I. 弁膜症手術の歴史 心臓弁膜症の治療は.今日に至るまで医学界の大きな課題となっています。 それは.最も適切な薬物療法の選択.最適な介入時期.適切な手術.そして弁置換の場合には適切な弁を選択することである。 心臓弁の外科的治療は1世紀以上前から行われており.1912年7月13日にTheodore Tufflerが大動脈閉塞の患者さんに指による拡張術を成功させ.1952年9月11日にCharlles A. Hufnagelが大動脈弁閉鎖不全の患者さんに人工ボールケージ弁を下行大動脈に埋め込んだことがあります。その後.Harkenらによって最初の原位置大動脈ボールケージ弁置換術が行われ.1960年9月には第1回人工心臓弁学会が開催され.この分野での大きな進展があった。 現在.弁置換術は心臓外科手術の基本的な手技となっている。 同時に.インターベンション分野の発展により.弁膜症に対する新しい低侵襲的な治療法の模索が続けられています。 (a) バルーン拡張術 1.経皮的僧帽弁拡張術：20年前に井上によって開拓された井上バルーンを使用すると.迅速.安全.効果的に僧帽弁を拡張することができ.閉鎖式僧帽弁拡張術の標準的な方法と考えられている。 長期追跡調査では.88％の患者が1.5cm2以上の開口面積を達成し.弁機能の著しい改善と重度の僧帽弁逆流は認められませんでした[1]。 2.経皮的大動脈弁形成術（PAV）：経皮的大動脈弁形成術は20年前にAlain Cribierによって初めて行われ.主に外科的弁置換術の禁忌を持つ患者を対象としています。 患者の自然経過を変えないため.現在はほとんど行われておらず.ACC/AHAのガイドラインでは.血行動態が不安定な患者における手術前の経過的治療として用いられています。 (ii) インターベンションによる血管形成術 1. Margin-to-edge法：Alfieriダブルポート法を模倣して開発された手法で.僧帽弁の前縁と後縁の中間でクリップを挟み.インターベンションにより僧帽弁逆流を制御する方法である。 27名の患者さんの統計では.この術式終了時には67％の方が僧帽弁逆流をgradeⅡ以下にまで抑制し.6ヶ月後の平均MRは2.1となっています。 また.縫合糸を用いたedge-to-edge法もあり.現在.動物実験では良好な結果が得られています。 2.経カテーテル的僧帽弁輪縮小術：カテーテル法により冠状動脈洞に制限装置を留置し.僧帽弁輪を縮小することで僧帽弁逆流の制御を得るが.臨床応用は報告されていない。 2.経皮的弁置換術 Davies, Andersonが20年前に初めて弁ステントを用いた試験を行い.Bonhofferが初めて経皮的肺動脈弁移植を行い.Alain Cribierが初めてバルーン拡張型大動脈弁ステント移植を行った。 一定の数の臨床応用が報告されている。 (経皮的弁置換術の概要 経皮的弁置換術は.心臓弁膜症に対する低侵襲的な治療を可能にする新しい技術である。 現在の経カテーテル弁ステント留置術の研究では.主に流出路の心臓弁研究.すなわち大動脈弁や肺動脈弁のステント留置に限定されています。 中国では早くから導入しており.まだ動物の段階です。 僧帽弁のような流出路弁用のステントはほとんど開発されていません。 最もよく使われているのは.（1）大腿静脈から静脈系で中隔を経由して逆行性に留置する方法.このルートは生体内移動距離が長く.中隔の損傷が必要で.ガイドワイヤーが僧帽弁を通過しなければならず.損傷が複雑で.僧帽弁損傷を生じる報告もあるが.このルートは最も早く成功したヒトの留置方法の1つであった。 このルートは短時間で習得でき.技術的な要求も比較的低いのですが.開胸手術が必要でインターベンション治療の利点が失われ.現在この分野で研究を行っているのは1つの研究機関のみです。 しかし.重度の大動脈石灰化を有する患者さんでは.狭窄した大動脈弁をベアステントが通過することが難しく.この問題を解決するために特殊な設計が必要とされています。 