日泌 尿 会誌, 82巻, 7号, 1991年: 1105～1110 1105

誤照射防止装置付きピエゾ型砕石装置を用いた

体外衝撃波結石破砕術の経験

東北大学医学部泌尿器科教室(主任: 折笠精一)

田 口 勝行 折笠 精一 桑原 正明

神部 広一 斎藤 敏典 白井 修 一

INITIAL EXPERIENCE USING A NEW TYPE EXTRACORPOREAL LITHOTRIPTER

WITH AN ANTI-MISS-SHOT CONTROL DEVICE

Katsuyuki Taguchi, Seiichi Orikasa, Masaaki Kuwahara, Koichi Kambe,

Toshinori Saitou and Shirai Syuuichi

Department of Urology, Tohoku University School of Medicine

(Director: Prof. S. Orikasa)

The results of clinical trial using a TOSHIBA piezolectric extracorporeal lithotripter are

presented. The advatages of this machine are the installation of an anti-miss-shot control device (AMCD) to prevent miss-shots to the renal tissue and the improved ultrasound stone localization by an over-head type applicator. AMCD functions so that shock waves are generated only when the stone is in the focal region.

Forty patients with urinary tract stone were treated by this machine from October 1989 to March 1990 at the Department of Urology, Tohoku University School of Medicine. Almost all patients could be treated with an analgesic only. The X-ray film obtained three months after ESWL treatment showed that 23 cases (57.5%) were stone-free and 10 cases (25.0%) had stone fragments of less than 4 mm. The succesful rate of ESWL using this machine was 82.5%, the result was better than that using other piezoelectric machines. No serious complication was observed, except mild hematuria in all cases. Milder postoperative hematuria suggested the decrease of renal tissue injury.

It is concluded that the treatment with this machine is safe and seems to be more favorable than the conventional ones.

Key words: extracorporeal shock wave lithotripsy (ESWL), anti-miss-shot control device

(AMCD), over-head type applicator

要旨: 東芝製ピエゾ型ESWL機 を用いた体外衝撃波結石破砕術の臨床治験を施行した. 本機の特徴は,

腎組織への衝撃波照射を防ぐための誤照射防止装置を装備していること, オーバーヘッド型アプリケー.

ターであり結石の位置合わせが容易であることなどである.

1989年10月 から1990年3月 までに東北大学泌尿器科を受診した尿路結石患者40名を対象とした. 治療

は原則として無麻酔で施行した. 治療後3ヵ 月後のレントゲン撮影で23例(57.5%)が 残石なし, 10例

(25.0%)が4mm以 下の残石を認めた. 自然排石が期待できる4mm以 下の残石を認める症例を有効と判

定すると, 本砕石術の有効症例は82.5%で あり, 他機種のピエゾ型ESWL機 と遜色の無い結果であっ

た. 本機による副作用としては, 全例に血尿がみられたが, その他の重篤な合併症は認めなかった. 誤

照射防止装置は, 焦点が結石に一致した場合のみ衝撃波が発生するもので, 本装置を使用した症例では

治療後の肉眼的血尿の改善を認め, ESWLに よる腎障害が軽減していることが推測された.

以上, 本機によるESWLは, 十分な破砕効果を保ちつつその操作性, 安全性がさらに向上したものと

考えられる.

キーワード: 体外衝撃波結石破砕術, 誤照射防止装置, オーバミーヘッドタイプ

1106

緒 論

近 年, 尿路 結石 の 治療 はかつ て の観血 的 手術 にか わ

り, 経皮 的 腎結石 摘 出術(PNL), 経尿道 的結 石摘 出術

(TUL)等 のEndourologyや 体 外 衝 撃 波 結 石 破 砕 術

(ESWL)が 主流 にな りつつ あ る. 体 外 衝撃 波結石 破砕

機(ESWL機)は, 1982年 に西 独 で最初 の 臨床成 績 が

発表 されて 以来, 本邦 で も多 くの 臨床報 告 がな され て

い る. 現在 ま で水 中 衝 撃 波 の発 生 源 と して高 電 圧 ス

パ ラ ク1), 微 小爆薬2), 電磁 素子3), 圧 電素 子4)が臨 床応

用 され, それ ぞれ に有 用性 と安 全性 が確 認 され てい る.

