医学検査
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症例報告
大動脈弁置換術後2年で人工弁構造的劣化による有症候性人工弁狭窄を認めた人工透析患者の1症例
梅木 俊晴鍋嶋 洋裕石隈 麻邪坂本 佳子於保 恵蒲原 啓司末岡 榮三朗
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2025 年 74 巻 3 号 p. 581-589

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Abstract

症例は60代男性。IgA腎症を原疾患とする末期腎不全のために血液維持透析中である。既往歴にはC型慢性肝炎および高血圧症があり,大動脈弁右冠尖逸脱に伴う重症大動脈弁閉鎖不全症に対して生体弁(CEP Magna EASE 23 mm)を用いた大動脈弁置換術(aortic valve replacement; AVR)が施行された。術後2年で労作時の胸部違和感および透析中の血圧低下が出現し,定期外来で行われた経胸壁心エコー図検査(transthoracic echocardiography; TTE)にて生体弁の著明な石灰化と開放制限が認められ,人工弁位の最大血流速度は5.32 m/秒と著明な上昇が確認された。これにより人工弁構造的劣化(structural valve deterioration; SVD)と診断され,機械弁(ATS AP360 22 mm)への再置換手術が実施された。術後経過は良好で,術後21日目に退院した。透析患者では心血管の石灰化や動脈硬化が進行しやすく,より早期にSVDを生じることが報告されている。本症例では術後1年でのTTEにて人工弁位の最大血流速度は2.91 m/秒まで上昇し,術後2年で重症の人工弁狭窄が確認された。透析患者のAVR後には,短期間でのTTEのフォローアップが必要であると考えられた。結論として,透析患者のAVR後のSVDの早期診断には,TTEによる頻繁な経過観察とドプラ指標の変化を見逃さないことが重要である。本症例から得られた知見が,透析患者のAVR後の管理方法の改善に寄与することを期待する。

Translated Abstract

The patient was a male in his 60s. He was on hemodialysis for end-stage renal failure due to IgA nephropathy and had a history of chronic hepatitis C and hypertension. Two years after undergoing aortic valve replacement (AVR) with a bioprosthetic valve (CEP Magna EASE 23 mm) for severe aortic regurgitation due to the presence of right coronary cusp prolapse, he developed chest discomfort on exertion and hypotension during dialysis. Transthoracic echocardiography (TTE) performed at a routine outpatient clinic showed marked calcification of the biological valve and limited patency, with a significant increase in peak velocity of 5.32 m/sec at the prosthetic valve site. Then, a diagnosis of structural valve deterioration (SVD) was made, and a mechanical valve replacement (ATS AP360 22 mm) was performed. The patient had a good postoperative course and was discharged on postoperative day 21. It has been reported that dialysis patients are prone to cardiovascular calcification and atherosclerosis, resulting in earlier SVD. In the present case, the maximum blood flow velocity at the prosthetic valve site increased to 2.91 m/sec at TTE 1 year postoperatively, confirming severe prosthetic valve stenosis at 2 years postoperatively. Short-term follow-up of TTE after AVR in hemodialysis patients should be considered. In conclusion, frequent follow-up with TTE and monitoring changes in Doppler indices are essential for early diagnosis of SVD after AVR in hemodialysis patients. The findings from this case study will contribute to improving management methods after AVR in dialysis patients.

I  はじめに

生体弁は,長期にわたる経年劣化により,遠隔期に人工弁構造的劣化(structural valve deterioration; SVD)を引き起こす1)。しかし,透析患者においては,生体弁を用いた大動脈弁置換術(aortic valve replacement; AVR)後,術後早期にSVDが生じることが報告されている2)~4)。AVR後の症例において,SVDの進行を早期に発見するために,定期的な経胸壁心エコー図検査(transthoracic echocardiography; TTE)による経過観察が必要であると考えられている5)。特に,透析患者のSVDの診断には,TTEの実施のタイミングや各指標の変化が診断の鍵となる1)

本稿では,AVR後わずか2年で急速にSVDを発症した透析患者の1例を報告する。また,AVR後のTTEによる各指標の変化を評価し,透析患者におけるAVR後のSVDの早期診断に役立てることを目的とする。

