第 32 回 静岡県放射線技師会 アンギオ部会研修会 特別講演
「当院での心臓 CT 診断」
平成 21 年 10 月 24 日 磐田市立総合病院 放射線診断科 吉原 修、内藤眞明、沓掛康道、吉原和代 <はじめに> 体軸方向に複数の X 線検出器列を配置した CT 装 置である Multislice CT(MSCT)は 1998 年に実用 化されて以降、急速な進歩と臨床への普及を示し ている。絶えず拍動する臓器である心臓は、その 技術革新の恩恵を最も受け、心臓イメージングの 進歩は目覚ましい。当院では 2009 年 1 月より 128 列 256 スライス CT(Brilliance iCT, フィリップ ス)を導入し運用を開始した。装置の稼動に先ん じて、当院のスタッフは大阪市の循環器専門病院 である特定医療法人渡辺医学会桜橋渡辺病院に研 修に行き、心臓 CT に関する教育を受けた。同院で の研修で学んだことは数えきれないが、以下の 2 点のような検査に向きあう姿勢を職種の異なるス タッフ間で共有できたことが最も大きな収穫と個 人的には考えている。① 心臓 CT とは、選択的冠 動脈造影(coronary angiography:CAG)の代わり として冠動脈狭窄のみを評価する検査では無く、 心疾患の包括的な診断が可能な極めて魅力的な診 断モダリティである。② 診断装置である以上、何 らかの結果を残すことが大切であり、診断可能な 画像を得るための手間を惜しまない。又、画像は 誰か(当院では筆者)が責任を持って確実に読影 し、心疾患の診断に寄与するレポートを作成する。 その考え方の元、当院では日々、試行錯誤しな がらも個々の症例に対して地道に撮影、解析、読 影を重ねている。撮影、解析等のワークフローに ついては、別稿で当院放射線技術科の神谷正貴技 師により詳述されているため、本稿では当院で日 常的に行っている心臓 CT 診断に関し紹介する。尚、 撮影された画像は、心臓以外の部位の観察も詳細 に行い、異常所見をレポートに記載しているが、 同項目に関する記述はページ数の都合で割愛させ て頂く。 <診断の準備> 心臓 CT 施行前日に患者のカルテ、過去の検査資 料をとりよせ、患者の既往歴、現病歴、現在の内 服薬、心電図や心エコー図検査所見など、できる だけの情報収集を行ってデータベース上に残し、 撮影者、解析者と臨床情報を共有している。解析 の際に参考になることに加え、低左心機能や高心 拍、不整脈患者のスキャン設定や、造影剤の相対 禁忌項目等の早期発見にも役立つプロセスと考え ている。 <非造影 CT 画像を用いた診断> 非造影 CT 画像では冠動脈石灰化スコアを算出す ると同時に弁の石灰化、心筋性状を観察している。 又、アテローム性動脈硬化のリスクアセスメント の一環として内臓脂肪面積測定もルーチーンで行 っている。冠動脈の石灰化の有無、及びその量は 冠動脈のアテローム性動脈硬化の重症度と相関す ることが知られている1。石灰化スコアはいくつか の測定方法があるが、Agatston score2の結果をも とにコメントを記載している。大動脈弁の石灰化 や僧帽弁輪の石灰化は、心血管病の発生や予後の 予測因子となるため所見の有無、程度を必ず記載 している 3-5。心筋性状評価は心筋の脂肪浸潤や石 灰化を観察し、冠動脈支配領域に一致しているか 否かで虚血性心疾患に起因するのか、心筋疾患に 起因するのかを大まかに判断している(Figure-1)。非造影 CT 画像は被検者のアテローム性動脈硬化の 程度や過去の心筋障害を物語る有用な情報を寄与 するものと考えている。 A B Figure-1 <造影 CT 画像を用いた診断> 解 析 画 像 と し て Volume rendering ( VR )、 Multiplanar Reconstruction ( MPR )、 Curved multiplanar reconstruction(CPR)を使用してい る。 ① 形態診断 ①-1 冠動脈疾患の検出 非造影 CT 画像の冠動脈石灰化スコア測定結果で 1000 以上(Agatston score)等の高値症例では造 影検査を最初から施行しないという施設もあるが、 丹念な解析処理により評価可能な画像を得られる ことも少なくないため、当院では冠動脈石灰化ス コアによる造影検査の中止は行っていない。