【肺動脈圧の推定方法】 1. 三尖弁逆流から求める.連続波ドプラ法にて三尖弁逆流最大速度を求め,その値を簡易ベルヌーイ式(ΔP=4V2)に当てはめ右房圧を加えることによって求める.2. 肺動脈弁逆流から求める.連続波ドプラ法にて肺動脈弁逆流最大速度を求め,その値を簡易ベルヌーイ式(ΔP=4V2)に当てはめ拡張早期の肺動脈-右室間圧較差を求める.この圧較差は平均動脈圧とほぼ等しいとされる.また,拡張末期の肺動脈逆流速度から求めた圧較差に右房圧を加えると肺動脈拡張末期圧が推定できる.これら血流速度を用いた推定方法の場合では,血流とドプラビームが平行になるように(入射角度がつかないように)流速を求めることが大切である.また,肺動脈弁逆流の場合は逆流が見えている箇所にビームを置くのではなく,逆流の出所にビームを置くことが大切である.ピーク血流が捉えられていないにもかかわらず計測している所見を散見することがある.3. 肺体血流比求め方. 右室流出路血流パターンから推定する.肺動脈圧が上昇してくると右室流出路血流波形のacceleration time(AcT)が短縮し,高度な肺高血圧を有すると肺高血圧パターンいわれる2峰性の血流パターンを呈する.4. 左室変形の程度から推定する. 【おわりに】 Qp/Qsなど心エコー図検査による評価は参考値程度にとどめておいた方が良いものもあるが,経過観察という点においてはその値は有用となる.ゆえに検査者が正確に計測し正確に評価を行うことが重要であることを認識しながら検査に携わることが大切である.
はじめに 肺血管床の正しい評価は,先天性心疾患の治療を考えるうえでの必須重要事項の一つである.特に,肺循環が中心静脈圧に直接に結び付き,中心静脈圧がその予後と密接に関係しているFontan循環を最終目標とする単心室循環においては,その重要性はさらに大きい.本稿では,肺血管床の生理学的側面からの評価に関し,そのエッセンスを討論したい. 1. 肺血管床の評価とは まず血管床はResistive, Elastic, Reflectiveの3つのcomponentでなりたっているので,肺血管床を包括的に理解するには,この3つのcomponentを評価しないといけないということになる.我々が汎用している肺血管抵抗(Rp)はResistive componentであるが,Elastic componentは,血管のComplianceとかCapacitanceといって血管壁の弾性や血管床の大きさを表す.また,血流は血管の分岐点や不均一なところにぶつかって反射をしてくる.これがReflective componentである.血管抵抗はいわゆる電気回路で言う電気抵抗であり,直流成分しか流れない.すなわち,血流の平均流,非拍動流に対する抵抗になる.一方,Elastic componentは,電気回路でいうコンデンサーにあたるもので,コンデンサーには交流成分しか流れないのと同じように Capacitanceは拍動流に対する抵抗ということになる.Reflective componentも拍動流における反射がメインになるゆえ,肺血流が基本的に非拍動流である単心室循環においては,肺血管床の評価は,Rpの評価が結果としてとても重要ということになる. 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. 2. 肺血管抵抗 誰もが知っているように,血管抵抗はV(電圧)=I(電流)×R(抵抗)であらわされる電気回路のオームの法則に則って計測されるので,RpはVに当たるTrans-pulmonary pressure gradient(TPPG),すなわち平均肺動脈圧(mPAP)−左房圧(LAP)をIにあたる肺血流(Qp)で割ったものとして計算される(式(1)). (1) Rp = ( mPAP − LAP) / Qp 圧はカテーテル検査で実測定できるがQpは通常Fickの原理に基づいて酸素摂取量( )を肺循環の酸素飽和度の差で割って求める. の正確な算出が臨床的には煩雑かつ時に困難なため,通常我々は予測式を用いた推定値を用いてQpを算出することになる.したがって,当然 妥当性のある幅を持った解釈 が重要になってくる.この幅を実際の症例で考えてみる.
