病理

バーチャル解剖(Virtopsy):仕組み、わかること、見落とすこと

バーチャル解剖は、メスの代わりに死後CT、MRI、アンギオグラフィー、3D表面スキャンで遺体を調べます。永続的な3D記録が残りますが、内因性の死因の一部は今も見落とされます。

公開日 12分で読めます

バーチャル解剖の各手法でわかることを示す図:死後CT、MRI、CTアンギオグラフィー、3D表面スキャン、画像ガイド下生検
このページの内容
  1. バーチャル解剖とは?
  2. バーチャル解剖を支える手法
  3. バーチャル解剖と従来の解剖の比較
  4. バーチャル解剖はどこまで正確か
  5. バーチャル解剖はどこで使われているか
  6. 3D表面スキャンの位置づけ
  7. よくあるご質問

要点

  • バーチャル解剖(Virtopsy)は、遺体を切開する代わりに、死後CT、MRI、CTアンギオグラフィー、3D表面スキャンで調べ、必要な場合は針で組織を採取します。
  • 2003年にベルンで行われた最初のVirtopsy症例シリーズでは、解剖で確定した死因47件のうち26件を、画像診断だけで特定しました。
  • 2012年の検証研究では、成人事例の32%で、CTと解剖の死因判断が食い違いました。冠動脈を標的としたアンギオグラフィーを加えた2017年の研究では、この割合は6%で、解剖自体では5%でした。
  • CTとMRIは体内を見ることができますが、体表をカラーで捉えることはできません。3D表面スキャンは創傷や定型的損傷を実寸で加えるため、Virtopsyの手法の一部となっています。

バーチャル解剖(バーチャル・オートプシー)とは、メスではなくスキャナーで行う死後検査です。スイスの研究プロジェクトとして始まり、現在では死因究明の一部として取り入れる法医学研究所が増えています。多くの場合、通常の解剖が必要かどうかを判断する前の最初のステップとして用いられます。

このガイドでは、バーチャル解剖(Virtopsy)が何から構成されるのか、従来の解剖とどう違うのか、公表された研究でどの程度正確とされているのか、そして3D表面スキャンがどこに位置づけられるのかを説明します。

バーチャル解剖とは?

バーチャル解剖(Virtopsy)とは、切開の代わりに画像診断で行う死後検査です。遺体をコンピューター断層撮影(CT)で、多くの場合は磁気共鳴画像法(MRI)でもスキャンし、血管に造影剤を満たしてアンギオグラフィーを行うこともできます。体表は3Dスキャナーで記録します。組織が必要な場合は、画像ガイド下で針を使って採取します。

この手法は、ベルン大学法医学研究所のVirtopsyプロジェクトから生まれました。Michael Thaliが1999年に共同で創設し、2011年からはチューリッヒ大学で率いているプロジェクトです。2003年に発表された最初の体系的研究では、法医学事例40件を、解剖の前に死後CTとMRIで調べました(Thali et al., 2003)。

この考え方が広まったのには、実際的な理由があります。画像診断は遺体に手を加えません。データは何年も後に再検討したり、セカンドオピニオンのために専門家へ送ったりできます。次の対応の判断も早くなります。そして、遺族やその信仰にとって解剖が受け入れられない場合でも、検査を行うことができます(RSNA News, 2016)。

Virtopsy、デジタル・オートプシー、PMCT:名称の整理

Virtopsyは、virtual(バーチャル)とautopsy(解剖)を組み合わせた造語で、スイスのプロジェクトが名付けました。デジタル・オートプシー(digital autopsy)は、英国でCTを用いた死後検査サービスに使われている名称です。医学文献では、各要素がそれぞれの名称で登場します。死後CT(PMCT)、死後MRI(PMMR)、PMCTアンギオグラフィー(PMCTA)、そして画像診断に針生検を組み合わせる場合は低侵襲解剖です。