読影 手順であるが、まず始めに冠動脈走行の観察を行 う。冠動脈の走行異常は若年者の突然死につなが る疾患 6であり、他の診断モダリティよりも心臓 CT の MPR 画像や VR 画像で容易に診断がつく。次に 冠動脈のアテローム性動脈硬化の観察をする。CPR 画像で病変部を同定し、Stretched-CPR 画像を用い て血管の Cross section 画像を作成し、狭窄病変 の内腔狭窄度、及び血管壁の最小 CT 値を測定して プラークの性状評価を行っている(Figure-2)。 Figure-2 A B C Cross section Curved MPR(CPR) Stretched-CPR
狭 窄 度 判 定 に は QCA ( quantitative coronary angiography)で得られた狭窄率測定結果を参考に している。現行の MSCT の性能で評価できるアテロ ーム性動脈硬化病変はあくまで American Heart Association(AHA)のアテローム性動脈硬化分類 7でⅣ以上の進行病変とされている。そのことを念 頭に置き、内腔狭窄度が軽度(CAG では 25%狭窄や irregular と判定されるような病変)であっても、 CT でプラークが認められる以上、患者のアテロー ム性動脈硬化は進行しており、PCI 等の血行再建術 の適応にならなくても予防医学的な観点から早期 発見は意義深い というスタンスで軽度の狭窄病 変も指摘するようにしている。プラーク評価に関 しては、CT 値は冠動脈内腔の造影濃度に影響され るので、計測された数字の絶対値を重んじるので はなく周囲や近位部、遠位部との CT 値の変化で性 状 を 判 断 し て い る 。 又 、 血 管 の リ モ デ リ ン グ (Vascular remodeling)を非侵襲的に観察できる のは CT の強みであるため、明らかな陽性リモデリ ング(Positive remodeling)を認める症例では、 対照部血管断面積と病変部血管断面積より血管リ モデリング指数(Remodeling Index)を算出し、 レポートに測定値を記載している。安定狭心症患 者 と 比 較 し 急 性 冠 症 候 群 ( Acute Coronary Syndrome:ACS)患者のプラークでは、Positive remodeling、30HU 未満の low density plaque、 spotty calcification が高頻度に認められると報
告されている8。同所見を有する症例を Figure-3、 Figure-4 に提示する。 Figure-3 A B C Remodeling Index 1.8 Figure-4 A B C Remodeling Index 2.3 不安定プラーク(Vulnerable plaque)の特徴であ る炎症細胞の浸潤やプラークを覆う線維性被膜が 薄いこと(thin fibrous cap)が現行の CT では診 断できないこと、ACS の発症が線維性被膜の破裂 ( plaque rupture ) だ け で な く プ ラ ー ク 糜 爛 (plaque erosion)も関与すること9を考慮すると、 CT によるプラークの Vulnerability 評価には未成 熟な部分がある。しかし、読影医としては現在の 知見で上記の様な不安定プラークらしい特徴を有 するプラークに関しては性状を詳細に記載するよ うにしている。 ①-2 虚血性心疾患の侵襲的治療後のフォローア ップ (1) PCI 後:内膜増殖とステント構造の観察 薬物溶出性ステント(drug-eluting stent:DES) が登場しステント再狭窄(in-stent restenosis: ISR)率は 5%前後と従来のステントよりも格段に低 くなった。それを背景にステント植込み術後のフ ォローアップを CAG でなく CT で行う流れは自然な ものと考えられるが、読影の現場ではブルーミン グを始めとするアーチファクトとの戦いである。 ステント径が 3mm 未満の症例や、ステント留置部 分の石灰化が高度の症例で、内腔の評価が困難な ことも時に経験する。ステント径が小さく、かつ 臨床症状等から新生内膜増殖による高度狭窄が強 く疑われる症例では、CAG で確実に診断する方が得 策と考えられる。ISR の原因として新生内膜増殖や 血栓閉塞の他にステント構造の破損(stent fracture)が関与するとされるが、ステントスト ラットの断裂や変形の描出には CT は優れている。
