販売名／承認番号 スワンガンツ・サーモダイリューション・カテーテル（ヘパリンコーティング）／20200BZY00488
血行動態モニタリング ︱
その生理学的基礎と臨床応用
︱
詳しいエデュケーション資料については
www.edwards.com/jp/products/cceducationmap で ご覧になることができます。
Edwards Critical Care Education Edwards Critical Care Education
EC E C C C E E
− その生理学的基礎と臨床応用 −
血行動態モニタリング
血行動態モニタリング
血行動態モニタリング
− その生理学的基礎と臨床応用 −
目 次
はじめに 1
心機能から見た解剖学 2
右心系と左心系 2
心周期 4
収縮期 5
拡張期 6
心臓生理学の基本 8
心拍出量 8
心拍出量の決定要素 9
心拍数 9
1回拍出量 9
フランク・スターリングの法則 10
前負荷 11
後負荷 12
収縮力 14
まとめ 14
心筋の酸素消費量 15
肺動脈圧測定の生理学的基礎 17
スワンガンツカテーテルの挿入法 22
スワンガンツカテーテルを安全にご使用いただくにあたって 31
心拍出量の測定 33
フィック法 33
色素希釈法 34
熱希釈法 35
臨床での応用 38
心機能の評価 38
血行動態測定の意義 38
直接的測定値 39
算出パラメータ 40
鑑別診断を目的とするスワンガンツカテーテルの適用 43
低心拍出量状態 43
血行動態モニタリングの問題点 47
左心室の拡張終期容量と拡張終期圧 48
肺動脈楔入圧と左室拡張終期圧 48
合併症 51
観血的動脈圧測定 52
動脈圧波形の構成 53
鑑別診断のための動脈波形 55
平均動脈圧 55
まとめ 59
付録１ 60
血行動態パラメータ 60
参考文献 61
1
この25年間に、クリティカル・ケア（集中治療管理）は大きく変わってきました。
このような変化は、特殊病棟の設立、技術の進歩、そして医療に携わる人々の生理学 に対するより深い知識と理解によるものです。
この発展の大きな力となった技術進歩の1つは、1960年代に開発された圧カテーテ ルにはじまります。その後1970年代初期にこのカテーテルにサーミスターとバルー ンが加えられた、スワンガンツカテーテルが誕生しました。同時に、さらに高度なモ ニタリング・システムの開発も進められていました。その結果、より完全な血行動態 モニタリングが患者のベッドサイドで行われるようになったのです。
技術の進歩に伴い、医療関係者の向上も要求されます。より効果的な医療管理を行う ために、集中治療に携わる人々の教育が必要とされるわけです。本書は、基本的な血 行動態に関するさらに深い知識を読者に提供することを目的としています。
本書は、血行動態モニタリングのあらゆる要素、つまり心機能から見た解剖学、心臓 生理学、血行動態モニタリングの生理学的基礎、そしてそれらの臨床適用とに分かれ ています。それぞれ各項目別にも読めるように構成されています。
はじめに
＊Swan−GanzはEdwards Lifesciences Corporation社の登録商標です。
右心系と左心系
この章では、機能的な心臓の解剖生理学的基礎とその臨床適応について紹介します。
これらの概念は、血行動態モニタリングの基礎となるものです。
血行動態モニタリングに関連する心臓の解剖学について話すとき、心臓を左心（室）、
右心（室）の2つのポンプとして考えます。それぞれのポンプには独自の機能と、圧 を生み出す働きがあるため、右心系、左心系という用語が用いられます。
右心系は、右心房と右心室から成り立っています。右心系の主な役割は、酸素化され ていない静脈血を右心房に受け入れることです。右心室は、血液が肺動脈弁を通過し て肺動脈に送り出されるために必要なだけの最小限の圧を生み出します。この圧は左 心系に比べて低いため、右心系は低圧システムと呼ばれています。
左心系は、酸素化された血液を肺血管系から受け取ります。左心系では、血液を大動 脈弁を通して大動脈、そして末梢へと送り出すためにより高い圧を生み出さなければ ならないため、高圧システムと呼ばれています。
右心系と左心系の間には肺毛細血管床があります。毛細血管床は、血液を保持する能 力が極めて高く、順応性に富んだシステムです。この保持能力に変化があった場合 は、両心室の圧変化によって知ることができます。
このように循環系統は、低圧で血流に対する抵抗が低い肺循環系、そして高圧で血流 に対する抵抗が高い体循環系の2つの回路から成り立っているわけです（図1）。
心臓の活動は、収縮期あるいは拡張期のいずれかに分類されます。これらは通常、心 室の活動を意味していますが、心房にも心室のように収縮期と拡張期があります。厳 密にいうと、収縮期の開始および拡張期の終了は左心室の方が右心室より少し先です が、その時間的な差は極わずかなため、ここでは左右心系が同時に活動するものとし ます。
心機能から見た
解剖学
3
心周期は、ほぼ同時に起こる心房と心室の活動によって成り立っています。また心周 期の順序は、左右ともほぼ同じです。一般的に、心周期は収縮期と拡張期の2つに分 けられますが、厳密に見ると更に細かく分けることができます。本章の目的は、心周 期の重要な各期間を説明することです。
古くから、収縮期と拡張期の判定の基礎となっていたのが心電図です。心内心電図の 波形をより厳密に識別するために、電気的および物理的な心周期をそれぞれ説明しま す。
心周期は、まず電気的心周期から始まります。最初の期間は脱分極といって、洞結節 から発生した電流が心房全体へと広がっていく期間です。脱分極の波に続いて心筋線 維の収縮が起こり、収縮期となります。
次に生じる電気的な活動は再分極と呼ばれ、その結果生じる心筋線維の弛緩が拡張で す。正常な心臓では、最初の電気的刺激によって収縮と拡張の物理的活動が生じま す。これら電気的−物理的活動、あるいは興奮−収縮と呼ばれる活動の間には、時間 差があります。心電図と圧波形を同時に見ていると、心電図が物理的活動を表わす圧 波形に先行しているのが分かります（図2）。
心周期
5
前にも述べたように、主要なポンプの働きをしているのは心室であるため、収縮期と 拡張期は一般的に心室活動を意味する用語として使われています。ここで忘れてはな らないことは、心室が収縮している際、心房は拡張しているということです。このこ とは、心周期の各期間を詳しくみることで理解することができます。
心周期は圧変化と血流から成る連続的なサイクルであり、大きく収縮期と拡張期に分 けられますが、ここでは収縮期から始めることにします。
収縮期
収 縮 期 の 第1期 は 等 容 量 性 収 縮 期（lsovolumetric） あ る い は 等 量 性 収 縮 期