しか し, 従来 のESWL機 は, 腎の 呼吸 性移 動に よ り結

石 以外 への衝 撃波 照射 が避 け られ ず, その 安全性 を高

め るた めに は, 結 石照 準 を さ らに正確 にす るこ とが 求

め られ て いる5). また, ピエ ゾ型ESWL機 は, 超 音波

診 断装置 を用 い るた めX線 被爆 が 無 く手 軽で あ る が,

結石 位置 決 めに 習熟 が必要 で 時間 を要 す る等の 欠点 が

あ った6)7).

こ うした点 の 改善 を はか るため, 東 北大学 医学 部 泌

尿器 科 では(株)東 芝 と共 同で新 しい タイ プの ピエ ゾ

型ESWL機 を開発 した. す なわ ち, 結 石以 外へ の誤照

射 防止 装置 を装備 し, ピエ ゾ素 子 に よ るオ ーバ ー ヘ ッ

ド型 ア プ リケ ータを もち いた 無水 槽 式 のESWL機 で

ある. この度 実用 機 の完成 をみた ので, こ こに そ の臨

床成 績 と治療 前後 の検 査値 につ いて報 告す る.

対 象 お よび方法

1. 対 象症例

治 療対 象 は東北 大学 医学 部 附属 病院 泌尿 器科外 来 を

訪 れた尿 路結 石患 者 の うち, 本治療 法 を希 望 した もの

で あ る. 本 治療 が治験 段階 で あ る こ とを説 明 し, 本 治

療法 の特 徴 や合併 症 につ い て説 明 した 上, 治療 同意書

を得 た後 治療 を施 行 した.

治 療総 数 は男性28名, 女性12名 の計40名 で平均 年齢

は49歳(20～72歳)で あ った. 結 石部 位 は腎が34例(腎

杯24, 腎孟4, 腎 孟尿 管移 行部6), 尿 管5例, 膀 胱1

例 であ った. 結石 の長 径 は10mm以 下12例, 10～20mm

以下23例, 20mmを 越 え る ものが5例 であ った(表1).

2. 結 石破砕 装置

結 石破 砕装 置 は東北 大学 医学 部 泌尿 器科 と東 芝総合

研究 所 との共 同研 究 の も とに, 株 式会 社東芝 に よ り開

発 され た もので あ る. 本機 の概 略 を図1に 示 す. 衝 撃

波発 生 装 置 は, 24個 の圧 電 セ ラ ミ ック を直径33cmの

円球 状 凹面 内 部 に 配 置 した もの で あ る. ア プ リケー

ターは 水袋 を有す るオ ーバ ーヘ ッ ド型 で, 長 軸上 に診

断用 の超 音波 プ ロー ブ(3-75Hz)を 装 備 してい る. ア

プ リケ ータ ラは保 持 ア-ム に よ り垂 直3軸, 回転2軸

の操作 が可能 で あ る. 詳細 は 岡崎 らの 文献8)に記 載 さ

れて い る.

(誤 照射 防止 装置)

誤照 射防 止機構 は次 の ごと くで ある-衝 撃 波発射 用

ピエ ゾ素子 群 か ら微 弱 な超音波 を発 射 し, そ の反射 波

を測定 し焦 点領域(1×1×20mm)で の ピラク値 を 自動

的 に検 出す る. 反 射後 は, 結石 に焦 点が 合 ってい る場

合 は高値 を示 し, 合 って い ない場合 は低値 を示 す. そ

こで結 石位置 合 わせ の段 階に おいて, 結石 か らの反 射

波 と周 囲組-織か らの反 射 波を測 定 し, 誤動 作 しな い値

で, か つで きるだ け低 い値 に 閾値 を設 定 し, 閾値 を越

えた場 合 に のみ 自動 的 に衝 撃 波 を照 射 す る よ うに し

た. 図2に 誤 照射 防 止装置 が作 動中 の超音 波 画像 を示

す. なお誤 照 射 防 止用 の超 音 波 と衝 撃波 発 射 のtime

lag(時 間 的 遅 れ)は0.1secで ほぼ 無視 で きる値 で あ

る.