II  症例

症例:60代男性。

主訴:血液透析中の血圧低下,労作時胸部違和感。

既往歴:X − 10年にIgA腎症を原疾患とする末期腎不全で血液維持透析導入,C型慢性肝炎,高血圧。

現病歴:X − 2年に大動脈弁右冠尖逸脱に伴う重症大動脈弁閉鎖不全症に対して,当院心臓血管外科でAVRを受け,生体弁(CEP Magna EASE 23 mm)に置換された。その後,血液透析をかかりつけ医で継続しながら,当院心臓血管外科を定期的な術後経過観察のために受診していた。X年になり,透析中に血圧低下を認めるようになったほか,労作時に胸部違和感も出現するようになった。同年6月に当院心臓血管外科の定期外来を受診した際に,TTEで生体弁の著明な石灰化と開放制限を認め,生体弁のSVDと診断された。大動脈弁再置換術を目的に,当院心臓血管外科へ入院となった。

入院時現症:身長158 cm,体重47 kg,血圧100/52 mmHg,脈拍数65拍/分・整,SpO2 98%(室内気),体温36.8度,心音は胸骨左縁第4肋間を最強点とするLevine III/VIの収縮期駆出性雑音あり,呼吸音正常,四肢浮腫なし。

入院時血液検査:BUN 29.1 mg/dL,Cr 7.6 mg/dL,NT-proBNP 66,155 pg/mL(Table 1)。

Table 1 入院時生化学・免疫・血液・凝固検査

生化学・免疫検査 血液検査
TP 6.1 g/dL Na 142 mEq/L WBC 4.6 103/μL
ALB 3.9 g/dL K 3.7 mEq/L RBC 4.02 106/μL
AST 11 U/L Cl 103 mEq/L Hb 11.8 g/dL
ALT 7 U/L Ca 8.0 mg/dL Hct 37.9%
LDH 288 U/L IP 4.0 mg/dL MCV 94.3 fL
ALP 102 U/L TSH 2.45 μIU/mL PLT 113 103/μL
γ-GTP 15 U/L FT4 1.1 ng/dL 凝固検査
CK 41 U/L NT-proBNP 66,155 pg/mL PT 11.0 sec
BUN 29.1 mg/dL CRP 0.04 mg/dL PT-INR 0.98
CRE 7.6 mg/dL APTT 29.3 sec
eGFR 6.5 mL/min/1.7 m2 FIB 306 mg/dL
Dダイマー 2.04 μg/mL

来院時12誘導心電図:心拍数64拍/分,洞調律,I,II,aVL,V4-5にST-T低下,左室肥大,左軸偏位を認めた(Figure 1)。

Figure 1  来院時12誘導心電図

心拍数64拍/分,洞調律,I,II,aVL,V4-5にST-T低下,左室肥大,左軸偏位を認めた。

入院時胸部X線検査:心胸郭比55%と軽度の心拡大を認めた。肺野に特記所見はなかった(Figure 2)。

Figure 2  入院時胸部X線検査

心胸郭比55%と軽度の心拡大を認めた。肺野に特記所見はなかった。

入院時心臓CT検査:左右冠動脈に多発する石灰化を認めるが,有意な狭窄は認めなかった。

入院時胸腹部CT検査:弓部・弓部三分枝・胸部下行,腹部大動脈,両側総腸骨動脈に石灰化が散見され,動脈硬化性変化を反映した所見と考える。

来院時TTE:左室拡張末期径54 mm,左室収縮末期径39 mm,心室中隔厚12 mm,左室後壁厚11 mmと左室肥大を認めた。左室駆出率(biplane disk summation法)58%と左室収縮は保たれていた(Table 24, Figure 34)。大動脈弁位の生体弁は三尖ともに著明な石灰化を認め,右冠尖側の弁葉はほとんど動いておらず,著明な開放制限を認めた(Figure 5)。大動脈弁位のドプラ計測値は最大収縮期血流速度(peak systolic velocity; PSV)5.32 m/s,平均圧較差(mean pressure gradient; meanPG)74 mmHg,有効弁口面積(effective orifice area; EOA)(連続の式)0.66 cm2,有効弁口面積係数(effective orifice area index; EOAI)0.46 cm2/m2,Doppler velocity index(DVI)0.17,加速時間(acceleration time; AT)142 msと重症の大動脈弁位人工弁狭窄の値であった(Table 5, Figure 6)。また,術前,術後ともに僧帽弁輪の石灰化は認めなかった。

Table 2 来院時(術後2年)TTE計測値

左室拡張末期径 54 mm E波 0.90 m/s 大動脈弁位人工弁弁周囲逆流 (−)
左室収縮末期径 39 mm A波 0.51 m/s 大動脈弁位人工弁経弁逆流 軽症
心室中隔壁厚 12 mm E/A 1.76 僧帽弁逆流 ごく軽症
左室後壁厚 11 mm 減速時間 183 ms 三尖弁逆流 ごく軽症
左室駆出率* 58% E/e’ Avg 26 三尖弁逆流最大血流速度 2.36 m/s
左室拡張末期容量 180 mL 左房容量係数 82 mL/m2 三尖弁逆流圧較差 22 mmHg
左室収縮末期容量 76 mL 下大静脈径 15 mm