Figure-5 に新生内膜増殖による ISR 症例、Figure-6
に stent fracture 症例を提示する。 Figure-5 A Driver 4.0×18mm Cypher 3.5×23mm 2本 C Vision 3.0×23mm B Vision 3.0×18mm Figure-6 B A LAD LCX OM LCX OM
(2) 冠動脈バイパス術(coronary atrtery bypass grafting:CABG)後
当然のことであるが撮影前に術式をきちんと把 握しておくことは必須である。バイパスグラフト
として大伏在静脈(saphenous vein graft:SVG)、
内胸動脈(internal thoracic artery:ITA)、右 胃大網動脈(right gastroepiploic artery:GEA)、 橈骨動脈(radial artery:RA)が主に使用される。 動脈グラフトの分枝処理や止血で使用される金属 クリップによるアーチファクトで評価が困難とな る箇所もあるが、バイパスグラフト自体は心拍動 による動きの影響が少ないので描出は比較的容易 である。確率的にはグラフトと冠動脈の吻合部に 狭窄が生じることが多いが、グラフト血管そのも のに狭窄をきたす症例もあるため、当院ではグラ フト血管の起始部から全範囲の撮影を行っている。 CT はグラフト損傷のリスクなく、任意の角度から 吻合部を始めとする手術範囲全体の様子が観察で きるため CABG 後の開存評価に非常に有用と考えて いる。Figure-7 にグラフト開存症例、Figure-8 に 吻合部でない箇所にグラフト閉塞、狭窄をきたし た症例を提示する。 Anastomosis LAD LITA Left subclavian artery GEA #4PD Anastomosis Celiac trunk Figure-8 A B ②機能診断 心電図上の R-R 間隔から 5%間隔で画 像を再構成し、1 心拍あたり 20 時相のアニメーシ ョン画像を作成して左室壁運動、弁や心内腔を動 的に観察し異常の有無を評価している。心臓は絶 えず拍動していることが他の臓器と大きく異なる 点であり、心エコー図や RI の QGS なども同様であ るが、静止画だけの観察ではなく動画で観察する ことで診断精度が高くなる。左室機能診断は左室 容量測定、駆出率を Simpson 法にて算出する。そ れと同時に左室壁厚・壁運動の評価を行い、結果 を AHA の 17segment 分類10に従った Bull’s eye map に て 表 示 し 局 所 壁 運 動 の 異 常 を 指 摘 し て い る (Figure-9)。 Figure-7 A B C LITA GEA RA LITA LAD LITA LAD Anastomosis 拡張末期壁厚 収縮末期壁厚 Wall motion 拡張末期容量 107.2 ml 収縮末期容量 25.8 ml 一回拍出量 81.4 ml 左室駆出率 75 % 心拍出量 5373.9 ml/min 心筋重量 68.2 g A B Figure-9 心筋性状評価としては造影 CT 画像で早期の心筋造 影欠損(early defect)を認めた際には、必ず非 造影 CT 画像と比較することによって心筋血流障害 が急性に生じたのか、陳旧性のものなのかを判断 している。すなわち、非造影 CT 画像で脂肪浸潤の