3. 治療 方 法

表1 対象症例

男性28名

女性12名

平均年齢 49歳

図1 治療装置の全体

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治療 は原 則 として外 来通 院 で行 った. 当初 は前投 薬

を使用 せず に治療 を施行 した が, 17例 目以降 では前 投

薬 と してdiclofenac sodium(50mg)の 坐薬 を治療30

分 前 に使用 した. まず, 患側 を約30挙 上 した腹 臥位 で,

本機 に備わ って い る超 音波 診 断装置 に よ り結石 を確 認

し皮膚 に 目印を付 けた. 次 い でア プ リケー ターを操 作

し内部 の超音 波 プロー ブに よ り結 石 の位置 合わ せ を行

なった.

つい で誤照 射防 止 のため に反射 波 の閾値 を設 定 した

後 に治療 を開 始 した. 結石 か らの反射 波 が弱 く周囲 の

腎組 織(例 えばcentral echo)と の鑑 別 が困難 に なっ

た場 合 は, 誤 照射 防止 装置 を使わ ず に手動 で衝 撃波 を

発射 した.

sh0t数 は原 則 として上 限 を6,000発 と し, 結 石 の破

砕 が不+分 と思わ れた 症例 に対 して は後 日再 治療 を行

な った. 駆 動 電圧 は2～4kvと した. 通常2ま た は2. 5

kvよ り治 療 を は じめ 患 者 が慣 れ て くる の を待 って

徐 々に電圧 を上 げ てい った. shot rateは2ま た は2. 5

shots/secを 原則 と した.

治療 後 は抗 生剤 と消炎 剤 を3～5日 間 服用 させ た.

術 後1日, 3日, 1週 間, 1ヵ 月, 3ヵ 月 に来院 させ

て, 臨床 検査 と臨 床症 状 を観 察 した.

4. 治療 後 の効 果判 定

治療 後3ヵ 月時 点 で治療 効果 を判 定 した. す なわ ち

(A)著 効: 残石 な し, (B)有 効: 4mm以 下 の残 石 を

認 め るが, 将 来 自然排 石 が期 待 出来 るもの, (C)や や

有 効: 4.1mm以 上 の残 石 を認め る もの, (D)無 効: 結

石 が破 砕 され なか った もの, の4段 階 に分け て判定 し

た.

5. 安全 性 の評価

安全 性 につ いて は臨床 症状, 臨床検 査, 及 び画像 診

断 等 に よ り副作 用発 現 の有無 に つい て検討 した. 臨 床

血 液, 生 化学 的検 査 は治療 前 日及 び, 術後1日, 3日,

1週 間, 1ヵ 月, 3ヵ 月 に施 行 した.

結 果

1. 結 石破 砕

結 石 径 と結 石 部位 別 にみた 治療 回数, 平均shot数,

治療 効 果 を表2と 表3に 示 した. 結 石径 が 小 さい ほ ど

治療 効 果 が よ く10mm以 下の結 石 で はほ とん どが1回

の 治療 回数 で終 了 し, 平 均shot数 も少 な か った. 結 石

径 が大 き くな るほ ど, 治療 回数, 平均shot数 が増 え治

療効 果 が低下 した。結 石部 位別 で はPUJの 結 石 で成績

図2 治療中の超音波画像

下方の横線(白 矢印)は 焦点(長 方形で示す)に おける反射波の強度を示 し, 右端が

リアル タイムである. 左側 の画像では焦点が結石に一一致 しているので反射波の強度は

高値を示 し, 右側では焦点 が結石 と一致 していないので低値を示 してい る.

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が悪いが, これは結石径の大きいものが多かったため

と考えられた. その他では, 治療効果を含め結石部位

での差はなく, 尿管結石のCの1例 が脱落症例である

ことを考慮すると, 腎結石では34例中29例(85. 3%)

で有効, 尿管結石では4例 中3例(75. 0%)で 有効と

判定された.