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. 日本超音波医学会会員専用サイト. 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.
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. (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. 肺体血流比 計測 心エコー. 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.
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. 肺体血流比 心エコー. 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.
(7) SaAo = 1 / 1 + M) + Fig. 3 の患者の場合,SaPV=98, SaIVC=70を上記式に代入して,先ほどと同様に上半身と下半身の血流比を乳幼児の生理的範囲内で動かした場合,Mの値に応じてSaAoがどのように変動するかをシミュレーションしたのが Fig. 5A である. Fig. 3 An example of calculation for pulmonary blood flow (Qp) and resistance (Rp) in Glenn circulation. TPPG; transpulmonary pressure gradient Fig. 4 Theoretical relationships between inferior vena saturation (SaIVC) and arterial saturation (SaO2) in a Glenn circulation according to the flow ratio between upper and lower body 当然Mが大きくなる,すなわち体肺側副血流の割合がふえるにつれてSaAoは上昇するが,この症例はSaAoが86%であったので,推定される体肺側副血流はQsの約5–30%の範囲(赤点線)にあることが分かる.また Mの変化に伴う実際のQp/Qsを横軸にとれば( Fig. 5B ),この症例の実際のQp/Qsは0. 6から0. 75の間にあることが予測できる.あとは,造影所見等と合わせて鑑みればこの範囲は,さらに狭い範囲に予測可能である.この症例の造影所見は多くの体肺側副血流を示し,おそらくMは5%ではなく30%に近いものと推察できた.そうすると先ほど Fig. 3 で体肺側副血流がないとして求めたRpはQpを過小評価していたので,Rpはもっと低いはずだということが理論的に推察できる.実際Qp/Qs を0. 6–0. 75に修正してQpを計算しなおすとQpは少なく見積もっても2. 75~3. 45 L/min/m 2 ( =160 mL/m 2 の場合), =180 mL/m 2 の場合3. 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. 15~3. 94 L/min/m 2 となり,それに基づくRpはそれぞれ2. 3~2. 9 WUm 2 ,2. 0~2. 5 WUm 2 となり,造影所見と合わせて鑑みるとM=0.
また本発表の後半では,Vector Flow Mapping(VFM)というエコーの新技術を用いて,左右短絡による心室の容量負荷自体を推定する方法について紹介する.VFMはプローベに垂直方向の速度をカラードプラーから,水平方向の速度を心室壁のスペックルトラッキングから測定し,心室内の各点での血流ベクトルを表示することが可能である.加えて,この心室内血流ベクトルから心室内のエネルギーの散逸に基づくEnergy Loss(EL)を算出することができる.われわれは,心室中隔欠損症(VSD)を有する乳児14例を対象とし,心尖部3腔断面像にてVFMを用いて左心室内ELを計測した.得られた心室内ELと,心臓カテーテル検査からシャント率(Qp/Qs),肺血管抵抗(Rp),肺動脈圧(PAP),左室拡張末期容積(LVEDV%)を,血液検査からBNP計測し,ELと比較検討した.ELはQp/Qs, LVEDV%,PAPと有意相関(r = 0. 711,0. 622,0. 779)を示した.またELはBNPと強い相関を示し(r= 0. 864),EL 0. 6mW/m(Qp/Qs=1. 7に相当)を変曲点に急峻なBNPの上昇を示した.以上より,心室内ELが心室内の容量負荷を推定できる可能性を明らかにした.また,Qp/Qs=1. 7以上の容量負荷は看過することのできない心負荷となることが示唆され,いままで1. 5〜2. 0と提唱されているVSDの手術適応を,循環生理学的に裏付ける結果を得た.以上,VFMによる心室内EL計測は,肺体血流比による容量負荷自体を推定できるという点で,新たな有用性の高い心負荷のパラメータとなる可能性がある.
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