（lsometric）と呼ばれ、圧波形で確認することができます。これは心室の脱分極に よって引き起こされるため、心電図上QRS波の後にきます。このとき、全ての心臓 弁は閉じています。心室脱分極の波は心筋線維を短縮させるので、心室内の圧上昇を 招きます。心室内の圧が、右心室の場合は肺動脈、そして左心室の場合には大動脈の 圧を超えると、肺動脈弁と大動脈弁がそれぞれ開きます。心筋に供給された酸素のほ とんどが消費されるのが、この等容量性収縮期です。
収 縮 期 の 第2期 と は、 急 速 に 心 室 か ら 血 液 が 駆 出 さ れ る 急 速 駆 出 期（Rapid Ventricular Ejection）です（図3）。一旦肺動脈弁と大動脈弁が開くと心筋線維はさ らに収縮するため、心室からの血液駆出を助けることになります。心室から出ていく 血液の80〜85％がこの時期に駆出されます。この期間に相当する心電図上の変化は ST部です。
圧の平衡が始まると、心室駆出の速度と量が緩慢になり減少してきます。この時期が 緩徐駆出期（Reduced Ventricular Ejection）と呼ばれる心室収縮の第3期です。
この期間、心房は拡張期に入っています。左右の心房には血液が流入するため、心房 の血液量が増大します。その結果上昇した心房内の圧は、心房圧波形に「v」波とし て記録されます。
緩徐駆出期の終期には、心室から駆出された血液のほとんどが肺動脈と大動脈に到達 します。この緩徐駆出期には、大動脈と肺動脈の圧が両心室の圧よりやや高いため、
血液は心室へ逆流し始めます。心室収縮期の終わりになると心室内の圧が下がり、肺 動脈弁と大動脈弁が閉じます。これによって、拡張期の開始を意味する第Ⅱ心音
（S2音）が生じます。これらは、心電図上ではT波の最中に起こることです。
拡張期
収縮期から拡張期への移行は、心臓および大血管内の一連の圧変化によって確認する ことができます。収縮期と同様に、拡張期も再分極と呼ばれる電気的興奮が先行しま す。再分極に続いて、心筋線維の弛緩が始まります。
拡張期の第1期は等容量弛緩期と呼ばれています。これは心室の再分極の後に現わ れ、圧波形は心電図上T波の後に見られます。
心筋が弛緩するにつれて、心室の圧は心房よりも低くなります。このように心房内の 圧が相対的に高くなると房室弁が開き、急速に心室に血液が充満する急速充満期
（Rapid Ventricular Filling）と呼ばれる拡張期の第2期に入ります。この時期には、
心房内にある血液の約2/3が受動的に心室へ流入します。
拡張期の第3期は、緩徐充満期（Slow or Passive Filling）と呼ばれます。この期間 では、心房内の血液がさらに心室へと流入します。洞調律または特定の心房調律にお いては、心電図上P波（心房脱分極）に続く心房収縮によって、心室血液容量の残り 1/3が心室へ送り込まれます。これは、心房の圧波形では「a」波として見られ、正 常洞調律あるいは心房調律のときのみ観察されるものです。ある時点になると、心房 と心室内の容量または圧が等しくなります。これが拡張終期です。拡張終期の直後に は心室内の血液量がさらに増加し、心室内の圧が心房内圧を上回るので、房室弁が閉 じ始めます。一旦房室弁が閉じると第Ⅰ心音（S1音）が聞かれ、次の収縮期が始ま ります（図3）。
7
物理的心周期
心周期 状態
収縮期
等容量収縮期
ECGのQRS波に続く すべての弁は閉鎖
酸素の大部分が消費される
急速駆出期
動脈弁が開く ST期間中に生じる
血液の80〜85％が駆出される
緩徐駆出期
心室駆出の減少 T波期に生じる 心房は拡張期
心房圧ではv波を生じる
拡張期
等容量弛緩期
T波の終わり すべての弁が閉鎖 心室圧は低下
急速充満期 房室弁が開く
血液の2/3は心室に流入する
緩徐充満期
心房の収縮期（心房キック）
洞調律のP波に続く
心房圧波形上a波が出現する 残りの血液が心室に流入する
ポンプとして働く心臓の機能は、体の各組織が代謝に必要な酸素供給を常に受けられ るよう常に調整されています。正常な心臓は、病気から運動に至る様々な生理学的変 化による負荷に対して適切な血液を送り出せるよう、その動きを補正し、心拍出量を 調整しようとします。
心臓の機能は、心拍数、前負荷（プリロード）、後負荷（アフターロード）、収縮力
（コントラクティリティー）の4つの基本的要素から構成されています。心疾患があ る場合または循環系統に異常がある場合には、心機能を維持するためにこれら決定要 素の1つ、あるいは複数が影響を受けていたり変化している可能性があります。
本章では、心機能の各決定要素とそれぞれが心拍出量の調整にどのように関わってい るかを説明します。
心拍出量
心拍出量（ℓ/分）とは、1分間に心室（主に左心室）から駆出される血液量のこと で、ポンプとしての効果や心室の性能、すなわち心機能を意味している言葉です。
心拍出量 ＝ 心拍数 × 1回拍出量
心拍数 ＝ 1分間の心拍動数（回/分）
1回拍出量 ＝ 1回の拍動によって心室から送り出される血液量（mℓ/回）
心拍数、あるいは1回拍出量を変えることによって、心拍出量を調節することができ ます（図4）。
心臓生理学の基本
前負荷 後負荷 収縮力
9
心拍数
正常な心臓が耐えられる心拍数の範囲は、通常40〜170回/分ですが、心機能が低下 してくるとこの範囲は少しずつ狭くなっていきます。
心拍数が上昇すると、心拍出量に次のような影響を与えます。心筋の酸素消費量が増 加する、拡張期が短くなり冠動脈の灌流時間が短縮する、心周期の心室充満期間が短 くなることによって、次の収縮時に送り出される血液の量が減少する。
心拍数の低下も、いくつかの悪影響を与えます。はじめは充満時間が延長することに より心室充満量が増加し、次いで心拍出量が増加します。ですが心筋の収縮力が低下 している場合には、このように心室充満量が増加しても、それを駆出するために強く 収縮することができません。その結果として、心拍出量が減少してしまいます。
1回拍出量
1回拍出量（SV）とは、心室が1回収縮することによって左心室から駆出される血液 量のことです。これは拡張期の最後に残っている血液量、すなわち拡張終期容量
（EDV）と、収縮の最後に残っている血液量、すなわち収縮終期容量（ESV）との差 になります。正常な1回拍出量は、60〜100mℓ/回です。
SV ＝ EDV − ESV
拡張終期容量に対する1回拍出量の割合（％）を表したものが駆出率（EF：Ejection Fraction）です。
正常な駆出率（左心室）は、60〜80％です。
EF ＝ × 100SV EDV
心拍出量の一部分である1回拍出量は、3つの心機能の決定要素、すなわち前負荷（プ リロード）、後負荷（アフターロード）、そして収縮力（コントラクティリティー）に よって影響されます。これら3つの要素はどれも互いに関連しています。多くの場合 1つの要素に変化があると、他の要素も影響を受けて変化するという現象が起こりま す。
心拍出量の決定
要素
フランク・スターリングの法則
1890年代後半および1900年代初期にフランク博士とスターリング博士らは、1回拍 出量と心機能の関係を説きました。