ヒトで最初の経カテーテル弁移植はPhillipp Bonhoeffer博士によって行われ.2000年10月21日のLancet誌に発表されました。 彼らはウシの頸静脈弁をNuMed CPステントに縫い付け.肺動脈または右室肺動脈カテーテルにバルーンカテーテルを導入し.肺逆流を制御した。 この術式は88例が報告されており.成功率は98％であった。 これらの症例は主にFallot四徴症.心室中隔欠損症を合併した肺動脈閉鎖症.d-TGA.永久動脈幹手術.s/pROSSの後遺症であった。 (ii) バルブ付き大動脈ステント Alain-Cribierは経カテーテル大動脈弁インターベンションを行った最初の外科医の一人です。 石灰沈着性大動脈弁狭窄症にバルーン拡張術を施すと長期成績が悪いことを知った彼は.ステント内にバイオプロテーゼを埋め込み.このシステムを石灰沈着性弁にかぶせる実験を開始しました。 冠状動脈血流を妨げずに効果的に弁を固定できるステントの長さを決定するため.多くの死体実験が行われた。 2000年2月.Henning R. Andersonの特許に基づき.経皮的弁法は大動脈弁から経カテーテル的に送り出せる最初のバルーン拡張型ステントに発展し.2002年4月にはAlain Cribierが重度の大動脈弁狭窄症の患者に最初の経皮的大動脈弁ステント留置を実施した。 現在使用されている弁は.14mm*23mmの高品質なステンレス製ステントを23mmのZ-MED IIバルーン弁形成術用カテーテルに固定したものです。 このステントバルブは24Fシースで送達することができる。 6人の患者の初期の経験では(J Am Coll Cardiol. 2004Feb ;43(4):698-703.), PHVのリリースは5人の患者で成功した。 1人の患者は.自身の弁が破れたために弁置換を起こし.死亡した。 急性期の血行動態および画像所見では.経弁的な圧力差はなく.大動脈弁逆流は軽度（3例）または高度（2例）.冠動脈流は全例で開存していた。 心エコー検査では大動脈開口面積が0.5±0.1cm2から1.7±0.03cm2に増加し.大動脈逆流はperivalvular leakとして認められた。 PHV解除が成功すると，有意かつ持続的な血行動態および臨床的改善が認められた． 最初の 3 例は術後 18,4,2 週にそれぞれ非心臓疾患で死亡した． 他の 3 例は心不全の兆候もなく，現在 8 週間生存している． 末期の石灰化大動脈弁狭窄症患者に対して.弁付き大動脈ステントを経皮的に留置する可能性は.外科的手術の候補とならない患者にとって重要な選択肢となると考えられる。 別の8人の患者の報告では.経カテーテル的大動脈ステント留置術は.大動脈経弁圧差を減少させ.患者のEFと収縮機能を改善するのに有効であると結論付けています。 ドイツのGoorg Lutter氏[2]は.2002年に.自ら設計した経カテーテル的植込み型自己拡張型大動脈弁ステントの動物実験結果を発表しています。 彼らは.豚の大動脈弁を自己拡張型ニッケルチタン合金ステントの下に縫合して.折りたたみ可能な大動脈弁ステントを作りました。 このステントは外径15〜23mm.長さ21〜28mmで.移植前に体外循環システムでテストされた。 経弁膜下圧力差が7mmHg以下.逆流度がI°以下のものだけが生体内留置のテストに供された。 研究チームは合計14匹のブタを調査した。 麻酔後.ブタは左腸骨動脈または副腎大動脈からデリバリーシステム（22F）に腹腔外で導入され.下行大動脈に6個.上行大動脈に2個が移植された。 経弁膜下圧差.弁の開閉状態.血行動態.逆流.肉眼的病理を移植前後で比較検討した。 1頭は心室細動により死亡し.2頭はステント破断により失敗した。 観察終了時.移植に成功した11匹では経弁膜下圧差は小さく（平均拡張末期Δρmaxは下行大動脈群5.4±3.3mmHg.上行大動脈群5.4±1.2mmHg）.in vitro経弁膜下圧差と変わらなかった。超音波で完全開弁したのは5匹であった。 造影では11頭中8頭が生理的逆流（0°）.3頭が軽度の逆流（I°）のみ示唆された。 