*左室駆出率はbiplane disk summation法で算出

Table 3 TTE計測値の術後経過①

左室拡張末期径(mm) 左室収縮末期径(mm) 心室中隔壁厚(mm) 左室後壁厚(mm) 左室心筋重量係数(g/m2 相対的
壁肥厚
左室拡張末期容量(mL) 左室収縮末期容量(mL) 左室駆出率*(%)
術後1週間 53 44 13 13 192 0.49 206 128 38
術後6カ月 39 28 13 12 113 0.64 109 57 48
術後1年 42 29 13 12 126 0.60 129 54 58
術後2年 54 39 12 11 167 0.43 180 76 58

*左室駆出率はbiplane disk summation法で算出

Table 4 TTE計測値の術後経過②

E波(m/s) A波(m/s) E/A 減速時間
(ms)
E/e’ Avg 左房容量係数(mL/m2 下大静脈径(mm) 大動脈弁位人工弁弁周囲逆流 大動脈弁位人工弁経弁逆流 僧帽弁逆流 三尖弁
逆流
三尖弁
逆流
最大血流速度
(m/s)
三尖弁逆流
圧較差
(mmHg)
術後1週間 0.69 0.93 0.74 173 15.2 45 16 (−) (−) ごく軽症 ごく軽症 2.45 24
術後6カ月 0.42 0.61 0.69 191 8.4 24 10 (−) (−) ごく軽症 (−) (−) (−)
術後1年 0.67 0.86 0.78 207 15.3 37 12 (−) ごく軽症 ごく軽症 ごく軽症 2.27 21
術後2年 0.9 0.51 1.76 183 26.0 82 15 (−) 軽症 ごく軽症 ごく軽症 2.36 22
Figure 3  来院時術後2年TTE(傍胸骨左室長軸像)

左室拡張末期径54 mm,左室収縮末期径39 mm,心室中隔厚12 mm,左室後壁厚11 mm,左室心筋重量係数167 g/m2,相対的壁肥厚0.43と求心性肥大を認めた。

Figure 4  来院時術後2年TTE(心尖部四腔像)

左室拡張末期容量180 mL,左室収縮末期容量76 mL,左室駆出率(biplane disk summation法)58% 。

Figure 5  来院時術後2年TTE(大動脈弁位人工弁短軸像)

人工弁は三尖ともに交連部から弁尖に石灰化(黄矢頭) を認め,右冠尖側の弁葉は殆ど可動せず,著明な開放制限を認めた。

Table 5 来院時(術後2年)TTE大動脈弁位人工弁ドプラ計測値

本症例 有意狭窄
最大収縮期血流速度 5.32 m/s ≥ 4.0
平均圧較差 74 mmHg ≥ 35
有効弁口面積 0.66 cm2 < 0.8
有効弁口面積係数 0.46 cm2/m2
DVI 0.17 < 0.25
加速時間 142 ms ≥ 100

DVI:Doppler velocity index

Figure 6  来院時術後2年TTE(大動脈弁位連続ドプラ波形)

PSV:5.32 m/s,meanPG:74 mmHg,EOA:0.66 cm2(連続の式),AT:142 ms,重症の大動脈弁位人工弁狭窄の値であった。

入院後経過:有症状の重症人工弁狭窄を伴うSVDであり,AVRの再手術を施行され,機械弁(ATS AP360 22 mm)に置換された。術後の経過は良好であり,術後21日目に退院となった。

手術所見:生体弁(CEP Magna EASE 23 mm)は三尖ともに石灰化した結節が付着しており,特に右冠尖と無冠尖側は全体に著明な石灰化を認めた。カフごと生体弁を摘出し,機械弁(ATS AP360 22 mm)を逢着した。