フランク・スターリングの法則は、心筋の長さと収縮力の関係を説明しています。簡 単にいうと、拡張期に心筋を伸ばせば伸ばすほど、あるいは心室内の血液容量が多く なればなるほど、次の収縮の力は強い、ということです。またこの法則によると、い ま述べた現象は生理学的な限界に達するまで起こり続けるとも説明されています。そ のような限界に達すると、それ以上どんなに心筋線維が伸ばされても、収縮の力は弱 まっていきます。
収縮の力を強めるこの心臓の能力が、静脈還流量の増加を拍出量の増加に変換するの です。拍出量が静脈還流量と一致しないと、心不全となります（図5）。
11
前負荷
前負荷とは、拡張終期における心筋線維の伸長度を意味します。この心筋線維の伸び は、心室内の血液量に直接比例します。つまり、心室内の血液量が多くなればなるほ ど心筋線維が伸びます。従って、前負荷は線維の伸びと同時に、心室内の血液量をも 意味します。線維の長さや容量を実際にベッドサイドで測定するのは極めて困難で す。そのため、線維の長さ、つまり左室拡張終期容量（LVEDV）の代用として、左 心室の拡張終期圧（LVEDP）が使われています。
拡張終期容量と拡張終期圧との実際の関係は、心筋壁の余力度（コンプライアンス）
に依存します。またこの2つは、曲線関係にあります。コンプライアンスが低い心室 においては、ごくわずかな容量増加でも圧は大幅に上昇します。反対にコンプライア ンスが高い場合は、血液量が大きく増えても圧の上昇はわずかです（図6）。
後負荷
後負荷とは、抵抗、障害、あるいは心室が血液を駆出する際に克服しなければならな い圧のことです。これはいくつかの要素、例えば駆出される血液の量と体積、心室の 大きさと心筋壁の厚さ、また血管系からくる抵抗などによって決定されます。臨床的 に最も敏感な値は、左心室では体血管抵抗（SVR）、右心室の場合は肺血管抵抗
（PVR）です。血管床からの 抵 抗は、心 拍 出 量 の 測 定値（CO）と平均 動 脈 圧 値
（MAP）から算出されます。計算式は、循環系の始め（Inflow）と終わり（Outflow）
の圧較差を考慮に入れています。
後負荷は、左心室機能と反比例します。駆出時の抵抗が上昇すると、まず心臓はその 抵抗に打ち勝とうとして収縮力を増加させますが、その調整が限界に達した時点で1 回拍出量が低下します。心機能の決定要素である後負荷と1回拍出量との関係は非常 に重要です（図7）。
（MAP−RAP）
SVR ＝ ×80 CO
SVRの基準値 ＝ 800 〜 1200 dyne-sec/cm5
MAP ＝ 平均動脈圧 RAP ＝ 右心房圧
（MPAP−PAWP）
PVR ＝ ×80 CO
PVRの基準値 ＝ ＜ 250 dyne-sec/cm5
MPAP ＝ 平均肺動脈圧 PAWP ＝ 肺動脈楔入圧
後負荷
13
正常な心臓では、抵抗が増加しても1回拍出量にはほとんど変化がありません。しか し心筋の機能低下が進むと、抵抗の増加に伴う1回拍出量の低下が著しくなります。
多くの場合このような機能障害は、心筋自体の収縮力低下によるものです（図8）。
後負荷
1回拍出量・後負荷の曲線
収縮力
変力作用とは、線維の長さや前負荷を変化させずに、心筋線維を短縮することができ る、心筋が本来もっている能力のことをいいます。心筋の収縮力に影響を与える要素 はいくつもありますが、その中で最も重要なのは、心臓に対する交感神経の働きで す。収縮力は、瞬時に増加することも、カテコラミンの放出によってゆっくりと増加 することもあります。交感神経による心拍数の増加も、同じく収縮力をわずかに上昇 させることがあります。その他、アシドーシスなどを含む代謝の変化は、収縮力を弱 めます。血行動態や患者の状態に応じて、プラスあるいはマイナスの変力作用を得る ために薬物療法を行うことができます。
心室に対する後負荷の影響を曲線で表わしたように、収縮力の変化も曲線として表わ すことができます。ここで重要なのは、収縮力の変動は曲線を上下や左右に移動させ ても、根本的な形状は変化しない、ということです（図9）。
まとめ
心室機能は上記のように様々な曲線で表わすことができますが、4つの決定要素のバ ランスが変化するに伴い、心機能の状態を1つの曲線からもう1つの曲線へと移動さ せることができます。従って、患者の血行動態を評価する際は、心拍数、前負荷、後 負荷、収縮力の相互関係を考慮しながら行うことが不可欠です。
前負荷 後負荷
A：正常な収縮力 B：増加した収縮力 C：低下した収縮力
15
心筋の酸素消費量とは、心臓がその機能を維持するために用いる酸素の量を指してい ます。安静時でも心臓の仕事負荷は大きく、通常、心筋は受け取る酸素の65〜80％
を消費します。現在のところ、心筋の酸素消費量を直接測定する方法はありません。
心筋の酸素消費量に影響を与える要因は、供給と需要の2つに分類することができま す。酸素需要または仕事量が増大しても、酸素摂取量を大幅に増やすことはできない ので、残された唯一の代償方法は血流を増やすこと、要するに酸素供給を増やすこと です。
左冠動脈の血流は、主に拡張期に灌流します。収縮期には心室壁のストレス（緊張、
圧迫）が高まり、心内膜への血流がほとんど無くなるほど抵抗が高くなります。それ に比べて右心室は心筋質量が少ないため、心筋壁のストレスも少なく、抵抗が低いた めに、右冠動脈には収縮期でも血液が流れ込むことができます。両冠動脈に血液が灌 流 す る た め に は、 大 動 脈 基 部 に 充 分 な 拡 張 期 圧 が 存 在 し な け れ ば な り ま せ ん
（図10）。
心筋の酸素消費量
心拍出量を増加させると、心筋の酸素需要も増加させてしまうことになります。なぜ なら、心機能に影響を与える要素すべてが、心筋の仕事量にも影響を及ぼすからで す。ですから、心臓に負担を与えずに心拍出量を変えることはできません。
心臓に疾患があると、酸素需要が大幅に増加していたとしても、供給を増やすことが できない場合があります。心筋には酸素の予備がほとんどないため、酸素需要が増加 するごとに心筋の酸素消費量も増大させてしまう危険性があるということを考慮に入 れなければなりません。
血行動態をモニタリングしながら、様々な治療や処置を行うことにより、前負荷、後 負荷、収縮力、そして心拍数などの酸素需要を変化させる各要素を調整することがで きます。これらの処置およびその効果については、少し後の章で説明します（図 11）。
心拍数 前負荷 後負荷 収縮力
17
1960年代の終わりから1970年代初期にかけて、Dr. H.J.C. SwanおよびDr. William Ganzによって「スワンガンツカテーテル」が開発されました。このカテーテルは、
ベッドサイドで連続的に特定の心内圧を測定することを目的としていました。それ以 前は、より深く心機能を観察するためには患者をわざわざカテーテル検査室に運び込 んで、測定値を得る必要がありました。
このカテーテルは柔軟性に富んだ構造であるため、肺動脈の血流に乗せて挿入するこ とができ、更にバルーンで肺動脈を閉塞することによって左心系の圧を反映させるこ ともできます。
