セミナーレポート(日立製作所)

一般社団法人日本心エコー図学会第31回学術集会が2020年8月14日(金),15日(土)の2日間,Web開催された。15日に行われた株式会社日立製作所共催のランチョンセミナー7では,国立循環器病研究センター心臓血管内科部門心不全科部長の泉知里氏を座長に,筑波大学医学医療系循環器内科学准教授の石津智子氏と徳島大学病院循環器内科講師の楠瀬賢也氏が,「心不全を診る:左房機能評価を読み解く」をテーマに講演した。

2020年11月号

一般社団法人日本心エコー図学会第31 回学術集会ランチョンセミナー7 心不全を診る:左房機能評価を読み解く

心不全を診る:左房機能評価を読み解く

石津 智子(筑波大学医学医療系循環器内科学)

慢性心不全は,長い無症状のリスク期間を経て症状が出現し,治療抵抗状態へと進行する過程がA〜Dの4つのステージに分類される。各ステージは不可逆性であり,心不全を完全に治療することはできないが,それぞれのステージに進む前に3回の予防のチャンスがあるとも言える。予防のためには心不全ステージの正しい診断が重要であり,心エコーはその有力な診断法である。
本講演では,心不全ステージ診断における左房機能評価の重要性と,その評価に有用な日立製超音波診断装置の機能について述べる。

左房機能評価の重要性

心エコーによる心不全のステージ診断について,ASE/EACVIガイドライン1)では,無症状でリスクのみの状態をステージA,形態的・機能的異常のある状態をステージBとしており,まずは左室駆出率(LVEF)の低下と2Dエコーの異常をステージBに分類する。また,LVEF正常,かつ血圧,脈拍,2Dエコー,ドプラが正常な場合でも,(1) 平均E/e’>14,(2) 中隔e’<7cm/sまたは側壁e’<10cm/s,(3) TR velocity>2.8m/s,(4) 左房容積係数(LAVI)>34mL/m2の4項目で左室拡張機能を評価し,総合的にステージ診断を行う。さらに,ステージB以上の症例の診断項目にもLAVI>34mL/m2が挙げられている。これらのことから,左房サイズは心不全診療において大変重視されていることがわかる。
左房サイズは形態的指標でありながら,左室拡張機能を反映し,予後予測因子でもある。左室拡張機能障害の進行に伴い左房の拡大も進行することから2),左房は左室の負荷を鋭敏に反映する指標であると言える。心血管イベント予測の観点から左房径(LAD),左房面積(LA area),LAVIを比較した検討3)では,LAVIが最も良い左房拡大指標であると結論づけられた。

心エコーによる左房機能評価

1.LAVIの計測
心エコーにて左房容積を正しく計測するためには,左房にフォーカスし,左室が斜め切りとなる断面が適している4)
日立の循環器科向け超音波診断装置「LISENDO 880LE」は,独自のHDSI(HemoDynamic Structural Intelligence)に基づいた高機能な心機能自動計測パッケージが搭載されている。日立が誇る機械学習データベースを用いた画像認識技術に基づいており,4つの心腔の断層像に対して心内膜トレースから計測まで自動で高速に行うことができる。
図1は,実際の左房の自動計測である。左房にフォーカスした四腔像を撮像し,フリーズして左房容積計測ボタンを押すと,収縮末期を自動認識して左房内腔のトレースが完了する。同様の操作で二腔像でも自動計測することで,LAVIの計測結果を簡単に得ることができる。
なお,最新のLISENDO 880LEには,Virtual Contrast法という心内腔の仮想的な造影超音波像が得られる機能が搭載されている。壁運動がわかりづらい心筋緻密化障害においても,壁運動異常が明瞭に描出できるため,有力なツールであると思われる。

図1 心機能自動計測によるLAVIの計測

図1 心機能自動計測によるLAVIの計測

 

