冠状動脈性心臓病（CHD）は.人間の生命と健康に深刻な脅威を与える最も一般的な病気の一つとなっています。 CHDの早期かつ正確な診断と最適な治療は.CHDの二次予防に重要な役割を果たします。 本稿では.冠動脈疾患の診断における画像診断技術の応用の進歩について簡単に紹介する。
1.放射線技術
1.1 X線プレーンフィルム
一般に胸部X線検査は.冠動脈疾患の有無を判断することはできませんが.冠動脈疾患の診断の補助的な手がかりを得ることはできます。 例えば.X線検査では.冠動脈疾患患者の左心室の拡大や肺うっ血.間質性肺水腫.肺胞性肺水腫などの肺循環の変化がわかり.病状の把握や予後判定に有用である。 また.心筋梗塞後の合併症である心室中隔破裂や心室壁腫瘍の診断にもX線写真は有用である。
1.2 放射性核種検査
放射性核種を用いた心筋梗塞の画像診断は.冠動脈疾患の診断.リスク層別化.予後判定に最も有効かつ重要な非侵襲的診断技術の一つである。 核医学検査.心筋灌流画像.心筋代謝画像などが含まれます。 その中で最も広く使われているのが.心筋灌流画像と心筋代謝画像である。
1.2.1 心筋パフュージョンイメージング
心筋灌流イメージングの原理は.心筋細胞が特定の陽イオンを選択的に取り込む能力に基づき.放射性医薬品を集積して心筋を可視化し.局所的な心筋の集積量とその領域の冠動脈の灌流血流量が正相関する。1974年にGouldが運動法による核心筋灌流イメージングによって冠動脈疾患の診断のための病理生理メカニズムを最初に解明した[1]。 心筋虚血状態では.冠動脈の狭窄度が90～95％程度に達していても安静時には心筋灌流画像は正常であるが.運動や薬物負荷により狭窄冠動脈の血行動態が大きく変化し.心筋灌流画像が著しく異常化することがある。 現代医学の発展とともに.心筋灌流画像は平面撮影から断層撮影へ.灌流画像には主に放射性核種201Tiを使用し.99mTc標識心筋灌流画像薬剤やエミッションポジトロン画像薬剤が普及し.単純な視覚解析から局所心筋の定量化やゲート解析へ発展してきた。 この一連の開発により.現代の心筋灌流画像は.特定の冠動脈狭窄や心筋虚血の位置を正確に検出するだけでなく.心筋虚血の範囲や程度を正確に定量化し.左室機能や心筋の動きを把握することが可能となり.冠動脈疾患の診断やそのリスク層別.予後判定における心筋灌流画像の臨床価値が大幅に向上しています。
1.2.2 心筋代謝イメージング
生理的な条件下では.心筋の代謝は主に脂肪酸の酸化によってエネルギーを得ている（心臓が必要とするエネルギーの40〜60％）。 心筋虚血が起こると.局所の血中酸素濃度が低下し.それに伴って脂肪酸の酸化的代謝が低下し.グルコースが心筋組織代謝の主基質となる。 この代謝パターンの変化は.ポジトロン断層法（PET）を用いて虚血心筋を識別する能力の重要な基礎となる[2]。 心筋の糖代謝.心筋酸素代謝.脂肪酸代謝などの心筋代謝イメージング法は.心筋の生存率や心機能の評価.予後の推定.治療法の確立によく利用されています。 例えば18F-FDG（フッ素18-デオキシグルコース）では.心筋の灌流とFDGの取り込みが一致しない（ミスマッチ）ため.生存心筋と非生存心筋の区別ができ.壊死した心筋では灌流とFDG取り込みともに低下.すなわちフローメタボロミーの一致が減少.冬眠心筋では比較的FDG取り込みが上昇することが示された。
1.3 コンピュータ断層撮影(CT)