III  考察

透析患者では,腎機能の低下によりリンおよびカルシウムの代謝異常が生じ,この結果,血中のリン濃度が上昇し,カルシウムと結合して血管壁に沈着しやすくなる。この石灰化が進行すると血管が硬化し,動脈硬化が促進される6),7)。そのため,透析患者は心血管の石灰化や全身性動脈硬化症を早期に発症する傾向がある8)。それにより,術後早期でも生体弁の変性が加速し,生体弁の耐久性が損なわれると考えられている9)。一般的にAVR後のSVDは10年を過ぎるころから少しずつ表れる10),11)。15–20年でのSVD発生率は,手術時の患者年齢が20歳代で90%,40歳代で60%,と若年で高率である。しかし,60歳代では30%,70歳代では10%と加齢とともにSVD発生率は低下する12)。本症例では術後1週間および6カ月のTTEで生体弁に異常所見は認めなかったが,術後1年のTTEでは生体弁右冠尖側の弁尖に石灰化を認めた。さらに,術後2年では,生体弁三尖すべての弁葉に著明な石灰化を認めた(Figure 7)。

Figure 7  大動脈弁位人工弁短軸像(TTE)のAVR術後の経過

術後1週間と6カ月でのTTEでは生体弁に異常所見は認めなかった。術後1年のTTEでは生体弁右冠尖側の弁尖に石灰化変化を認めた。さらに,術後2年では弁尖に著明な石灰化を認めた(黄矢頭)。

また,多くの報告では,ブタ弁は7~8年,ウシ心嚢膜弁では11~12年ごろからSVDを認めるとされている12)。中津らの報告13)によれば,生体弁を用いてAVRを行った322名中6名にSVDが認められ,内訳として,ブタ弁を使用した2名では発症期間が9カ月~2年,ウシ心嚢膜弁を使用した4名では発症期間が2年~4.5年であった。この既報では,ブタ弁の方が耐久性に劣ることが示唆されている。また,最短の発症期間は9カ月であり,本邦において調べた限りでは,透析患者のAVR術後のSVDは最短で9カ月で発症することが確認されている8)。本症例では,ブタ弁より耐久性の高いとされるCarpentier-Edwardsウシ心嚢膜の生体弁Magna EASE 23 mmを使用していたが,術後2年という比較的早期にSVDを発症した。AVR後の生体弁における5年SVD回避率を一般患者と透析患者で比較すると,前者では97.3~99.3%,後者では65.3~94.7%と,透析患者の方が低値を示している13),14)。これらの報告から,透析患者では術後早期からSVDが発生しやすいことが示唆される。また,Uzukaらの報告15)によると,212例の生体弁置換術後患者のうち,152例の非透析患者ではSVDを認めなかったのに対し,透析患者60例中5例にSVDを認め,そのうち3例では再置換術が施行された。特に65歳未満の透析患者では,6年間でのSVD回避率が20.8%と著しく低く,機械弁の使用が望ましいと述べられている。本症例では,機械弁の使用も検討されたが,認知機能の低下が認められ,抗凝固療法の継続が困難であったため,生体弁が選択された。機械弁では抗凝固療法が必須であり,出血リスクが高い透析患者では適応に慎重な判断が求められるが,特に若年例では選択肢として積極的に検討すべきである。

これらを踏まえると,透析患者では生体弁の早期変性が避けられず,適切なフォローアップが特に重要となる。本症例の経過を踏まえ,透析患者におけるAVR後のSVD管理についてさらなる検討が必要である。

本症例からは,透析患者では生体弁SVDの進行が予想以上に早期に起こり得ること,わずかなドプラ指標の変化がSVDの予兆となり得ること,またTTE評価に際しては測定条件の影響を強く受けることが再確認された。以下では,これらの知見を裏付ける本症例の経過を基に詳細を述べる。

本邦のガイドラインでは,人工弁の術後フォローアップのTTEは,ベースラインのパラメーターを確立するため術後約30日以内に検査を行い,次に術後1年,その後は1年ごとに検査を行うことが推奨されている5)。しかし,本症例のように透析患者では,短期間で急速な弁変性を起こすことが報告されている3),4)ため,TTEで生体弁の評価所見の変化がみられる場合は,6カ月でのフォローアップなど,より短期間での経過観察も必要と考えられる。

TTEでの人工弁狭窄の診断には,断層像での弁尖変性の他に,ドプラ法から算出されるPSV,meanPG,EOA,AT,DVIなどが主な評価指標である1),16),17)。本症例のTTEでのAVR術後のドプラ指標の経過を比較すると(Table 6),術後1年でPSV,meanPG,AT値は上昇を認め,ガイドライン1),16),17)上,ATは83 msと狭窄の可能性がある値であり,PSVは2.91 m/s,meanPGは19 mmHgと正常上限の値であった。また,術後1週間および6カ月のTTEでは生体弁に異常所見は認められなかったが,術後1年のTTEでは生体弁の右冠尖側の弁尖に石灰化が認められた。弁葉の石灰化が進行すると,弁の可動性が低下し,弁の機能不全に陥るため,わずかな変化も見逃さないことが重要である。さらに術後2年では人工弁狭窄のドプラ指標のすべてにおいて重症の値を示した(Table 5)。弁葉は三尖すべてにおいて著明な石灰化を認め,右冠尖側の弁葉は殆ど動いておらず(Figure 7),術後早期のSVDと診断された。