最初のカテーテルが設計されて以来、様々な改良が加えられています。例えば右心房 圧測定用の側孔が設けられたり、心拍出量を測定するためのサーミスター（温度計）
もその後追加されました。
図12〜15に、スワンガンツカテーテルによる測定原理の説明が示されています。そ れぞれの図は、カテーテル挿入後の適正な位置を示しています。また、そのとき測定 される圧は、説明書きがない限り、先端孔で測定される圧を表わしています。
［注意］ ： カテーテル挿入に関するより詳しい説明は、各カテーテルの添付文書を参 照してください。
肺動脈圧測定の
生理学的基礎
図12では、バルーンは収縮しており、両心室は収縮期の状態です。心周期のこの時 期には三尖弁と僧帽弁は閉鎖していますが、肺動脈弁と大動脈弁は開いています。心 室の収縮に伴う圧の上昇は、肺動脈内に位置されたカテーテルの先端に伝達されま す。このとき、カテーテルは肺動脈収縮期圧（PASP）を測定しますが、反映してい るのは右室収縮期圧（RVSP）です。それは、肺動弁が開いているために右心室と肺 動脈が1つの部屋（図12でグレーで示した部分）となり、そこで測定される圧も容量 も共通になるためです。
心室収縮期のカテーテルの状態
19
図13は拡張期で、三尖弁と僧帽弁は開いています。両心室がそれぞれの心房からの 血液によって充満しているときです。この時点では、肺動脈弁と大動脈弁は閉鎖して います。これにより図13のグレーの部分が共有される“部屋”となります。
このときバルーンが収縮していれば、肺動脈拡張期圧（PADP）が測定されます。肺 動脈弁が閉鎖した後、右心室はさらに弛緩し続けるので、右心室内の拡張期圧の方が 肺動脈の圧よりも低くなります。すなわち、RVDPはPADPより低くなるわけです。
通常、肺動脈と左心房との間には障害物がないので、測定される圧は事実上、左心房 圧（LAP）とほぼ同じです。またこの圧は、基準値が8〜15mmHgの範囲で左室圧
（LVDP）とほぼ等しく、PADP LAP LVDPとなります。
心室拡張期のカテーテルの状態
図14はバルーンを膨らませたところです。バルーンが膨張するとカテーテルは血液 の流れに乗って、より細い肺動脈へと進んで行きます。バルーンがそれ以上奥に進め ないところまで流れ着いたとき、カテーテルは「楔せつにゅう入した」とみなされます。この楔 入状態では、右心系と肺動脈拡張期の圧がバルーンによって遮断されます（図14）。
この図では心臓が拡張期にあり、カテーテルが位置している肺動脈から左心室まで血 液の流れを妨げるものがありません。肺動脈弁から僧帽弁までの間には他の弁がない こと、また肺の毛細血管床が柔軟で順応性のあるシステムであること、さらに僧帽弁 が開いているためです。従って、このようにバルーンを膨らませた状態の方が収縮さ せた状態（図13）より、左心室の拡張終期圧を正確にモニタリングすることができ るわけです。
バルーンを膨張させたときに得られる圧は色々な名称で呼ばれています。以前は肺毛 細血管楔入圧（PCWP）が最も一般的に使われていました。しかし実際にカテーテ ルが流れて行くのは毛細血管ではないので、これは誤った名称です。肺動脈楔入圧
（PAWP：Pulmonary Artery Wedge Pressure） ま た は 肺 動 脈 閉 塞 圧（PAOP：
心室拡張期のカテーテルの状態（カテーテルは楔入状態）
21
同様に右心系の場合は、中心静脈圧（CVP）が前負荷として使われています。それ は心周期の同じ時期（拡張期終期）においては三尖弁が開いているため、右室拡張終 期圧が反映されるからです。この圧は、スワンガンツカテーテルの右心房に位置して いる注入用側孔から測定することができます。以上のように、スワンガンツカテーテ ルを用いて左右両心室の情報を得ることができます。
図15でも、バルーンは楔入位置にありますが、ここでの心室は収縮状態になってい ます。また、バルーンが肺動脈を塞いでいるために、右室圧は完全に遮断されていま す。このときにカテーテルの先端孔が測定しているのは、左心房の充満によって反映 される圧です。従って収縮期における肺動脈楔入圧は、左房充満圧（LAFP）と呼ば れることもあります（図15）。
心室収縮期のカテーテルの状態（カテーテルは楔入状態）
ここまでの章では、血行動態モニタリングの解剖生理学的基礎について説明しました が、本章ではスワンガンツカテーテルの挿入法、挿入時に見られる圧波形の特徴、ま た連続的な肺動脈圧測定の重要性などについて述べます。
スワンガンツカテーテルを挿入する前に、各施設のプロトコールもしくは方針に従っ て血圧モニタリングシステムの準備をしてください。
適切な挿入法のガイドラインに従って挿入してください。
経皮的挿入法で一般的に用いられるのは内頸静脈、鎖骨下静脈、そして大腿静脈で す。カットダウン法の場合は、右あるいは左上腕静脈を用いることができます。鎖骨 下静脈アプローチは、解剖学的な理由やシース・イントロデューサーの折れ曲がりな どによるカテーテルのキンク（カテーテルの折れ曲がり）を引き起こす場合がありま す。このようなキンクは圧波形のダンピング（鈍り）の原因となることがあり、カ テーテルの位置調整が必要とされることがあります。
肺動脈までのカテーテル挿入は、操作が長引くと次第にカテーテルの硬さが失われて いきますので、素早く行ってください。
一般にスワンガンツカテーテルを挿入する際にはX線装置を必要としません。それは 主に次の2つの理由からです。第1に、カテーテルはバルーンを膨らませると“Flow- directed”、すなわち血流に乗るように設計されています。挿入の際は、このバルー ンが右心系から肺動脈へと静脈血流に乗って、カテーテルを導いて行きます。
第2に、右心系の各部屋と肺動脈ではそれぞれ特有の圧波形が観察されます。これら の圧波形と値をモニターで表示させることによって、カテーテル先端の位置を確認す
スワンガンツ
カテーテルの
挿入法
23
次に、スワンガンツカテーテル挿入時に観察される正常な圧波形の特徴について説明 します。
カテーテルの先端が上大あるいは下大静脈と右心房との接合部まで達した時点で、空 気または二酸化炭素（CO2）でカテーテルのバックフォームに表示されている最大膨 張容量（7〜7.5F：1.5cc）までバルーンを膨らませます。「カテーテルの先端が下大 静脈と右心房の接合部に達したかどうかはモニターに表示されたカテーテル先端圧に 呼吸性変動が表れることによって確認することもできます。」最初にカテーテルが到 達するのは右心房です。通常この圧は低く、2つの小さな上向きの波（a と v）をつ くります（図16）。
次に到達するのは右心室です。この圧波形には、心室収縮による高く急角度の立上が りと、拡張期における低い窪みが見られます。右心室の収縮期圧は、右心房より高く なりますが、拡張期の値はほぼ右心房と同じです。カテーテルが三尖弁を通過した後 は、心室性期外収縮を誘発させる恐れがあるため、患者の心電図を注意深く観察する 必要があります（図17）。
カテーテルが肺動脈内に到達すると、また特有な圧波形が見られるようになります。