バーチャル解剖を支える手法

バーチャル解剖は1回のスキャンではなく、複数の手法の組み合わせです。それぞれが、他の手法の弱いところで力を発揮します。多くの施設はCTから始め、事案の必要に応じて他の手法を加えます。

死後CT(PMCT)

死後CTは主力となる手法です。骨折、ガスや空気、弾丸の破片などの異物、出血を、1回のスキャンで全身にわたって示します。2003年のベルンの研究では、頭蓋、骨格、軟部組織の外傷の一部の検出で、画像診断が解剖を上回りました。2000年代半ば以降、ドーバー空軍基地に到着する米軍兵士の遺体には、死後検査の一環として全身CTが行われています。

死後MRI

MRIはCTより臓器や軟部組織を詳しく示しますが、2012年の大規模な検証研究では、死因の特定において2つのうち精度が低いほうでした。解剖との重大な不一致率は、CTの32%に対して43%でした(Roberts et al., 2012)。MRIは軟部組織の所見が重要な場合に用いられ、通常はCTの代わりではなくCTと併用されます。

死後CTアンギオグラフィー

CT単独では、血液循環が止まっているため、血管の内腔を示せません。アンギオグラフィー(血管造影)では、造影剤を血管内に送り込みます。2011年にローザンヌで標準化された多相プロトコルでは、まず造影剤なしで1回スキャンし、続いて動脈相、静脈相、動的相でスキャンするため、出血源を特定できます。一方、レスターのチームは冠動脈を標的としました。CT単独で最も多く見落とされていた心疾患に狙いを定めたもので、その研究ではアンギオグラフィーは85%の事例で成功しました。

3D表面スキャン

CTとMRIは皮膚を透かして内部を見られますが、皮膚の表面をカラーで細部まで記録することはできません。皮下出血、表皮剥脱、定型的損傷の形状などです。そのためVirtopsyには、光学式の3D表面スキャンとフォトグラメトリーが含まれます。これらは体表を実寸かつカラーで記録します。表面スキャンをCTデータと統合すれば、専門家は、損傷が凶器と疑われる物や車両の損傷と一致するかどうかを検証できます(Thali et al., 2005)。

Virtopsyのグループは、この作業をVirtobotで自動化しました。Virtobotは表面スキャナーを搭載し、CTのガイド下で生検針を配置するロボットです。最初の評価では、表面スキャンの時間を半分にし、ワックス製のファントムに生検針を3.2 mmの精度で配置しました(Ebert et al., 2010)。

画像ガイド下生検

画像診断では、組織学的検査や薬毒物検査はできません。組織や体液が必要な事例では、CT画像をガイドにした針が、遺体を切開せずに試料を採取します。レスターの研究では、CTガイド下の針で得られる種類の薬毒物検査や組織学的検査の結果が、19%の事例で判定に寄与しました。ただし、それらの試料は解剖時に採取されたものです。

バーチャル解剖と従来の解剖の比較

2つの方法は得意分野が異なります。そのため、両者を比較した研究は、どちらかを選ぶのではなく両方を使うことを推奨しています。

従来の解剖切開による検査バーチャル解剖画像診断両者の併用画像診断のあとに解剖
遺体の調べ方遺体を切開し、臓器を調べて試料を採取CT、多くの場合MRIとアンギオグラフィー、表面スキャン。試料は針で採取まず画像診断、その後に対象を絞った解剖または全身解剖
得意な点臓器の内因性疾患、肺塞栓症外傷、骨折、出血、ガス、異物事案の最も完全な記録
不得意な点解剖の操作そのものが損なう所見虚血性心疾患、肺塞栓症、肺炎、腹部病変スキャナー、放射線科医、病理医が必要
後に残るもの写真、メモ、試料。遺体には手が加わる再検討も共有もできる完全な3Dデータセット相互に照合された両方の記録
用いられる場面死因判定の基準となる方法最初のステップとして、または遺族やその信仰が解剖を受け入れない場合レスターの研究が参照基準として提案

