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2018 - Vol. 45 Vol. 45 pplement 特別プログラム・技を究める 心エコー 心エコー2 経過観察可能な疾患評価を究める (S489) 日常検査で遭遇する短絡疾患の定量評価を究める Mastering the quantitative evaluation of the shunt diseases encounterd routine examination Kazumi KOYAMA 国立循環器病研究センター臨床検査部 Crinical laboratory, National cardiovascular center キーワード: 【はじめに】 心房中隔欠損や心室中隔欠損の短絡疾患において経過観察する上では容量負荷および肺高血圧合併の有無やその程度評価が重要となる.心エコー図検査はその評価においては優れたモダリティではあるが検査者自身の技術の差による個人間の計測のバラツキにより信頼性が損なわれる場合もある. 【目的】 今回,短絡疾患の容量負荷および肺高血圧の評価における計測のポイントをまとめてみる. 心房中隔欠損症における心エコー肺体血流量比の精度に関する検討. 【右室容量負荷評価のための計測】 右室は複雑な形状を呈しており,流入路,心尖部,流出路の3つの部位に分かれて左室を覆うように存在し,その短軸像は半月状を呈している.そのため大きさの評価は一断面だけでは行うことができない.2015年のASEガイドラインによると成人での右室の大きさの評価には右室に照準を合わした心尖部四腔断面での基部(右室の基部側1/3),中部,長軸の拡張末期径,左室長軸断面での右室流出路拡張末期径,大動脈弁短軸断面での右室流出路,肺動脈の近位部の拡張末期径を計測し評価することを推奨している. 【左室容量負荷評価のための計測】 左室拡張末期径を計測し正常値と比較し左室容量負荷を判断する.計測にはMモード法や断層法で求める. 【肺体血流比(Qp/Qs)を求める】 Qp/Qsは右室および左室流出路径を計測して得られた流出路断面積に流出路血流の速度時間積分値(VTI)を乗じて各々の血流量を算出しその比を求めればよい.流出路径は弁が開放している時相(収縮早期)で計測し流出路断面積を求める.TVIはパルスドプラ法で流出路径を計測した位置にサンプルボリュームを置き得られた血流速度波形をトレースすることで求められる.Qp/Qsの算出では右室流出路の計測誤差が問題となることがあるため計測する断面や計測箇所に注意が必要である.ポイントとしては右室流出路径が探触子にできるだけ近い断面(エコービームが血管壁に対して垂直に近くなってくるところ)で計測することである.
3 )のQp/Qsは0. 57,すなわち体血流の6割くらいが上半身を流れているということになる.果たして本当だろうか? 先ほどと同じようにSaAoとQp/Qsの関係を考えてみる. 日本超音波医学会会員専用サイト. (5) SaPV–SaIVC) + SaIVC 上記の式(5)のようにGlenn循環のSaAoは,上半身の血流量(第1項)と呼吸(第2項),そして心拍出(第3項)で決まっており,脳血流はとんでもなく増えたり減ったりしない,かつ第2項と第3項のSaIVCは互いに相殺する方向に働くために,Glenn循環のSaAoは生理的にある一定範囲に収まることが推察される.実際に,正常の心拍出量下に,上半身と下半身の血流比を,上半身が若干低いとき(IVC/SVC=0. 8),ほぼ同じとき(IVC/SVC=1),やや多いとき(IVC/SVC=1. 2)というふうに,Glenn手術をする乳児期,幼児期早期の生理的範囲内で動かした場合のSaAoの取りうる範囲を計算してみると Fig.