右心室が収縮することによって、肺動脈の圧も上昇します。この圧は肺動脈収縮期圧 と呼ばれ、右心室の収縮期圧とほぼ等しいものとして記録されます。この圧波形も右 心室と同様に高く上昇しますが、その傾斜は右心室の波形よりもやや丸みをおびてい ます。
拡張期は、肺動脈弁が閉鎖して肺動脈の圧波形にディクロティック・ノッチが発生す るときから始まります。その後も心室の拡張は続きますが、肺動脈弁が閉鎖すると肺 動脈はそれ以上弛緩しないので、肺動脈での拡張期圧の方が右心室の圧よりも高くな ります。
肺動脈の収縮期圧は右心室とほぼ同じですが、拡張期圧は上記の理由から肺動脈の方 が高くなります。従って、カテーテル挿入時に収縮期圧のみを観察していると波形が 見分けにくく、カテーテル先端位置を確認するのが難しくなるため、ここでは拡張期 圧を観察する必要があります。拡張期圧をモニタリングしていれば、カテーテルが肺 動脈に入った時点での圧の上昇が認められます（図18）。
25
バルーンを膨張させたままカテーテルをさらに進めると、最終的には主要肺動脈の1 つに入り込み、バルーンは「楔入」した状態になります。この時点で右心系および肺 による影響が遮断されるので、カテーテルの先端は左心系だけの圧を「見ている」こ とになります。ここで反映されているのは左心房の圧波形です。測定される圧波形は 右心房圧よりわずかに高く（6〜12mmHg）、左心房の収縮期と拡張期からくる2つの 小さな上行波（a と v）があります。
ここで記録される肺動脈楔入圧は、肺動脈拡張期圧よりも1〜4mmHgほど低いのが 通常です（図19、20）。
30 20 10 0 30 20 10 0
RA RV
RV PA PAWP
スワンガンツカテーテルで測定できる圧とそれぞれの基準値を表1に示します。
一旦楔入状態が確認されたらシリンジを外して、肺動脈内の圧によってバルーンを自 然に収縮させます。バルーンが収縮したら、再びシリンジをカテーテルに取り付けま す。右心房あるいは右心室内でカテーテルが弛んだり、ループ（輪状）になったりし ないように、カテーテルを1〜2cmゆっくり引き戻します。次にバルーンを再び膨ら ませ、楔入圧を得るために必要な最小限の膨張容量を判定します。このときカテーテ ルの先端位置は、最大膨張容量またはそれに近い容量（1.25〜1.5cc）で初めて楔入 圧が得られるところが理想です。
このように連続的に肺動脈圧の測定および記録をすることができます。肺動脈楔入圧
（PAWP）測定時には肺動脈損傷のリスクが伴うため、肺動脈拡張期圧（PADP）を PAWPの代用として使う場合もあります。
連続的圧測定
信頼性のある測定値および明確に判定できる波形を得るためには、適切な圧測定シス テムが必要です。これには高品質の血圧トランスデューサー、適正にキャリブレー ション（較正）されたモニターおよび圧モニターラインが含まれます。なおモニター のキャリブレーションは、各モニターのメーカーが推薦する方法で行ってください。
表１．典型的な血行動態の圧 位 置 基準値（mmHg）
右心房
右心房圧（RAP）
平均圧（MRAP）
−1 〜 ＋7 4 右心室
収縮期圧（RVSP）
拡張期圧（RVDP）
15 〜 25 0 〜 8 肺動脈
収縮期圧（PASP）
拡張期圧（PADP）
平均圧（MPAP）
肺動脈楔入圧（PAWP）
15 〜 25 8 〜 15 10 〜 20 6 〜 12 左心房圧（LAP） 6 〜 12
27
肺動脈圧を連続的にモニタリングすることが重要なのは、次の理由からです。まず最 初に、刻々と変化する重症患者の状態を適切に把握し、治療のタイミングを逃さない ようにするためです。次に、カテーテル先端の位置が移動すると、患者にとって危険 な状態になる可能性があるからです（図21）。
バルーンが収縮しているときでも、カテーテルが肺動脈の末梢に入り込む可能性があ ります。この現象（パーマネント・ウェッジ）はいつでも起こり得ることですが、特 にカテーテル挿入後の数時間で発生しやすくなります（図22）。
常に楔入圧が表示されている
↓
この移動は、主に右心室内で弛みがあったカテーテルが体温で暖められて柔らかくな ることにより生じます。このように余分なカテーテルが一旦柔らかくなると、カテー テル先端が自然に末梢に入り込んでしまいます。
このようなカテーテルの入り込みを防ぐための1つの手段として、適切な楔入圧が得 られた後でカテーテルを1〜2cm引き戻して、心室内の弛みを少なくする方法があり ます。カテーテルを引き戻した場合、もう一度バルーンを最大、あるいはそれに近い 膨張容量で膨らませて楔入させ、先端が適切に位置されたことを再確認します。
カテーテルが完全に楔入されていない場合には、肺動脈収縮期圧が以前の値よりも低 くなり、はっきりとした圧波形が得られなくなることがあります。カテーテルが完全 に楔入された状態になると、再度特有の圧波形が観察されるようになります。
バルーンが収縮しているのに、カテーテルが部分的あるいは完全に楔入してしまった 場合には、明確な肺動脈圧が得られるようになるまでカテーテルを1〜2cmずつ引き 戻してください。位置調整後のPAWP測定には、最大膨張容量に近い注入量を必要 とするはずです。
時折、カテーテル先端が右心室内に抜け落ちることがあります。これは、モニター上 で右心室特有の圧波形が観察されることによって確認できます。この場合、収縮期圧 はほぼ同じですが、拡張期圧は以前に測定されていたPADPよりも低くなります（図 23）。
29
これらの操作を行っても先端が肺動脈に到達しないときは、体外に出ているカテーテ ル部分が清潔であった場合のみ、再度カテーテルを挿入しなおすことができます。も し不潔にしてしまった場合にはカテーテルを抜き取り、必要に応じて新しいカテーテ ルを挿入し直します。
カテーテルを肺動脈から右心室へ、また右心室から右心房へと引き戻すときには、弁 の損傷を最小限にするために、必ずバルーンを収縮させてください。
カテーテルの適切な位置を確認することと同様に、適切な方法でバルーンを膨らませ ることも重要です。バルーンを膨らませ過ぎると肺動脈が過度に押し伸ばされ、血管 の損傷を引き起こすことがあります（図24、25）。
バルーンの膨張は、必ずモニター画面で圧波形を観察しながら、ゆっくりと行ってく ださい。最大膨張容量に達していなくても、楔入圧の波形が得られたら直ちにそこで 膨張を止めてください。最大膨張容量を絶対に超えないようにしてください。
肺動脈を損傷する可能性が あります
↓
最大膨張容量以下で楔入圧が得られた場合（通常1.5cc以下）には、カテーテルが所 定の位置よりも先端に移動してしまった可能性がありますので、カテーテル先端を肺 動脈の中心部まで引き戻す必要があります。
また、最大膨張容量以下で楔入圧が得られたのにもかかわらず、そのままバルーンの 膨張を続けると、測定している圧は次第に高くなり識別しにくい波形になることがあ ります。これは“over-wedge”（過度の楔入）と呼ばれ、過度に膨張したバルーン による圧がカテーテルの先端孔から伝わってくるために生じるものです。