冠動脈石灰化検出の有用性と効率性は.CT.特に電子ビームCT（EBCT）とスパイラルCTの使用.特に定量的解析のためのインテグラルシステムの適用によってさらに向上している。 冠動脈疾患に対するEBCTの診断価値を検証する目的で.冠動脈疾患を有する376例と冠動脈疾患を有しない142例（すべて冠動脈造影で確認）を含む568例を対象とした研究[3]がある。 その結果.EBCTによる冠動脈石灰化検査とスコアの冠動脈疾患診断に対する感度.特異度.精度はそれぞれ83%.66.8%.77.5%であり.冠動脈石灰化スコアは冠動脈疾患患者において冠動脈疾患のない患者より有意に高いことが示されました。 EBCTは.従来のCT装置のX線管球の機械的走査と検出器の回転の代わりに.電子ビームを回転させてX線を発生させるため.高速走査（50ms/100ms）と高い時間・密度・空間分解能を持ち.心臓や冠動脈の解剖学的構造と病変を鮮明に表示することができる。 また.シネスキャニングやフロースキャンは.心室壁運動の評価.心室機能の定量的評価.心筋や冠動脈の灌流の把握を可能にし.冠動脈疾患の予測や診断.冠動脈バイパスやPTCA治療後のフォローアップに有用である。
1.4 磁気共鳴イメージング（MRI）
磁気共鳴イメージング（MRI）は.スピンエコー（SE）やEPI（echo planar imaging）を含む高速・超高速パルスシーケンスの進歩により.循環器系の形態や機能を観察するための主要なイメージング技術の一つとなっています。 特に.MR心筋灌流画像（MRMPI）は.冠動脈造影ではわからない心筋の微小循環灌流を評価することができ.梗塞心筋や生存心筋を検出するのに有用である[4]。 現在のMRMPIシーケンスはTurbo FLASHシーケンスで.1心周期で3-4レベルを撮影でき.高い時間・空間分解能で心室の大部分をカバーし.特に虚血や壊死に最も敏感な心内膜下病変に対して心筋灌流とその壁透過度合いを真に反映させることができます。
2.超音波技術
冠動脈疾患の診断には.現在.二次元心エコーやドップラー心エコーが一般的に用いられています。 左心室短軸/長軸位置における全体的およびセグメント的なLV壁運動機能の観察.およびLV壁機能のセグメント的な異常を示す負荷試験（主に薬理試験）の組み合わせは.しばしば心筋虚血や心筋梗塞の判定に有用である。 慢性心筋梗塞の部位では.心室壁の菲薄化.線維性エコーの増強.収縮運動の低下または消失が認められる。 これに基づく心室壁の局所的な拡張は.心室壁腫瘍の徴候である。 心筋梗塞後の心室中隔破裂は.心筋の中隔エコーの中断として見られ.カラードプラー検査で短絡シャントが見られることもあります。 近年.超音波医学の急速な発展に伴い.冠動脈疾患の診断における超音波技術の応用が大きく発展しています。
2.1 心筋造影エコー（MCE)
通常.冠動脈造影は心外膜下の冠動脈の流動状態のみを示し.冠動脈狭窄と心筋灌流には厳密な関係がないため.毛細血管レベルでの心筋灌流は反映されません。 心筋細胞に十分な血液と酸素が供給されているかどうかを判断するのは.微小循環レベルの心筋灌流である。 MCEは.微小循環レベルでの心筋灌流を評価するために近年開発された新しい技術で.特殊なマイクロバブル造影剤を冠動脈や末梢静脈から注入し.マイクロバブルからの後方散乱信号を2次元超音波やドップラー超音波で観察するものです[5]。 MCEの適用範囲は.（1）急性心筋梗塞の早期診断と治療計画.（2）血栓溶解効果のベッドサイド評価.（3）再灌流療法時の非再生流の特定.（4）冠動脈と末梢静脈の特定.（5）心筋灌流評価.である。 (4) 冠動脈側副血行路と心筋の生存率の評価 (5) PTCAや冠動脈バイパス術の効果判定 (6) 冠動脈疾患における微小血管流動予備能の評価と慢性冠動脈疾患の早期非侵襲診断 などです。
中国論文ダウンロードセンター http://www.studa.net より転載
2.2 心エコー検査によるストレステスト
心エコー負荷試験は.さまざまな負荷方法を用いて心筋の酸素消費量を増加させ.その結果.必要な冠血流予備量が不足し.心筋虚血と心筋収縮力の異常が誘発されるものである。 臨床検査でより一般的に使用されているのは.ドブタミン負荷試験です。 方法は.安静時の負荷停止後4分.異なる用量のドブタミンを送液後3分.左心室傍長軸像.乳頭筋レベルの短軸像.頂部4室像.頂部2室像の4枚の連続画像を記録し.心室壁運動異常をスコア化.心室運動スコア化指数と収縮期壁肥厚率を算出するもの。 心エコー負荷試験は.冠動脈疾患の早期診断.生存心筋のモニタリング.血行再建患者の評価[6].心イベントの予測に有用である。