2.左房容積の時相変化の計測
前述のとおり,LAVIは有用な左房拡大指標であるが,一方で,特に左房圧推定においてはその限界が指摘されている5)。利尿剤の投与などによって左房圧が低下しても,LAVIは容易に改善しないことから,より鋭敏な左房拡大指標の探究が進んでいる。その一つが最小左房容積(LAVmin)であり,最大左房容積(LAVmax:LAVI)よりも心房細動の発症予測に優れた指標であることが報告された6)
日立の超音波診断装置では,“2D Tissue Tracking”(2DTT)により左房容積の時相変化をダイナミックにトラッキング可能である(図2)。左房は,心電図のQRS波のR波の始点でLAVmin,T波の終わりにLAVmax,U波の前にpre-Aの時相(左房収縮直前)の容積(LAVpre-A)へと変化する。そして,LAVmin,LAVmax,LAVpre-Aの境界時相の容積は,それぞれ左房のreservoir(貯留)機能,conduit(導管)機能,booster pump(後押し)機能を表している(図3)。また,LAVmaxとLAVminから求められる‌LA emptying fraction(LAEF)は,総合的左房リザーバ機能指標とされており(基準値:LAEF<50%),左房容積とLAEFの組み合わせは,心房細動の出現予測に有用であることが報告されている7)

図2 2DTTによる左房容積の時相変化の計測

図2 2DTTによる左房容積の時相変化の計測

 

図3 左房容積の変化とLAEF

図3 左房容積の変化とLAEF

 

3.左房ストレインによる線維化の評価
左房リモデリングは,電気的現象としては興奮伝導遅延から低電位へと進行し,機能・構造的現象としては収縮伝導遅延からリザーバ機能およびポンプ機能の低下,左房壁肥大,左房拡大へと進行する。その背景には,組織学的現象として左房壁線維化の進行があると言われている。心房の線維化を直接診断する方法として,MRIの遅延造影による定量化法が報告され注目されているが,再現性に乏しいことが課題となっている。
一方,心エコーによる左房の線維化の指標として,Global Longitudinal Strain(GLS)が検討されている。GLSは,左室の線維化指標として知られているが,左房においても同様の研究が行われており,軽度と重度の線維化を左房ストレインにより区別できることが報告されている8)
左房ストレインは,LAVIよりも負荷の影響を受けにくいことが特長であり,LISENDO 880LEでは左房ストレインを自動で計測することができる(図4)。GLSの正常値は>39%であるが,本症例はGLSが15.7%と低下しており,線維化が進んでいることが予測される。左房圧上昇の基準値は20%,アブレーション後の洞調律維持予測は19.5%であるため,約GLS<20%が左房ストレイン悪化のカットオフ値であると言える。また,HFpEF(LVEFが保たれた心不全)の診断における左房評価についても,構造的評価としてLAVI>34mL/m2,機能評価として左房ストレイン<20%を基準値とすることが提唱されている9)

図4 左房ストレインの自動計測

図4 左房ストレインの自動計測

 

4.‌ 経食道心エコーによる左心耳機能評価
左心耳機能評価に当たっては,経食道心エコー(TEE)による左心耳内血栓のリスク評価が期待されている。図5は,日立製のTEEプローブによる実際の画像であるが,3Dエコーでの形態評価や2DTTによる壁運動評価,“Vector Flow Mapping(VFM)”による血行動態評価が可能で,明瞭に描出されている。

図5 TEEによる左心耳機能評価

図5 TEEによる左心耳機能評価

 

まとめ

左房評価に当たっては,サイズ計測はもとより機能評価を加えることが重要である。機能評価に重要な指標の基準値を理解し,左房評価のエキスパートをめざしていただきたい。

●参考文献
1)Nagueh, S.F., et al., J. Am. Soc. Echocardiogr., 29(4) : 277-314, 2016.
2)Tsang, T.S.M., et al., Am. J. Cardiol., 90(12) : 1284-1289, 2002.
3)Tsang, T.S.M., et al., J. Am. Coll. Cardiol., 47(5) : 1018-1013, 2006.
4)Badano, L.I., et al., Circ. Cardiovasc. Imaging, 9(7) : e004229, 2016.
5)Huynh, Q.L., et al., J. Am. Soc. Echocardiogr., 28(12) : 128-1433.e.1, 2015.
6)Fatema, K., et al., Eur. J. Echocardiogr., 10(2) : 282-286, 2009.
7)Abhayaratna, W.P., et al., Am. J. Cardiol., 101(11) : 1626-1629, 2008.
8)Kuppahally, S.S., et al., Circ. Cardiovasc. Imaging, 3(3) : 231-239, 2010.
9)Thomas, L., et al., J. Am. Coll. Cardiol., 73(15) : 1961-1977, 2019.

 

石津 智子

石津 智子(Ishizu Tomoko)
1993年 筑波大学医学専門学群卒業。2000年 同大学院修了。2007年 筑波大学医学医療系臨床検査医学講師。2018年 同病院教授。2020年〜同大学医学医療系循環器内科准教授。

 

 

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