Table 6 大動脈弁位人工弁狭窄重症度指標に関連する計測値の術後経過

最大収縮期血流速度(m/s) 平均
圧較差(mmhg)
有効弁口面積(cm2 有効弁口面積係数(cm2/m2 DVI 加速
時間
(ms)
左室流出路径(mm) 左室流出路最大血流速度(m/s) 左室流出路速度時間積分値(cm) 大動脈弁速度時間積分値(cm) 1回心拍出量(mL) 1回心拍出量係数(mL/m2 バルサルバ洞径(mm) ST-J径(mm) 上行大動脈径(mm)
術後1週間 2.36 12 1.74 1.17 0.49 79 23.0 1.05 15.4 36.9 64 43 38 32 36
術後6カ月 2.03 10 1.57 1.08 0.37 73 23.1 0.7 12.3 32.6 52 36 38 34 38
術後1年 2.91 19 1.51 1.03 0.37 83 22.9 1.1 20.6 55.9 85 58 37 33 39
術後2年 5.32 74 0.66 0.46 0.17 142 22.1 0.92 22.9 130 88 60 35 30 38

DVI: Doppler velocity index ST-J: Sinotubular- junction

ドプラ指標から結果の解釈を行う際,検査者間での測定誤差や検査時の血圧の変動により測定値は変化し,結果の解釈に影響を与える。本症例の術後6カ月と術後1年のドプラ指標の変化を比較するとPSV,meanPGは上昇を認めるが,AVA,DVIは変化しておらず(Table 6),これらの変化には検査時の血圧の違いや測定誤差が影響した可能性がある。本症例の経過観察時には血圧測定ができておらず,この点に関しての影響は不明であるが,血圧は弁評価に影響を与える因子であり,特にASの進行が疑われる場面や評価指標に変化が見られた場合には,その都度,血圧測定が診断精度を高める上で有用と考えられる。

また,連続の式による弁口面積の算出は,左室流出路径,左室流出路時間積分値,大動脈弁位の最大収縮期血流速度と複数の測定値を用いて算出するため,検査者間による測定誤差が生じやすい。このため,比較的検査者間での測定誤差の少ない大動脈弁位の最大収縮期血流速度を優先的に評価し,各指標の変化を捉えることが重要である。

透析患者と一般患者での大動脈弁狭窄の進行速度の比較では,meanPGは4.9対2.5 mmHg/年と透析患者で倍の速さで進行する18)。通常,PSVが3.0 m/s,meanPGが20 mmHgを超えると人工弁狭窄が疑われる5)。しかしながら,透析患者では狭窄の進行が速いことが知られている。そのため,各ドプラ指標を総合的に評価し,一つの指標でも正常値から逸脱している場合や,各ドプラ指標が正常範囲内であっても前回と比較して上昇が認められる場合には,ガイドラインで推奨されている1年ごとのフォローアップにとどまらず,6カ月ごとのフォローアップも考慮すべきである。本症例では検査時の血圧は不明であったが,PSVやmeanPGの変化,および弁尖の石灰化の進行などを総合的に評価し,わずかな変化も見逃さないことが重要である。こうした変化を的確にとらえることが,SVDの早期診断に結びつく可能性がある。

IV  結語

本症例は,AVR後わずか2年で急速にSVDを発症した,透析患者における稀有な症例である。透析患者は心血管の石灰化や動脈硬化が進行しやすく,術後早期から生体弁の劣化が加速するリスクが高い。このため,透析患者におけるAVR後の管理には,定期的かつ頻回なTTEが望まれ,特にドプラ指標の変化を見逃さないことが重要である。本症例から得られた知見は,透析患者のAVR後の短期間でのフォローアップの必要性を示しており,今後の臨床管理における一助となると考えられる。また,TTEの測定精度を高めるためには,必要に応じた血圧測定や,再現性を意識した計測手順の工夫が,診断精度の向上に寄与すると考えられる。透析患者においては,今後もより慎重な評価と継続的な経過観察が求められる。

COI開示

本論文に関連し,開示すべきCOI 状態にある企業等はありません。

文献
 
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