2.3 血管内超音波診断装置（IVUS）
血管内超音波検査は.近年開発され.臨床に応用されている新しい超音波診断法です。 その小型超音波プローブは.指で誘導された冠動脈のフィラメントに沿って.冠動脈の主枝に到達することができます。 血管内腔の形態がリアルタイムでわかるだけでなく.血管壁の形態.構造.機能もわかるため.血管疾患の形態診断に現在最も適した方法であり.「in vivo histology」と呼ばれている。 また.血管内超音波検査は.血管の収縮期・拡張期機能の変化.ソフトプラーク.線維性プラーク.石灰化プラークなどの動脈硬化性プラークの定性・定量分析.プラーク量（負荷）の可視化が可能であり［7.8］.動脈の陥没.血栓.冠動脈の痙攣.動脈瘤の拡張.さらには血管内嚢子.血管内出血を確認することができます。 血管内超音波検査は.冠動脈インターベンションの重要なガイドとなります。 プラーク負荷.石灰化の有無.内腔径.ステント装着の完全性などを正確に評価できるため.特に左主幹部病変や開放性病変のインターベンションにおいて重要である[9]。 しかし.その侵襲性と高価さゆえに.臨床現場での普及には限界があります。
3.冠動脈造影
冠動脈造影は.近年.冠動脈疾患の診断に広く用いられている侵襲的な技術で.冠動脈疾患の診断の「ゴールドスタンダード」と認識されています。 左室造影と組み合わせることで.冠動脈の狭窄や閉塞性病変の範囲や分布.特定の動脈硬化性病変の特徴[10].側副血行の状態.左心室の全体およびセグメントの運動機能などが明らかになり.冠動脈疾患や冠動脈病変の難症例の診断.インターベンションやバイパス手術の適応選択.効果検証の確定診断根拠とすることが可能です。 しかし.冠動脈造影は侵襲的な技術であり.ある種の合併症を引き起こす可能性があり.重症の場合は命にかかわることもある。
4.まとめ
冠動脈疾患の画像診断の要件は.合理的な治療判断の根拠を示すことができることである。 冠動脈疾患の種類.発症時期.それに伴う病態・病態生理学的変化が異なれば.治療に対する要求も異なる。 冠動脈疾患の内科的.外科的.インターベンション的治療とそれらの相互作用により.画像は決定的で包括的な診断情報を提供する必要があります。 さらに.画像診断によって.治療法の選択肢を導き.変更し.異なる治療法やより効果的な治療法の選択を促進することができる重要な情報を得ることができるのです。 例えば.心筋虚血や心筋梗塞の診断や効果の確認には.放射線検査や心エコー検査（いずれもストレステストを含む）が主流であるべきで.前者はより正確で.後者はより簡便に実施できるものです。 心筋の生存率はPETと心筋超音波検査で最もよく検出され.MRIとCTは古い心筋梗塞や心室壁の腫瘍と付着血栓の位置と範囲を示すのに適しています。 一方.MRやCTは急性心筋梗塞の患者には通常好まれない。 MRやCTの冠動脈造影（3D再構成技術を含む）は.近・中冠動脈や高度狭窄を示すことができ.冠動脈疾患のスクリーニングに有用である。 冠動脈造影は.冠動脈疾患と冠動脈病変のパターンの診断.特に外科的手術やインターベンションの適応を選択するための「ゴールドスタンダード」である。 しかし.この “ゴールドスタンダード “には限界があります。 例えば.微小循環レベルでの心筋灌流の評価（心筋超音波検査で補う）.冠動脈の血管壁の状態やプラークの量（血管内超音波検査で補う）などは不可能である。 治療方法の違いにより.画像診断の方法も異なります。 さらに.患者さんの状態.検査費用.手術の侵襲性や安全性なども考慮する必要があります。 結論として.画像診断技術の選択は.問題を具体的に分析し.患者にとって最大の利益が得られることを最優先して.装置と患者に固有なものであるべきである。