診断技術の進歩:エコー MRI CT RI


1.先天性心疾患の診療内容の変化と診断技術の進歩

 多くの先天性心疾患患者が成人期に達するようになり、術後遠隔期合併症に対するカテーテル治療や再手術の機会が増している。若年症例においては、心血管形態や機能を繰り返し評価するのに適した非侵襲的方法の必要性が高まっており、可能な限り被ばくのない検査が好ましい。心臓カテーテル検査は、侵襲的血行動態評価と治療目的を除いてもはや必須ではなく、その代わりに目覚ましい進歩を遂げているMRIおよびCTが積極的に施行されるようになってきている 1),2)表1


2.心エコー検査法

 経胸壁心エコー検査は日常診療において汎用される検査方法である。繰り返し施行できるため、病態やそれに伴う心機能の経時的変化、治療後の管理などに有用である。しかし、心臓の構造や心血管関係が複雑であり、先天性心疾患の専門的なトレーニングを受けていないと診断自体が難しい場合がある。また複数回におよぶ手術、体格や胸郭変形などにより、描出不良例が多い。
 以下に、成人先天性心疾患における心エコー検査の一般的な評価項目に関して述べる。
(A)区分診断法
 心房、心室、大血管の位置関係を正しく診断することが重要である。右房と左房、右室と左室、肺動脈と大動脈をそれぞれ判断し、その上で、心房-心室関係、心室-大血管関係を決定する。
(B)右室機能評価
 右室は形態的にも複雑であり、駆出率や容積の評価は二次元心エコー検査では限界がある。確立された単独の右室機能指標はなく、複数の指標から総合的に判断する必要がある。アメリカ心エコー図学会で推奨されている右室機能の指標およびその異常値を表2に示す 3),4)
(C)欠損孔の評価とシャント量の計測
 欠損孔の位置、大きさ、周囲組織との関係などを評価する。基本断面からは欠損孔やシャント部位を直接描出しにくい疾患では、心室や心房のサイズなどからシャント疾患の存在を疑い、基本断面以外のアプローチやコントラストエコーの併用、経食道心エコー検査などを考慮する。さらにドプラ法にて、左室と右室の心拍出量を計測し、肺体血流比(Qp/Qs)を算出することも可能であるが、正確性に欠ける点を熟知しておく。
(D)弁または流出路狭窄・弁逆流の評価
 先天性心疾患では、弁狭窄のみならず、心室内・流出路・大血管内・心外導管内などにも狭窄がみられる。狭窄部の流速を計測することにより、狭窄の程度を評価することができるが、ドプラ法では狭窄を過大・過小評価する傾向にある。弁逆流については、ファロー四徴症術後にみられる肺動脈弁逆流などto and froであり重症度が判断し難い逆流もあり、逆流持続時間 5) や他のモダリティも用いて総合的に判断する必要がある。

 経食道心エコー検査は、プローベが心臓に近く高周波での検査が可能で、明瞭な画像が得られやすいが、患者の苦痛を伴う準侵襲的な検査である。特に若年者においては苦痛を伴うことがあり鎮静を用いる必要があるため、チアノーゼ残存症例等においてはその適応を良く考慮する必要がある 6)。近年、心房中隔欠損症に対するカテーテル治療の普及に伴い、その適応決定・治療ガイドに経食道心エコー検査は必須の検査となっている。撹拌生理食塩水を用いたコントラストエコーは、右左シャントの検出に有用であり、心房内シャントや肺動静脈瘻の診断に用いられる。