全体の平均でみると, 治療回数が1.58回, shot数 が

4, 921であった. 治療効果は, 自然排石が期待できるB

以上を有用と判断すると33例(82.5%)で 有用と判定

できた. Cと 判定された4例 中2例 はシスチン結石, 1

例は第1回 の治療後に来院することができなかったた

めの脱落症例であった. Dと 判定された3例 は, いず

れも結石径が10～20mmで あ り, 結石部位はPUJが2

例, 尿管が1例 であった. PUJの1例 は治療中に超音

波診断装置での結石の確認できなくなったものであ

る. これらの結石はその後に微小爆薬による体外破砕

機(SZ-1)に より結石を破砕した.

2. 誤照射防止装置

誤照射防止装置を意識的に使用しなかった3例 を除

く37例で検討したところ, 31例(84%)で 同装置は有

効に機能した. 結石からの反射波は, 腎結石と尿管結

石で差を認めず, 主に結石部位の深さにより左右され

た. すなわち, 体表より8cm以 上深部にある結石では

反射後が極端に弱くなるため誤照射防止装置が機能で

きない例が多かった. また, 小結石の一部では周囲組

織との鑑別が困難な場合があった. こうした理由で,

6例(腎 結石3例, 尿管結石3例)16%で 誤照射防止

装置が使用できなかった. また, 結石が小さい場合や

腎の呼吸性移動が大きい場合は, 十分な反射波が長時

間得られずに, 照射効率が悪くなり治療時間が延長す

る傾向が見られた.

3. 結石成分

結石成分が判明したものは37例で, 内訳は蔭酸カル

シウムと燐酸カルシウムの混合結石が18例, 蔭酸カル

シウム結石9例, 燐酸カルシウム1例, 燐酸マグネシ

ウム・アンモニウム結石6例, 尿酸結石1例, シスチ

ン結石2例 であった.

4. 副作用

治療に際し落痛のため40例中6例 に追加麻酔を施行

した. 前投薬を投与しなかった初期(15例)に は2例

で硬膜外麻酔を使用し, 1例 で鎮痛剤を静注した. 前

投薬としてdiclofenac sodium坐 薬を用いた以降(25

例)は, 2例 で局所浸潤麻酔を使用し, 1例 で鎮痛剤

を静注したが硬膜外麻酔を使用した例は無かった.

治療後に発熱を認めたものは1例 のみで結石破砕片

が尿管に嵌頓したための発熱であった. この例では

TULを 併用して結石を摘出した.

治療後の肉眼的血尿は, 術後3回 の排尿後にはほぼ

表2 結石径 と治療効果, 平均shot数, 治療回数

表3 結石部位 と治療効果, 平均shot数, 治療 回数

1109

消失した.

5. 治療前後の臨床検査結果

検査値の平均値及びその統計検討結果を表4に 示

す. RBC, Hb, WBCは, 治療後1週 間目まで有意に

低下したが軽度であり, 1ヵ 月後には治療前値に復し

た. WBCは 有意の変化を示さなかった. BUNの 上昇

は認めなかった. Crは 治療1週 間後まで有意に軽度上

昇したが1ヵ 月後には治療前値に復した. また尿中

NAG排 泄量, GOT, GPTは 治療後軽度の低下を認め

たが治療1週 間後には治療前値に復した. その他明ら

かな検査値の変動を示したものはなかった.

6. 結石の位置合わせ時間

患者がTable上 に腹臥位になってから衝撃波の照

射がはじまるまでの時間を, 同一術者で初期のころと

終わ りのころとを比較してみると, 前半の10例では平

均15.8分, 後半の10例では6.9分であった. 装置への習

熟は容易であり, 数回の治療により当初の半分以下の

時間で位置合わせが完了できた.