超音波検査を行った5匹のカラードップラーの結果.逆流はなく.1匹のみわずかに弁周囲にリークを認めた。 Grube E[3]は2005年に自己拡張型ステントを用いた最初の留置例を報告した（Catheter Cardiovasc Interv.2005 ）。 彼らの弁付きステントは.自己拡張型ニチノールに固定された3つの牛心膜弁膜尖から構成されていた。 症例は73歳の女性で.症候性重症大動脈弁狭窄症（平均経弁圧差45mmHg.開口部面積0.7cm2）であった。 バイパス手術の既往やその他の併存疾患により.外科的弁置換術は困難であった。 弁は総腸骨動脈から逆行性に留置された。 ステントリリース時の左室負荷を軽減するため.対側大腿血管を体外循環させた。 術中に臨床的.血行動態的.心エコー的モニタリングを行い.術後1.2.14日目に臨床的.超音波的観察を行い.最近の転帰を評価した。 弁ステントは冠動脈や静脈橋に損傷を与えることなく.大動脈弁のin situで正確にリリースすることに成功した。 ステント留置直後の2次元超音波検査では.平均経弁膜下圧力差の有意な減少（45mmHgから8mmHg）と僧帽弁閉鎖不全の兆候は認められなかった。 患者の臨床症状は著しく改善した。 14日間の追跡調査でも臨床症状の悪化は見られなかった。 これは.バルブ付きの自己拡張型大動脈ステントを臨床の場で使用した最初の報告である。 Christoph H. Huber [4]は.自己拡張型大動脈弁ステントの開発と冠動脈血流への影響を動物実験によって評価した。 彼らは.外径23mmのニッケルチタン合金製の自己拡張型ステント（3F TherapeuticsTM, CA, USA）にウマ心膜を固定し.A群にはin vitroでパワーによる脈動のシミュレーションサイクルを.B群には6頭の子牛（75±2.5kg）に移植して評価しました。 標的部位はin situの大動脈弁であった。 In vivo評価では.心臓内超音波と血管内超音波で.弁尖の動き.オリフィスの測定と残存冠状動脈洞ステント指数（RCSSI.ステントと大動脈の距離／冠状動脈内径）.冠状動脈の流れ特性.経弁的圧力差.連続心列測定が行われた。 肉眼観察は剖検時に行った。 結果：心臓内二次元超音波検査により.6匹すべてにおいて良好な弁尖の動きと完全な弁の開閉が確認された。 弁開口面積は1.75±0.4cm2.RCSSIo 1.8±1.2.冠動脈流の障害は認められなかった。 植え込んだ弁の直接測定では.経弁差は5.3±3.9mmHg（平均.ピーク-ピーク）と低く.2次元心臓超音波内測定では4.7±2.5mmHgだった。 6弁中1弁は軽度から中程度の逆流があり.1弁は弁不一致により軽度から中程度の弁周囲リークがあった。 自己拡張型ステントは.体外循環または非体外循環下で.冠状動脈の流れに影響を与えず.適切な大きさで良好な弁機能を発揮し.その場で移植可能であることが判明した。 Paniagua D[5]は.2005年に弁を用いた大動脈ステント留置術の臨床観察を行った。 患者は62歳の男性で.重度の石灰化した大動脈弁を有し.複数の重度の併存疾患のため外科的治療が不可能であった。 Cookシースは右大腿動脈から腹部大動脈に導入された。 ピグテールチューブをガイドワイヤーで大動脈弁から左心室に導き.圧力の段階的測定と解剖学的診察を行った。 大動脈弁は18mm拡張バルーンで予備拡張した。 弁の位置決めを試みた際に一過性の心停止が発生した。 右冠動脈を同じX線平面上に事前位置決めし.弁を用いたステント留置術を行った。 バルーンを装着してステントを拡張し.弁を開放した。 患者は術後2日目に抜管され.12時間後に呼吸不全と肺高血圧のため再挿管された。 その後も病状は悪化し，術後5日目に両室機能不全と難治性低血圧のため死亡した． 低血圧を除けば，超音波ドップラーで弁機能は十分であった． 弁付き大動脈ステント弁の逆行性開放は良好な血行動態をもたらし.将来的に高リスクの患者にこのような技術を使用するための探索的ワークアップを提供するものである。 