高品質で最適化された血圧モニタリングラインを使用し、カテーテル先端が正しく肺 動脈の中心部に位置している際には、正確に肺動脈圧を測定することができます。正 しい値を得ることによって、適切な治療を施すことができるのです。
スワンガンツカテーテルをより正確かつ安全に使用するために、バルーンの取り扱い に関する下記の説明を参照してください（図26、27）。
31 1．カテーテル先端を、肺動脈主要分枝の中心部に維持する。
◦ 挿入時は最大膨張容量（7〜7.5F：1.5cc）まで膨張させ、カテーテルを肺動脈
せつ楔
にゅう入
位置まで前進させる。その後空気を抜いてバルーンを収縮させる。
◦ 余分な長さのカテーテルを右心房あるいは右心室内に残さないため、またループ 形成を防ぐために、カテーテルを1〜2cmゆっくりと引き戻す。
◦ カテーテルを末梢に押し進め過ぎないようにする（理想的なカテーテルの位置は 肺動脈門の近く）。バルーンを膨張させることによって先端が末梢に流れて行く ので、膨張前に肺動脈の中央部に位置させておくことが重要である。
◦ カテーテル先端は常に、最大膨張容量あるいはそれに近い容量（1.25〜1.5cc）
によって肺動脈楔入圧が得られる位置においておく。
2． カテーテル先端が末梢または血管床の方向に自然移動（入り込み）するこ とを予測する。
◦ 挿入時に右心房あるいは右心室内の余分な長さ、またはループを減らして、末梢 への移動を防ぐ（上記1を参照）。
◦ バルーンが収縮したままの状態で、カテーテルが楔入していないことを確認する ために（肺梗塞を引き起こすことがある）、先端孔の圧を常時モニタリングする。
◦ 胸部X線写真を毎日撮影してカテーテルの位置を確認し、末梢に入っていないこ とを点検する。もし移動していた場合には、挿入部を不潔にしないように注意し ながら、カテーテル先端を肺動脈の中心部に引き戻す。
◦ 人工心肺使用中に、カテーテル先端が末梢へ移動することが報告されている（参 考文献18）。人工心肺開始直前に、カテーテルを3〜5cm引き戻し、末梢への移 動および術後におけるパーマネント・ウェッジ（バルーンが膨張していないにも かかわらず楔入圧が続く状態）の可能性を少しでも減少させることを考慮するべ きである（参考文献18）。人工心肺離脱後には、再度カテーテルの位置調整が必 要とされる場合がある。バルーンを膨張させる前に、先端孔からの圧波形を確認 する。
3．バルーンを膨脹させる際には充分に注意する。
◦ もし1.0cc以下で楔入が得られる場合には、最大あるいはそれに近い膨張容量
（1.25〜1.5cc）で初めて楔入圧が得られる位置までカテーテルを引き戻す。
◦ バルーンを膨張させる前に、先端孔の圧波形を調べる。もしダンピング（圧の鈍 り）や歪みがあると思われる場合には、決してバルーンを膨張させないで、カ テーテルの位置を確認する必要がある。
スワンガンツ
カテーテルを
安全にご使用
いただくに
あたって
◦ バルーンを再度膨らませて楔入圧を測定するときには、絶えず肺動脈の圧波形を 観察しながら、ゆっくりと膨張用の気体（CO2または空気）を注入すること。肺 動脈の圧波形が楔入圧に変化したら、直ちに注入を止め、測定値を記録する。測 定後は膨張用シリンジを外し、バルーンを収縮させる。シリンジは再びバルー ン・ルーメン・ハブに接続しておく。動脈系内に空気が入り込む可能性が少しで も存在する場合は、絶対に空気を使用してはいけない（挿入方法P22を参照）。
◦ バルーンは、カテーテルのバックフォーム（各ルーメンの付根部分）に記載され ている最大膨張容量（7〜7.5F：1.5cc）以上には、決して膨張させない。カ テーテルのパッケージ内に付属されている容量制限付きシリンジを使用する。
◦ バルーン膨張には、液体は使用しないこと。液体がバルーンに入ったまま戻らな くなり、バルーンが収縮しなくなる可能性がある。
◦ 誤って液体を注入してしまわないように、シリンジはバルーン・ルーメン・ハブ に接続したままにしておく。
4．肺動脈楔入圧は、必要なときのみ測定する。
◦ 肺動脈拡張期圧（PADP）が楔入圧（PAWP）とほぼ等しいときには、バルー ンを楔入させる必要は少なくなる可能性がある。患者の心拍数、血圧、心拍出 量、および臨床状態が安定している限り、PADPをPAWPの代わりに測定するこ とができる。しかし、肺動脈と肺静脈血管の状態が変化しつつある場合（例えば 敗血症、急性呼吸不全、ショック）には、患者の症状に応じてPADPと楔入圧と の関係が変化する可能性がある。このような場合には、肺動脈楔入圧を測定する ことが必要となる。
◦ 特に肺高血圧患者においては、バルーンを楔入している時間を最小限にする（患 者が2回呼吸している間、もしくは10〜15秒間以内）。
◦ 楔入圧を測定するために、長時間バルーンの拡張を繰り返すことは行わない。も し楔入圧が得られにくい場合には、あきらめる。
◦ カテーテルが肺動脈に楔入されている状態では、決してフラッシュしてはいけな い。
5． 肺動脈破裂あるいは穿孔などのリスクが一番高い症例は、肺高血圧を有す る高齢者である。多くの場合、このような症例が、心臓手術とそれに伴う抗
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ここまでは、スワンガンツカテーテルによる肺動脈圧、右心房圧、そして肺動脈楔せつにゅう入 圧測定についての説明でした。このカテーテルのもう1つの機能は、熱希釈法を用い た心拍出量の測定です。心拍出量は重要な血行動態に関する情報であり、これによっ てより詳細な心機能の評価を行うことができます。
心拍出量の主な測定方法は3つあります。それらはフィック法、色素希釈法、そして 熱希釈法です。本章では心拍出量測定に用いられる種々な方法、特に熱希釈法を中心 に説明します。
フィック法
心拍出量測定の「ゴールド・スタンダード」は、1870年代にAdolf Fickが発案した 原理に基づいています。この原理は、1つの臓器によるある物質の取り込み量あるい は放出量は、その臓器の血流量にその物質の動静脈血中の物質濃度の差を掛けたもの に等しいと定義しています。
心拍出量測定の場合この臓器は肺であり、放出される物質は酸素ですので、フィック 法では動脈血と静脈血の同時採血と、呼気の採取が必要です。そこから酸素含量の差 を動脈血酸素含量一静脈血酸素含量（A−v O）で求め、酸素消費量を呼気の酸素量 と1分あたりの換気量から計算します。
フィック法は「ゴールド・スタンダード」とされてきましたが、この方法にも多数の 欠点があります。心拍出量の測定を必要とするほとんどの患者は重篤で、その多くが
「不安定」な状態であるにもかかわらず、この方法は測定時の患者の生理学的状態が 安定しているという前提に基づいています。しかも呼気および血液の採取、またコン トロールされた吸気酸素含量と動脈血の採血が必要となります。フィック法は心拍出 量が低下している患者において特に正確ですが、測定手技が複雑で臨床的に最も実用 的でない方法とされています。