存在がわかれば、心筋造影欠損は急性のものでな いと判断でき、非造影 CT 画像で明らかな脂肪浸潤 が認められなければ、ACS 等の急性に血流を障害す る要因があると判断できる。心筋性状評価の時に 限らず、造影画像を評価する際には、常に非造影 画像の所見にたちかえることが重要と考えられる。 <おわりに> CT の最高水準の技術は絶えず進化しており、今 後も更なる進化を遂げていくことと思われる。技 術革新は素晴らしいことであるが、CT 装置の能力 を引き出し質の高い診断に結びつけるのは、あく まで医療従事者である。当院の心臓 CT 検査は発展 途上にあるが、今後もスタッフ一同が協力して研 鑽を積み、臨床現場に役立つ正確な情報を提供し ていきたいと考えている <謝辞> 本稿を終えるにあたり、磐田市立総合病院循環 器内科 松永正紀先生、放射線技術科 寺田理希 技師長、神谷正貴主任技師、八重樫 拓技師、冨 田雄平技師、宮崎健介技師、大石由美子看護師、 須藤久代看護師、浅野滋実看護師、鈴木真理看護 師に感謝いたします。 《参考文献》
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Circulation. 2002;105:539-42. 《Figure の見出しと説明》 Figure-1 非造影 CT 画像で得られる心筋情報 A:陳旧性前壁中隔心筋梗塞症例で認めた心筋脂肪 浸潤 B:陳旧性下壁心筋梗塞症例で認めた心筋石灰化 Figure-2 冠動脈内腔狭窄率の評価 A:CPR 画像 左冠動脈前下行枝 Seg#7(矢印)に狭窄を認める B:Stretched-CPR 画像と Cross section 画像 プラークの最小 CT 値測定結果は 58HU であった C:病変部の QCA 結果
QCA 結果を参考に病変部を 50%狭窄と判定した Figure-3 明瞭な Positive vascular remodeling を伴った低 CT 値のプラーク
A:CPR 画像
右冠動脈 Seg#1 に Positive vascular remodeling を伴った Eccentric な形態のプラークによる高度 狭窄を認める
B:VR 画像
矢印で狭窄部を示す
C:Stretched-CPR 画像と Cross section 画像 プラークの最小 CT 値計測結果は 22HU と低値で、 QCA に て 測 定 し た 血 管 リ モ デ リ ン グ 指 数 (Remodeling Index)は 1.8 と著明な Positive vascular remodeling を認める
Figure-4 Vulnerable プラークの特徴を有するプ ラーク
A:CPR 画像
左冠動脈 Seg#7 に spotty calcification を伴った プラークによる高度狭窄を認める
B:VR 画像
矢印で狭窄部を示す
C:Stretched-CPR 画像と Cross section 画像 プラークの最小 CT 値計測結果は 22HU と低値で、 QCA に て 測 定 し た 血 管 リ モ デ リ ン グ 指 数 (Remodeling Index)は 2.3 と著明な Positive vascular remodeling を認める Figure-5 ステント内狭窄の評価 A:狭窄なし B:新生内膜増殖を認める狭窄例 C:完全閉塞例 Figure-6 ステントの破損(fracture)症例 A:VR 画像 左冠動脈回旋枝(LCX)本幹にステントが留置され、 ステント内から鈍縁枝(OM)が分岐している B:CPR 画像 矢印で示す部位においてステントストラットの破 損が認められる Figure-7 CABG 後のグラフト開存症例 A:VR 画像
LITA-LAD、RA-LCX、GEA-RCA の CABG が施行されて いる B:LITA-LAD の CPR 画像 実線矢印で吻合部(anastomosis)を示す C:B の吻合部拡大像 実線矢印で吻合部、点線矢印で左冠動脈前下行枝 (LAD)を示す Figure-8 CABG 後のグラフト狭窄、閉塞症例 A:LITA-LAD の CPR 画像 吻合部(anastomosis)に至る前の実線矢印の部分 で LITA が閉塞している B:GEA-RCA#4PD の CPR 画像 点線矢印で示す吻合部は開存しているが、実線矢 印で示す箇所で GEA の狭窄が認められる Figure-9 左室機能診断(正常例) A:左室 Volume curve と左室容量解析結果 B:左室壁厚・壁運動の解析結果