Hanzel GS [6]は.弁付き大動脈ステントの逆行性留置の臨床試験も実施しました。 急性大動脈弁閉塞を伴う難治性心不全の84歳患者に弁付きステントを留置する際.弁付きステントを中隔経路から平行六面体で留置しようとしたところ.僧帽弁前部がガイドワイヤーと絡まり.重度の僧帽弁逆流と電気機械的分離を引き起こした。 除細動成功後.逆行性経路を使用し.冠動脈開口部と僧帽弁の間の領域にステントを留置することに成功した。 大動脈弁の開口部は0.55cm2から1.7cm2に拡大し.軽度の弁周囲漏出が生じたのみであった。 大動脈弁の機能は著しく改善されたが.患者は翌日.僧帽弁前縁の裂け目による重度の僧帽弁逆流と心原性ショックにより死亡した。 しかし.彼の経験は.PHVの逆行性移植が成功し.大動脈弁逆流の程度を許容した上で効果的に大動脈開口面積を増加させることができることも実証した。 Retrograde植え込みルートは.植え込み部位の血管合併症の可能性はあるが.ガイドワイヤーによる僧帽弁の損傷を避けることができるため.比較的安全な方法である。 この技術をさらに改良すれば.手術不能な急性大動脈弁狭窄症患者へのPHV植え込みにこの方法を優先的に使用できるようになるかもしれない。 大動脈弁付きステントは.Pavcnik D[7]が設計したボールケージ弁（Radiology.1992）など.他のタイプも文献に載っています。 我々は.トランスカテーテル法で移植可能なボールケージ型大動脈弁を設計・製作し.12頭の雑種犬で初期評価を行っています。 このインプラントは.リング.ケージ.ボールから構成されています。 リングはステンレス鋼を螺旋状に巻いたもので.伸縮性のあるナイロンメッシュで覆われています。 ケージは.ヘッドエンドにステンレスワイヤーを取り付けた自己拡張型のジャイアントルコホルダーで支持されています。 ボールは.X線不透過性のシリコーンポリマーを充填した取り外し可能なシリコーンボールである。 自己拡張型ボールケージバルブは.11Fまたは12Fシースを用いて内頸動脈から下行大動脈に留置することができる。 この弁の安定性と有効性は.機能期（1〜3時間）にX線を使って評価される。 しかし.その研究は10年以上進展が報告されていない。 このほかにも.弁の新素材の研究は行われている。 例えば.ボストンのハーバード大学のJohn Mayer博士とロンドンのインペリアル大学のMaygdi Yacoub博士は.組織工学的に作られた弁を.吸収や成形が可能な不活性ステントとして複合的に応用することを提案している。 と.テキサス州サンアントニオ大学のSteven Balley博士が開発した.無視できるほど薄くできる機械弁（上）。 4.現状の問題点と評価 弁膜症に対するインターベンション治療の経過を概観すると.僧帽弁バルーン拡張術は比較的成熟しているが.僧帽弁修復術はさらなる臨床的評価を要する。 肺動脈弁ステントは局所解剖が比較的単純であるため臨床経験が多く.現在のホットスポットと研究の難しさは大動脈弁ステントの開発に集中している。 ステントシステムと弁材の限界.放出経路.手術手技の習得.弁ステント留置時の予備拡張に起因する塞栓問題.弁の耐久性と安定性.局所解剖の影響などは.大動脈弁ステント開発における最大の問題点である。 しかし.早期の弁膜症への介入と置換の結果は有望である。 III.今後の展望：ステント主弁の最初のアイデアから最初の臨床応用に至るまで.わずか10年余りの間に驚異的な技術開発が行われました。 開発の過程には困難もありましたが.ある弁膜症外科医が弁膜症手術の研究の中で予言的に述べたように.「これらの挫折に完全に敗北するのではなく.むしろこの限られた成功に励まされなければならない」のです。 心臓外科の黎明期に行われた人工弁移植研究の成果を忘れず.今日の新しいトランスカテーテル技術の成果を評価する際には.これらを心に留めておく必要があります。 この技術が現在の限界を克服し.安全で効果的な技術に発展することは間違いない。