心拍出量の測定
◦動脈血酸素含量の基準値 ＝ 20 volume ％ ◦静脈血酸素含量の基準値 ＝ 15 volume ％
（volume ％ ＝１mℓ の酸素/100cc）
◦酸素消費量の基準値 ＝ 250 mℓ/分
これらの数値を上式にあてはめると：
250 mℓ/分 × 100 心拍出量 ＝
20−15 volume ％
＝ 5000 mℓ/分、あるいは 5ℓ/分 酸素消費量（mℓ/分）
心拍出量 ＝ 動脈血酸素含量−静脈血酸素含量（A−v O2）
色素希釈法
心拍出量を測定するもう1つの方法は指示薬希釈法といわれているもので、これには 2種類あります。1つは色素希釈法、そしてもう1つは熱希釈法です。色素希釈法は、
1890年代にStewartが基礎原理を発表し、その後Hamiltonによって完成されたも のです。
色素希釈法の原理は、濃度が一定の指示薬（色素）をある液体の中に注入し、充分に 混合した後その濃度を測定すると、液体の量を算定できるというものです。色素を血 液中に注入すると血液の中へ拡散して、色素希釈曲線という経時的に変化する濃度曲 線を描きます（図28）。この曲線は、分光光度計を通して血液を連続的に採取するこ とによって得られます。この曲線が描き出されたら、下記のStewart-Hamiltonの式 を使って心拍出量を算出することができます。
この測定方法は、心拍出量が高いほど精度が高くなります。しかし、正確に測定する ためには複雑な装置の取扱いが必要なため、あまり実用的ではありません。
Ⅰ × 60 １ 心拍出量 ＝ ×
Cm × t k
Co ＝ 心拍出量（ℓ/分）
Ⅰ ＝ 注入された色素量（mg）
60 ＝ 60秒/分
Cm ＝ 色素の平均濃度（mg/ℓ）
t ＝ カーブの初めから終りまでの時間 k ＝ 較正係数（偏差 mg/mℓ/mm）
35
熱希釈法
1950年代の初期にFeglerが、もう1つの指示薬希釈法である熱希釈法を用いた心拍 出量の測定方法を初めて発表しました。しかしDr. SwanとDr. Ganzが温度を検出す ることができる特殊な肺動脈カテーテルを用いて、この方法の信頼性と再現性を実証 したのは、1970年代初期でした。それ以来、熱希釈法による心拍出量の測定が、臨 床におけるスタンダードとなりました。
熱希釈法は指示薬希釈法の原理を応用したもので、ここでは色素の代わりに温度の変 化を指示薬としています。量と温度がわかっている液体を、カテーテルの注入用側孔
（右心房）に素早く注入します。この冷たい液体は周囲の血液と混合して血液の温度 を変化させます。カテーテルに埋め込まれたサーミスター（温度計）が肺動脈内でそ の温度変化を測定します。このとき得られた温度変化が熱希釈曲線といわれるもの で、色素希釈法による曲線と似ています。
正常な曲線の特徴は、素早い注入に伴う鋭い立上がりを見せます。そしてその後にな めらかなカーブ、さらにベースラインに戻るまでのやや延長した下降部分がありま す。この曲線は温かい温度から冷たい温度へ、そして再度温かい温度への変化を表わ すものですから、実際の曲線は下向きです。ただし一般的なグラフと統一するため に、上向きの曲線として描いています。曲線下の面積は、心拍出量と反比例します。
すなわち心拍出量が低い場合には温度がベースラインに戻るまで、より長い時間がか かるため、曲線下の面積が広くなります。また心拍出量が高い場合には、冷却注入液 が心臓の中を早く通過するため、温度がベースラインに戻るのも早くなり、曲線下の 面積は小さくなります（図29、30、31）。
/分
/分
/分
熱希釈法は、Stewart-Hamiltonの式を少し変えて心拍出量を計算します。この式で 異なるところは、注入液の温度変化、測定された注入液の温度と患者の血液温度、そ して注入液の比重などを考慮していることです。
心拍出量は、心拍出量測定装置（あるいは生体情報モニター）にカテーテルのサーミ スター・コネクターを接続することによって自動的にコンピューターの内部で計算さ れ、画面に表示されます。実際の熱希釈曲線を表示することができるコンピューター やモニターを使って曲線を観察することによって、注入テクニックやその他アーチ ファクトなどの影響を発見することができます。
注入液の温度は冷却されたものでも室温でもよいのですが、これまでのデータによる と冷却した方が、測定値のバラツキを少なくすることができるといわれています。コ ンピューターは、測定直前の体温をベースラインとして、また注入液による温度変化 を信号として検出しますが、場合によっては呼吸の回数と深さに関係して、肺動脈血 の温度が周期的に変化することがあります。この温度の振幅は「生理的雑音」と呼ば れ、0.05℃にも達することがあります。0℃近くまで冷却された注入液を用いること により、雑音に対する信号の比（S/N比）が大幅に改善されます。患者の体温が高い 場合（発熱）、低心拍出量、そして呼吸による変動が大きい場合には特に要注意で、
V × （TB−TⅠ） （SⅠ×CⅠ） 60×CT×K CO ＝ × ×
A （SB×CB） 1
COの基準値 ＝ 4〜8ℓ/分
CO ＝ 心拍出量 V ＝ 注入液量（mℓ）
A ＝ 熱希釈曲線下の面積（mm/℃）を紙送り速度で割ったもの（mm/秒）
K ＝ 較正係数（mm/℃）
TB、TⅠ ＝ 血液（Ｂ）および注入液（Ⅰ）温度 SB、SⅠ ＝ 血液および注入液の比重
CB、CⅠ ＝ 血液および注入液の比熱
（SI × CI）
＝ 5％ブドウ糖を用いたときは 1.08
（SB×CB）
60 ＝ 60秒/分 CT ＝ 補正係数
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主な注入液供給システムには2種類あります。1つはあらかじめ冷却あるいは室温の 注入液をシリンジに満しておくオープン式システムです。もう1つは、冷却または室 温液専用の供給システムで、閉鎖式システムと呼ばれるものです。オープンあるいは 閉鎖式システムの比較に関しては、参考文献を参照してください（図32）。
熱希釈法では、右心系側に血液の逆流があると測定値の精度が低下する場合がありま す。そのような逆流の原因としては、三尖弁あるいは肺動脈弁の逆流、そして心室ま たは心房中隔欠損症が考えられます。
すでに述べた他の方法と比較して熱希釈法の優れた点は、信頼性が高いことと、ベッ ドサイドで容易に測定できるということです。さらに、採血が不要な上、素早くしか も繰り返して測定することが可能です。
スワンガンツ・サーモダイリューション・カテーテルは、重篤患者のアセスメントや 管理を行う上で強力な手段となります。しかし、カテーテルの使用そのものだけでは 治療にはなりません。むしろこれは診断を補足するものであり、得られるデータを適 切に解析することによって、適切な治療へと導くものです。
心機能の評価