単位時間あたりに肺を循環する血液量(肺血流量または右心拍出量)と肺以外の全身を循環する血液量(体血流量または左心拍出量)の比、および肺と全身の血管抵抗の比(別にsystemicopulmonary resistance ratioと呼ぶこともある)のこと。肺体血流比(Qp/Qs)は通常、動静脈血の間に短絡(シャント)がなければ1である。この値は、実際の流量を測らなくても、血液採取によっても求められる。これは、動脈血と混合静脈血との酸素飽和度の差は肺胞から取り込まれた酸素量を示す(Fickの原理)ことを用いている。ここでは、Hbの酸素運搬能の理論値を1. 36mLO 2 /gHbとしている。 のように計算される(正常値=1. 0)。たとえば成人心室中隔欠損の場合、Qp/Qs<1. 肺体血流比求め方. 5では、臨床的に問題ないことが多く経過観察とするが、Qp/Qs>2. 0では手術適応となる。1. 5~2. 0の場合は臨床症状や肺血管抵抗、肺体血管抵抗比などにより判断する。 一方、肺体血管抵抗比(Rp/Rs)は以下の方法で計算される。 ここで肺体動脈平均圧比は次のように計算される。 肺体動脈収縮期圧比が70%以上のものは肺体血管抵抗比を計算し、これが60~90%のときは、手術危険率が高い。90%以上の場合、手術は不可能である。
抄録 目的 :パルスドプラ法(Echo法)の肺体血流量比(Qp/Qs)の計測精度を明らかにすること. 対象と方法 :Echo法とFick法を施行した心房中隔欠損症31例(53±18歳,M=11例)を対象に,両法のQp/Qsを比較した.また,両法の誤差20%を境として,一致群,Echo法の過小評価群,過大評価群に区分し,各群の左室および右室流出路径(LVOTd, RVOTd),およびこれらの体表面積補正値,左室および右室流出路血流時間速度積分値(LVOT TVI, RVOT TVI)を比較した.さらに,右室流出路長軸断面右室流出路拡大像における,RVOTdと超音波ビームのなす角度(RVOTd計測角度)についても追加検討した. 結果と考察 :両法の相関は良好であった(r=0. 70, p<0. 01).一致群と比較して,過小評価群はRVOTd indexが有意に小であり(p<0. 05),過大評価群はRVOTdが有意に大(p<0. 01),RVOTd indexが有意に大であった(p<0. 05).RVOTd計測角度は一致群と比較して,過小評価群,過大評価群ともに有意に大であった(ともにp<0. 心房中隔欠損／心室中隔欠損 | 国立循環器病研究センター カラーアトラス先天性心疾患. 01).これらより,Echo法ではRVOT壁が超音波ビームに対して平行に描出されることで,特に側壁の描出が不鮮明となることや種々のアーチファクトにより,RVOTdに計測誤差が生じると考えられた. 結語 :Echo法では,RVOTd計測時に超音波ビームがRVOT壁に可及的に直交するように描出することで計測精度が向上する可能性が考えられた.
8 WUm 2 とPA Index 80 mm 2 /m 2 でPAP=11 mmHg, Rp=1. 7 WUm 2 のFontan患者さんは差異があるのか,あるならなぜかという問いに帰着する. 肺体血流比 計測 心エコー. まず,Fontan循環の場合,右室をバイパスして体血管床と肺血管床が直接につながっているためCpは大動脈から肺血管床までの全身の血管インピーダンスの一部として働く.この総血管インピーダンスは単心室の後負荷として作用するわけだが,これはCpがあるところを超えて極端に小さくなると急激に上昇する 3) .したがって極端に小さなCpは,単心室に対する後負荷増大として悪影響を及ぼしうる.さらに,おそらくもっと重要なことは,我々のコンピュータ・シミュレーションによる検討では,Cpが小さくなると 肺血管の血液量の変化に対する中心静脈圧の変化が大きくなるということがわかっている 4) .では,肺循環の血液量の変化が起きる時とはどんなときか?まずは,Fontan成立時である.今まで上半身のみの血流を受けていた肺血管床はFontan成立に伴い全血流を受ける.したがってCpが小さいと,かりにRpが低くても中心静脈圧は上昇し,受け止められない血液は胸水や腹水となってあふれ出ることは容易に推察できる.さらに,日常での肺血管床血液量の変化は,過剰な水分摂取時や運動時に起こる.したがって,Cpが小さい患者さんでは,かりに安静時に低い中心静脈圧であっても(カテーテル検査時に測定したRpや中心静脈圧が低くても:つまり本項冒頭で挙げたPA Index 80 mm 2 /m 2 ,PAP=11 mmHg, Rp=1. 7 WUm 2 のFontan患者さんである),日常における中心静脈圧変動は大きくなるということを,我々は十分に理解して患者さんの治療や生活指導に役立てる必要がある.