長所と短所は、Thali et al. 2003、Roberts et al. 2012、Rutty et al. 2017の報告に基づきます。

従来の解剖の進め方

通常の解剖は、遺体の外表検査から始まります。続いて遺体を切開して臓器を観察・摘出し、脳を調べ、各臓器を検査して試料を採取し、最後に臓器を戻して遺体を閉じます。各段階はAustralian Museumの解説で見ることができます。解剖を行うのは病理医で、法医学的な事例では法医です。コロナー(検死官)、メディカル・エグザミナー(監察医)、または裁判所の要請に基づいて行われます。

バーチャル解剖はどこまで正確か

精度は、どの手法を用いるか、そしてどのような死を調べるかによって変わります。根拠の枠組みとなるのは、次の3つの研究です。

死後CT、MRI、CTアンギオグラフィーと解剖の間で死因が重大に食い違った割合を示すグラフ(2つのLancet誌掲載研究より)
死因に関する死後画像診断と解剖の重大な不一致率。設計の異なる2つのLancet誌掲載研究より。
  • ベルン、2003年:解剖で検証した法医学事例40件で、死後CTとMRIは、画像だけで死因47件のうち26件(55%)を特定しました。
  • マンチェスターとオックスフォード、2012年:検死官に届け出られた成人の死亡182件で、死因に関する解剖との重大な不一致は、CTで32%、MRIで43%、放射線科医の合意で30%でした。放射線科医が死因に確信を持てた事例では、CTで16%に下がりました。著者らはこの割合を、臨床の死亡診断書における割合と比較しています。
  • レスター、2017年:内因性で事件性のない死亡210件で、冠動脈を標的としたアンギオグラフィーを加えたCTは、92%の事例で死因を示しました。重大な不一致率は6%、同じ方法で測定した解剖では5%で、その差は有意ではありませんでした。外傷と出血では解剖より優れ、肺塞栓症では劣っていました(Rutty et al., 2017)。

著者らは、データから異なる結論を導きました。2012年の研究は、突然死のよくある原因が画像診断ではしばしば見落とされ、解剖を全面的に置き換えれば死亡統計がゆがむと警告しました。2017年の研究は、検死官が調べる成人の突然の内因死の大半では、アンギオグラフィーを加えたCTで侵襲的な解剖を避けられ、ゴールドスタンダードには両方を含めるべきだと結論づけました。

バーチャル解剖の限界

  • 一部の内因性疾患を見落とします。2012年の研究で画像診断の誤りとして最も多かったのは、虚血性心疾患、肺塞栓症、肺炎、腹部病変でした。
  • アンギオグラフィーを加えると精度は上がりますが、常に実施できるとは限りません。レスターの研究で成功したのは85%の事例でした。
  • 針による試料採取なしでは、組織学的検査も薬毒物検査もできません。
  • スキャナーと、死後画像の所見に習熟した放射線科医が必要です。Thali自身も、これを「少しばかり高価」だと評しています。
  • 体表はCTには写りません。色、皮下出血、創傷の細部には、写真か表面スキャンが必要です。

バーチャル解剖はどこで使われているか

先陣を切ったのはスイスです。2016年、RSNA Newsは、バーチャル解剖がスイスの法医学的調査における標準的な手順になったと報じました。米国では軍が2000年代半ばからドーバー空軍基地で全身CTを用いており、ボルチモアやアルバカーキの法医学機関もこの手法を使っていますが、標準的な実務にはなっていません。世界でも解剖率が最も高い地域のひとつであるイングランドとウェールズでは、レスターの研究は、多くの内因死について検死官が侵襲的な解剖の代わりにCTを使えるようにすることを目指していました。

信仰は、遺族がバーチャル解剖を求める理由のひとつです。画像診断なら、遺族にとって遺体の切開が受け入れられない場合でも検査を行えます。レスターの研究者たちも、必要のない侵襲的な解剖を避ける理由の中に、文化的・宗教的な利点を挙げています。

