 建を 安全 に施 行可 能とする有効 な血行再建手段と考察された。
口 頭発 表にお ぃて 、内 野純 一教 授よ り、組織酸素飽和度及ぴ組織血流量の胆管 の解 剖学 的な調 定部 位、 胆管 周囲 血管 網についての組織学的知見について、金田 清志 教授 より、 門脈 部分 動脈 化術 にお ける 肝細 胞のviability及ぴ 代謝の変化、
肝細 胞に 対する 門脈 及ぴ 肝動 脈の 役割 、肝硬変への応用の可能性について、安田 慶秀 教授 より、 胆管 組織 の酸 素飽 和度 と酸素分圧の相違、絶対値測定の可能性に 関し て、 質問が あっ たが 、申 請者 はお おむね妥当な回答をした。また内野純一、
金 田 清 志 両 教 授 に は さ ら に 個 別 に 審 査 を い た だ き 、 合 格 と 判 定 さ れ た 。 門 脈部 分動脈 化術 にお ける 胆管 血行 動態に関して、詳細に検討を加えた本研究
一406―
の 意 義 は 大 き く 、本 論 文 は博 士 （ 医 学） の 学 位授 与 に 値す る も のと 考 え る。
ー407 ‑