症例1】単心房,単心室,無脾症,肺動脈閉鎖,体肺Shunt後の6か月女児( Fig. 1 ).酸素消費量を180 mL/m 2 としてQpを計算するとQpは5. 6 L/min/m 2 でRpは2. 1 WUm 2 と計算されるが,PAPが21 mmHg, TPPGが12 mmHgと高いのでもう少しFlowが低かったらどうかを考えておかないといけない.もちろん6か月児であるので酸素消費量は180 mL/m 2 よりもっと高いこともありかもしれないが,160 mL/m 2 に減らして計算してもRpはせいぜい2. 4 WUm 2 となり,Rpは正常やや高めだが,肺血流の多めは間違いなさそうで,その結果PAP, TPPGが少し高めであり,Glenn手術は可能である,というような幅を持たせた評価が肝要である. Fig. 1 An example of calculation for pulmonary blood flow (Qp) and resistance (Rp) in shunt circulation. 肺体血流比 手術適応. TPPG; transpulmonary pressure gradient 3. 肺体血流比 幅を持たせた評価という意味で傍証が多い方がより真実に近づけるので,傍証として我々は実測値のみで求まる肺体血流比(Qp/Qs)を一緒に評価する. ①シャント循環における肺体血流比 症例1のQp/QsはFickの原理を利用して求まる式(2)から (2) Qs = SaAo − SaV) SaPA − SaPV) SaAo:大動脈酸素飽和度,SaV:混合静脈酸素飽和度,SaPA:肺動脈酸素飽和度,SaPV:肺静脈酸素飽和度 Qp/Qs=1. 47と計算できる.すなわち肺血流増加ということで,先に求めた推定Qpとそれに基づくRp算出結果と整合性があると判断できる. Qp/Qsが増えればSaAoは上昇し,逆もまた真なので,我々は,日常臨床では経皮動脈酸素飽和度を用いたSaAoの値をもって,概ねのQp/Qsの雰囲気を察しているが,実際SaAoがQp/Qsとともにどういう具合に変化していくか考えるとSaAoと実測Qp/Qsからいろんなことが推察できる. 式(2)は以下のように (3) SaAo = × ( SaPV − SaPA) + SaV と変形できるが,これはSaAoが,Qp/Qs(第1項)以外に,呼吸機能(第2項),そして心拍出量(第3項)の影響を受けていることを端的に表している.したがって,まず,SaAoからQp/Qsを推定する際には,以下の2点を抑えておく必要がある.1)心拍出がきちんと保たれている中のQp/Qsか(同じSaAoでも低心拍出の状態だとQp/Qsは高い).この判断のためには式(2)の分子SaAo−SaVは正常心拍出では概ね20–30%にあることを参考にするとよい.2)肺での酸素化は正常か(すなわちSaPVは97–98%以上を想定できるか).当然,SaPVが低い状況では,SaAoが低くてもQp/Qs,およびQpは高い値を取りうる.したがって,経過として肺の障害を疑われる症例や,臨床的肺血流増加の症状,所見に比してSaAoが低い場合は,カテーテル検査においては極力PVの血液ガス分析を行い,酸素飽和度などを確認するべきである.
3近辺を想定すればRp=2. 3 WUm 2 でおおよそ2. 5 WUm 2 以下を想定できる.実際にこの症例のMRIにおけるQsvc: QIVC=1. 8/2. 1, M=0. 3, Qp=3. 1, Rp=2. 5 WUm 2 であった.もしMRIによって検証する機会がある場合は,カテーテル造影所見から実際のMを正確に推定できる臨床の眼を鍛錬する心づもりで症例を積み重ねれば,臨床能力の向上につながると思う. さらに Fig. 5 は,Fontan術前にコイルで体肺側副血流を仮に全部とめたとして,どのくらいのSaAoになるかの予想も提示している.体肺側副血流がゼロになる,すなわちグラフ上のM=0の点をみると,この患者さんは,SaAoが86%のためM=0. 3の場合SVC/IVC=0. 8から83%弱,M=0. 05の場合SVC/IVC=1. 2から85. 5%になる程度で,最大でも3%くらいしかSaAoは下がらないということが分かる.体血流の30%に当たる体肺側副血流をゼロにしても高々3%くらいしかSaAoが下がらない感覚は実際の臨床ととても合うであろう. Fig. 5 A. Theoretical relationships between M and arterial oxygen saturation according to the flow ratio between upper and lower body. B. Theoretical relationships between pulmonary to systemic flow ratio (Qp/Qs) and arterial oxygen saturation according to the flow ratio between upper and lower body 4. 肺血管Capacitance これまでは,肺血管抵抗を中心に肺血管床をみてきたが,肺血管Capacitance(Cp) すなわち肺血管の大きさと壁の弾性の影響について最後に少し考えてみたい.冒頭でも述べたように,肺循環が非拍動流である場合,肺動脈の圧は基本的にCpの差異に関係なく,V=IRのオームの法則に従って決定される.では,本当にCpは単心室循環の肺循環に関係ないのか.これはすなわち,PA Index 500 mm 2 /m 2 でPAP=14 mmHg, Rp1.