3D表面スキャンの位置づけ

CTのデータセットは体内を記述しますが、体の外側は別に記録しなければなりません。多くの解剖施設では、それは今も写真、定規、メモを意味します。3D表面スキャンは、体表を計測可能なカラーモデルとして記録します。そのため遺体の引き渡し後でも、創傷を皮膚の曲面に沿って計測したり、凶器と比較したり、CTに重ね合わせたりできます。

University of Torontoの研究者が、損傷を模した11個の一時的なタトゥーを付けた生きた被験者で両者を比較したところ、写真撮影と手作業による計測には54分30秒、Artec Evaによる3D記録には26分1秒かかりました。モデルの処理は後から行い、計測はソフトウェア上で曲面に沿って行われました。そのワークフローは検死の3D記録で説明しています。

使用中のハンドヘルドArtec Eva 3Dスキャナー

実務でこの用途に使用

Artec Eva

全身を1回のセッションでカラー記録するハンドヘルドの構造化光スキャナーです。外表所見は、CTと並べて使える計測可能な3Dモデルに収まります。単一の創傷や骨の欠損には、Artec Spider IIが最大0.05 mmでより細かい細部を加えます。

3D点精度
最大0.1 mm
3D解像度
最大0.2 mm
色
24 bpp、フルカラー
デモを予約する検死の3D記録

個々の損傷については、創傷の3D記録と頭蓋骨と骨の外傷をご覧ください。結果を法廷に提示する方法については、法廷での3D証拠をご覧ください。

すべての外表所見をカラーかつ実寸で記録し、CTと並べて使えるようにしましょう。検死の3D記録のデモをご予約ください。

デモを予約する

よくあるご質問

バーチャル解剖とは?

画像診断を用いて、切開せずに死後の遺体を調べる検査です。死後CTに加え、多くの場合MRIとCTアンギオグラフィー、体表の3Dスキャン、必要に応じて針生検を行います。Virtopsyとも呼ばれます。

バーチャル解剖とデジタル・オートプシーの違いは何ですか?

主に名称の違いです。Virtopsyは、この手法を開発したスイスの研究プロジェクトに由来します。デジタル・オートプシー(digital autopsy)は、英国でCTを用いた死後検査サービスに使われている名称です。どちらも死後CTに基づきますが、完全なVirtopsyでは表面スキャン、アンギオグラフィー、画像ガイド下生検が加わります。

バーチャル解剖で従来の解剖を置き換えられますか?

Lancet誌に掲載された2017年の研究によると、突然の内因死の多くでは、冠動脈アンギオグラフィーを加えたCTにより侵襲的な解剖を避けられます。ただし画像診断は、肺塞栓症など一部の疾患を今も見落とします。同じ研究者たちは、両方を併用したものを参照基準とするよう推奨しています。

バーチャル解剖の欠点は何ですか?

切開による解剖なら見つかる内因性疾患の一部を見落とすこと、針で採取した試料なしでは組織を検査できないこと、専門の機器と放射線科医が必要なこと、そして写真か表面スキャンがなければ皮膚の色や細部を記録できないことです。

バーチャル解剖は誰が行いますか?

放射線科医と法医が共同で行います。放射線科医が画像を読影し、法医が所見を死亡時の状況と照らし合わせ、検死官や監察医とともに、さらに解剖が必要かどうかを判断します。

バーチャル解剖を希望する遺族がいるのはなぜですか?

遺体を切開せずに調べられるからです。遺族の信仰や意向により侵襲的な解剖ができない場合でも、多くの事例では画像診断で死因を特定できます。

法科学の専門スタッフに相談する

検死の3D記録のデモを予約する

全身から個々の創傷や骨の欠損まで、解剖時に記録が必要なものをお知らせください。スキャンがそれをどう取得し、後から何を計測できるかをご覧いただけます。

事件に関する機微な情報は不要です。