考 察

ESWLに おける腎障害の発生予防には, 結石への正

確な照準が重要であることは, 当教室においても以前

より指摘してきた5). また, 動物実験でもその重要性は

確認されている8). 特に圧電式のshock waveは, その

焦点が小さく, 結石以外に当たった場合には少なから

ず腎障害の発生することが想定される. しかし, 腎の

呼吸性移動などのため常に結石を焦点内に置 くことは

不可能であり, 従来のESWL機 は術前に設定した状

態で自動的に衝撃波を照射するために, 結石以外への

照射は避けられない面があった. 今回の誤照射防止装

置は, 結石からの超音波の反射波が周囲組織と異なる

ことを利用し, 焦点における反射波を測定することに

よって, 結石に焦点が合っている場合に限り自動的に

衝撃波を照射するものである. しかし, この装置の臨

床的効果の判断は, 結石部位, 照射条件の違いや対象

症例の違いのため容易ではなく, 今後症例を増やしさ

らに検討することが必要であると思われる.

誤照射防止装置の使用時には, 結石が破砕されてく

ると結石片が分散するため広範囲で結石が焦点内に入

るので照射頻度が多くなる. しかし, 反射波が減弱す

る場合には周囲組織との鑑別が難しくなることがあっ

た. また, 腎結石が小さく腎のcentral echoと の鑑別

が困難な場合, あるいは深いところの尿路結石等の場

合は, 結石からの反射波と周囲組織との鑑別が困難で

誤照射防止装置の使用が不可能であった. この点今後

の改良を要すると思われた.

超音波画像による結石位置決めの利点は, X線 によ

表4 本法施行前後の臨床検査値の変化

統計学的検定(paired t-test)

*: 有意水準0.05に て有意差有 り

**: 有意水準0.01に て有意差有 り

***: 有意水準0.001に て有意差有 り

1110

る位置決めと異なり放射線被爆が無く手軽であるとい

う点である. しかし従来のピエゾ型ESWLで は, 結石

の位置合わせ にかな りの習熟が必要 とされてい

た7)9)10). 今回用いたESWL装置は, オーバミーヘッド型

のアプリケーターであるため, 普段使用している超音

波診断装置と同様の感覚で結石の位置合わせが可能で

ある. また, 焦点を合わせたままアプリケーターの角

度を移動できるため, 結石部位にかかわらず患者体表

との接触面を十分にとって照射することが可能となっ

た. そのため結石の位置合わせにはこれまでのような

習熟は必要 としないと考えられた.

結石破砕の治療効果についてみると, 有用以上の効

果判定が得られたものは82.5%で あった. 治療効果が

C(4.1mm以 上の残石を認める)以 下であった7例 中

2例 がシスチン結石であった. シスチン結石は他機種

のESWL機 でも結石破砕が期待できないこと, また

1例 が脱落症例であったことから, これら3例 を除外

すると, 治療効果は37例中34例(91. 9%)と なり有用

性はさらに向上し, 尿管結石に対しても80%の 治療効

果が得られることになる. 単純な比較は出来ないが同

じピエゾ型ESWL機 であるLT-01の 治療1ヵ 月後の

治療効果69.7%6), Piezolith2200の3週 間後の治療効

果71.9%7)に 比べても今回の治療成績は遜色なく, ほ

ぼ満足のいく結果であった.

副作用の点からは, RBC, Hbの 一過性の低下, 尿中

NAG排 泄量の一過性の増加を認めた. 腎障害防止と

いう点で誤照射防止装置の使用が必ずしも万全では無

いことを示す結果であった. これによってその有用性

が否定されるものではないが, 全ての条件の結石に機

能するようにさらに工夫が必要であると思われた. そ

の他, 臨床上問題となるものを認めなかった. 本機に

よるESWLは 前投薬 として鎮痛性坐薬をすることに

よって, 他のピエゾ型ESWL機 と同様に無麻酔で治

療することが可能であり, 外来通院での治療が充分に

施行できると思われる.

以上, 本ESWL機 による治療は安全であり, 十分な

結石破砕効果に合わせ操作性も良好であることから有

用性が大きいと考えられた.

文 献

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(1991年4月8日 受 理)