3.MRI,CT

 MRIは複雑な構造物の3次元的描出が可能であり、放射線被曝がない点が優れている。CTに比べて時間分解能、コントラスト分解能に優れ、心室機能評価(特に右室機能)、弁逆流の定量、心筋組織性状診断、心筋血流評価に適する 7) 表3。一方、CTに比べて撮像時間が長く、重症症例やmental retardationのある患者においては呼吸制止や長い検査時間に耐えられないことがある。MRI非対応のペースメーカー、遺残ペーシングリード、などの医療機器を挿入された患者では禁忌である。コイル、ステント、胸骨ワイヤー、人工弁、ループレコーダーなどの金属デバイス、MRI対応のペースメーカーでは検査の実施そのものは可能だが、金属によるアーチファクトのため画質が劣化する。ガドリニウム造影剤は腎性全身性線維症(Nephrogenic Systemic Fibrosis: NSF)のリスクのある腎機能障害(eGFR<30ml/min/1.73m2)においては禁忌である 8)
 MRIによる右室計測については、通常は短軸断層像で行われ計測再現性は良好だが、先天性心疾患においては房室間の区別が付けやすい体軸横断像を用いる方が精度、再現性のいずれにおいても優れるとされている 9)。心血管の形態評価にはガドリニウム造影剤を使用する方法と、造影剤を投与せずに心電図と呼吸同期を併用するwhole heart 3D imaging法の両方が施行可能である。心筋遅延造影陽性の頻度はそれほど多くなく、現時点ではこれらの疾患におけるLGEの臨床的意義はコントラバーシーである 10)。びまん性線維化の定量的指標としてガドリニウム造影前後のT1マッピングから細胞外容積(extra cellular volume: ECV)が求められ、組織学的線維化重症度を反映しているとされ、現在研究が盛んに行われている 11)
 MRIでは血流の速度や流量の計測が可能であり、心拍出量や肺体血流比、弁逆流、左右肺血流の定量が可能である。本法を用いるにあたり、最大流速範囲を適切に設定する、なるべく乱流成分の少ない血流を選ぶ等が正確な測定に必要である。

 CTは高い空間分解能を有し、1心拍ないし数心拍において心周期の一部分を利用した短い収集時間で広い範囲がカバーできる。呼吸運動の影響を受けにくく、呼吸制止が必要な場合でもごく短時間で済むため、鎮静の必要性が少ない。心電図同期4DCTでは心臓の拡張末期、収集末期の画像が得られ、MRIにほぼ匹敵する精度で心室機能評価が可能である 12)。最近、被曝対策が急速に進み、前方向視的収集や逐次近似再構成法などにより、画質を保ちつつ被曝線量を大幅に減少することが可能になり、先天性心疾患のCT検査は1mSv以下、心カテーテル検査の10~15分の1の被曝線量で済むようになってきている 13),14)。心臓CTではヨード造影剤の使用は原則として必要とされるが、造影剤腎症発生のリスクを考慮すべき閾値はeGFR<45ml/min/1.73m2であり、発症予防には生理食塩水による事前の輸液が有効とされる 15)
CTは冠動脈の詳細な形態評価に有用であり、先天性心疾患手術で冠動脈移転の手術操作を含んだ症例(Jatene, Ross, 左冠動脈肺動脈起始症など)では、成人期に少なくとも一度は冠動脈の詳細な評価を行うことが推奨されている 16)
 またステントが留置された体肺動静脈狭窄や動脈瘤の形成の評価等にも有用である。右室流出路心外導管に対して経皮的肺動脈弁留置術などのカテーテル治療を行う場合、石灰化の評価、導管のサイズや位置の決定、治療に伴う冠動脈圧迫の推定に有用である。人工弁の石灰化、機能不  後の大静脈、肺静脈バッフル狭窄、Fontan術後のルート内、肺動脈絞扼後盲端内の血栓の検出等にも有用である。
 術後遠隔期の再手術で胸骨再切開に際して、胸骨下に近接した心外導管や心臓の位置、右室流出路近傍を走る冠動脈の術前確認に極めて有用である。

4.RI

核医学は、心筋血流、代謝などの質的診断を主な目的とする。先天性冠動脈奇形で、冠動脈起始異常、冠動静脈瘻や冠動脈心室瘻などで形態だけでは心筋虚血の有無について判定が難しい場合に有用である。核医学検査でも放射線被曝に対する配慮が必要だが、Tc-99m製剤、高感度撮像装置、画像再構成法の改良、負荷後像のみの撮像プロトコールなどを用いた低被曝化により、2mSv以下で実施可能となっている 17)
Tc-99m MAA肺血流シンチグラフィーは先天性心疾患術前術後の肺血流左右比評価目的で施行される。肺血流左右比はMRIでも評価されるが、両方法におけるFontan術後の肺血流比は7%のずれを認める 18)。Fontan術後RIでは、上下肢静脈血が十分に混ざらないことを念頭に置く必要がある。Fontan術後のタンパク漏出性胃腸症の診断にTc-99m HSADアンギオグラフィーが感度96%、特異度100%と優れている 19)
感染性心内膜炎には従来のGa-67炎症シンチグラフィーに対してより感度の高いF-18 FDG-PET/CTの有用性が注目されているが本邦では保険未適応である 20)

表1. 心エコー MRI CT RIの比較


表2. 心エコーによる右室評価


表3. 心臓MRIによる推奨撮影画像



文 献

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