スワンガンツカテーテルを用いることによって、心臓のポンプとしての機能を評価す ることができます。通常、拡張終期においての前負荷（プリロード）は、左右それぞ れの心房に間接的に反映されます。左心室の前負荷は肺動脈拡張期圧（PADP）、よ り正確には肺動脈楔せつにゅう入圧（PAWP）を用いて評価することができます。それは、カ テーテルが楔入されている間は左心室の圧を反映するからです。
左心室の機能が低下するにつれて拡張終期圧、すなわち前負荷、が上昇します。この 上昇した圧は心房に反映されるので、左心室の場合はPAWPも高く記録されます。
結果として心拍出量が低下し、臨床的に患者は、臓器灌流低下の症状を示します。
中心静脈圧（CVP）が左右の心機能の指標となると思われていた時期もありました。
そのころ手軽にモニタリングできる唯一の方法は、CVPカテーテルを使って右心系 の圧を測定するものでした。肺動脈カテーテルが用いられるようになってからは、
CVPは左心系の情報も提供するという概念はなくなりました。
重症な肺疾患や右心機能低下によって生じる右心室の前負荷の増加は、右心房圧
（RAPまたはCVP）の上昇として反映されます。このような症例の中には、右心系の みの圧を上昇させるものもあります。つまりこのような疾患では、CVPカテーテル で左心室の機能を充分に評価することはできません。
スワンガンツカテーテルを使うと、1本で左右の心室の機能を同時に評価することが できます。PAWPから得られる情報は左心室を、注入用側孔は右心室の前負荷（右 心機能）を反映するからです。重症な左心不全とそれによって引き起こされる右心不 全の場合には、両値が上昇します。
血行動態測定の意義
心機能の決定要素は、心拍数（HR）、前負荷（プリロード）、後負荷（アフターロー ド）、収縮力（コントラクティリティー）です。血行動態モニタリングによって心拍 出量の測定が可能になるだけではなく、間接的な計算によってその他の心機能に関す
臨床での応用
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直接的測定値
患者の血行動態評価には、侵襲的および非侵襲的パラメータが含まれます。直接的な 測定値から算出パラメータを計算し、心機能をさらに評価することができます。
心拍数
血行動態を評価する上で比較的容易に得られる値は心拍数です。心拍出量に直接関 与する心拍数は、拡張充満時間、すなわち拡張期容量と密接な関係にあります。心 拍数は触診または心電図モニターから得ることができます。
収縮期・拡張期の血圧
血圧とは、心室の収縮期と拡張期に生じる血管の張力をいいます。血圧の測定に は、血圧計を用いる非観血的な方法と、動脈内留置カテーテルを用いてより正確に 測定することができる観血的な方法とがあります。
肺動脈圧
スワンガンツカテーテルを用いることによって、肺動脈の収縮期圧（PASP）と拡 張期圧（PADP）、そして肺動脈楔入圧（PAWP）を得ることができます。PASP は、右心室が収縮期に生じさせる圧を反映します。左心房圧および左室拡張終期圧 とほぼ等しいPADPは、肺血管床における影響により、PAWPより少し高めになり ます。一旦カテーテルを楔入させると右心系と肺による影響が遮断されるため、
PADPより正確に左心房圧が反映されます。
右心房圧
右心房圧測定にはスワンガンツカテーテルの注入用側孔を使いますが、中心静脈圧 のようにcmH2OではなくmmHgで求められます。この値は、右心室の充満圧（拡 張終期圧）を反映するため、右心機能に関する情報を提供します。
波形の解析
RAPとPAWPの波形から「a」波および「v」波を解析することによって、充満圧
（拡張終期圧）や様々な疾患に関する有用な情報を得ることができます。
心拍出量
スワンガンツ・サーモダイリューション・カテーテルを用いることによって、患者 のベッドサイドで比較的容易に、しかも正確に心拍出量を測定することができま す。1分間に心臓が送り出している血液の量（ℓ/分）は、全体的な心臓の機能を 評価する上で役立ちます。
算出パラメータ
直接測定して得られた値から、算出パラメータを計算し、体の大きさを考慮して測定 値を補正し、心機能をさらに詳しく評価することができます。
平均動脈圧
これは収縮期と拡張期における、血管システム全体の平均血圧です。冠動脈および 組織への灌流を充分に保つためには、少なくとも必要最小限の血圧を維持しなけれ ばなりません。この値は、下記の計算式を用いて計算することができます。
心係数
心拍出量の正常範囲は広く、4〜8ℓ/分です。このパラメータは心室の機能を評価 するものであるため、体の大きさの違いを除外して、同じ単位で比較することが非 常に重要となります。そのためには、心拍出量を患者の身長と体重から得る体表面 積（BSA）で除しこの値を心係数といいます。
1回拍出量
これは心室が1回収縮することによって送り出される血液量のことです。1回拍出 量（SV）は心拍出量の計算式の一部であるため、計算でこの値を求めることがで きます。
SBP＋（DBP×2）
MAP ＝ 3
MAPの基準値 ＝ 70 〜 105 mmHg
SBP ＝ 収縮期血圧 DBP ＝ 拡張期血圧 MAP ＝ 平均動脈圧
CI ＝ CO BSA
CIの基準値 ＝ 2.5 〜 4.0ℓ/分/m2
CO ＝ 心拍出量 BSA ＝ 体表面積
CI ＝ 心係数
41 1回拍出量係数
心拍出量と同様、1回拍出量（SV）も患者の体の大きさを考慮に入れて係数にす ることができます。これを1回拍出量係数（SVI）といいます。この値を算出する 方法は二通りあります。
SVあるいはSVIを算出することによって、収縮力の状態をある程度評価すること ができます。
血管抵抗
心室機能に影響を与える要素の1つに、血管抵抗があります。ここでの抵抗とは、
血液の流れと圧の関係を指しています。血液が血管内を流れる際には抵抗がありま すが、この値が臨床的な後負荷の指標とされています。心室が血液を駆出するため にはこの抵抗に打ち勝つだけの力を生み出さなければなりません。
体血管抵抗
体血管抵抗（SVR）は、左心室に対する抵抗あるいは後負荷のことです。この抵 抗を求めるには、血液循環経路の最初（MAP）と最後（RA）の圧較差を測定し、
次にその値を、血流量すなわち心拍出量で割ります。四捨五入された換算係数の 80を使って、値を力の単位であるdyne-sec/cm5に調整します。
肺血管抵抗
右心室に対する抵抗あるいは後負荷は、肺血管抵抗（PVR）を計算することに よって求めます。ここでも循環経路の圧較差を測定し、MPAPから最後のPAWP を引いてから血流量、すなわち心拍出量で割ります。ここでもSVRの場合と同様 に換算係数の80を使って、力の単位に変換します。
SV CI×1000 SVI ＝ または
BSA HR SVIの基準値 ＝ 33 〜 47 mℓ/回/m2
（MAP−RAP）
SVR ＝ ×80 CO
SVRの基準値 ＝ 800 〜 1200 dyne-sec/cm5
RAP ＝ 右心房圧
（MPAP−PAWP）
PVR ＝ ×80 CO
PVRの基準値 ＝ ＜250 dyne-sec/cm5
MPAP ＝ 平均肺動脈圧 PAWP ＝ 肺動脈楔入圧
