重症肺動脈閉鎖症の治療-単房化手術
単房化手術 UF（単房化手術）とは.肺の血液源を単房化する.つまり中心肺動脈から供給するために.大体肺側副血行路（MAPCA）を主肺動脈幹に直接.あるいは様々な方法で連結することである。
この方法は1981年にHaworthらによって初めて採用されたが.初期の成績は悪く.その原因の一つは肝門部血管の融合時に適切なサイズの選択を怠り.後の根治手術で右心室への接続に困難を生じたことであった。
初期の単為化手術では.胸部横開き切開を行い.側副血管の結紮や移植.側副血管を拡大するためのパッチなどが行われました。 1つまたは複数の肺セグメントに二重供給されている場合.側副血管を閉じる必要がある。 側副血行路が動脈体への十分な酸素供給を確保するために必要でない場合は.術前にカテーテルを用いて塞栓することも可能である。
体細胞肺側副血管の複雑な病態と解剖学的位置の変動により.一元的な手術における体細胞肺側副血管の管理は常に外科的課題であった。
MAPCAの起源と分類
正常な初期胚発生では.肺芽を形成する血管叢は背側大動脈から発した分節動脈に接続されている。 40日目に肺内血管叢はいくつかの分節動脈に分化し.この時点で肺の血液供給は第6対の大動脈弓（主肺動脈）と分節動脈（通常50日目までに死に絶えるはず）に由来するようになります。 その後.肺実質内の血管は肺動脈主幹部によって右心室に接続される。 肺動脈閉鎖症に心室中隔欠損症を合併したものやファロー四徴症に肺動脈閉鎖症を合併したものなど.肺の血液量が減少する特定の重症先天性心疾患では.正常な発生過程が停止して.本来消失すべき分枝動脈が存在し.同時に肺動脈主幹部も存在したりしなかったりします。 これらの分節動脈は大体肺側副血行路（MAPCA）と呼ばれる。
体性肺動脈側副枝は.その直径により.大側副枝（大動脈またはその主枝から近位に発生し.遠位で肺動脈につながる）とびまん性小側副枝（一般に小肋間動脈から近位に発生し.遠位で実質の肺動脈につながる）に大別できる。 この2種類の側副枝はその発生過程が大きく異なり.大側副枝は上記のように形成され.びまん性小側副枝は出生後にチアノーゼと肺血虚が持続することによる身体の二次的な代償反応として生じるものである。 その形成は主に気管支の側副血行で.気管支隆起と気管支樹に沿って分布している。
したがって.大きな側副血管は肺動脈閉鎖症や肺動脈形成不全の原因であり.びまん性の小さな側副血管は肺動脈閉鎖症や肺動脈形成不全に続発する可能性があります。 外科的処置は通常.大きな側副血管にしか対処できない。
MAPCAの危険性
主に4つのハザードがあります。
(1) 体内肺動脈側副血行路から供給される血液は.主に酸素濃度が比較的高い体内動脈からの血液である。 これらの動脈血が肺血管床に長期的に影響を与えることにより.肺高血圧を引き起こし.最終的には心不全を引き起こす。 (2) 心内奇形矯正を行う際に.体内肺動脈側副血行路の処置を事前に行わないと体外循環の確立後MAPCAを介して左心への多量の血液が逆流して.手術に至る (3) MAPCAを単離せず.心内奇形と右室流出路再建を直接行った場合.肺血源（再建した右室流出路とMAPCA）の増加により.術後にうっ血性左心不全を起こし.術直後の小児の死亡に至ることが多い. (4) PAAと体性肺側副血行を併発してTOFの手術を受けた小児の追跡調査の結果.以下のことが判明した。 は.MAPCAに対して単原性手術を行わなかった場合.術後の遠隔罹患率および死亡率が有意に高く.MAPCAが重要なリスクファクターであることが示唆されました。
MAPCAに対する単為結果手術は.これらのリスクを回避・軽減するための重要な手段であり.また単為結果手術は肺血管床の発達を促進し.後の手術に有利な状態を作り出します。
単原化手術前のMPCA評価
1.主な評価方法は.右心室造影＋弓部下行・上行大動脈造影.右心室造影＋弓部下行・上行大動脈＋選択的体肺側副血行路造影 大動脈造影により体肺側副血行の分布が包括的に把握でき.術前の塞栓に必要な選択的体肺側副血行路造影が可能である。 また.冠動脈奇形についても理解することができます。
血管造影評価には
1) 肺動脈幹の状態.右心室連結部との関係.血液供給源と経路.肺血液の供給範囲
(2）側副血行路に拘束性狭窄があるかどうかを把握するためのマノメトリーも.術前診断の重要な要素である。
2.手術後の患者生存率の最も重要な指標は.術後の左右の心室圧のピーク値の比である。 右室流出路狭窄を除くと.P(Rv)/(Lv)の決定要因は肺動脈の太さ.つまり肺動脈断面積の大きさである。
1) 最も一般的な方法はMcGoon比であり.心膜外の左右肺動脈近位端の直径の和を横隔膜の高さでの下行胸部大動脈の直径で割ったものである。 大まかな判断は
比率が2以上の場合.狭窄のない発達した肺動脈とみなされます。
が1であれば.P(Rv)/(Lv)は約0.7になると予測される。
の場合.予測されるP(Rv)/(Lv)は0.8をわずかに上回る。
予測P(Rv)/(Lv)≦0.7.1段階で根治療法を検討可能.予測P(Rv)/(Lv)が0.7～1.0.段階的に根治治療を検討可能.予測P(Rv)/(Lv)＞1.根治手術を行ってはいけない。
(2）術後P（Rv）/（Lv）を予測するもう一つの方法は.右肺動脈と左肺動脈の断面積の和を体表面積で割った肺動脈指数PAI indexである（正常値は330mm2 /m2である）。
術前にTNPAI（total new pulmonary artery index）.PAI（pulmonary artery index）.肺動脈から供給される肺血と側副血行から供給される肺血の比率（Spa：Sca）を決定することが重要であり.TNPAIが150mm2 /㎡以上あれば.PAIやSpa：Scaのサイズに関わらず.一次治療は可能と示唆されています。 ＜TNPAIが100mm2 /m2以下でもSpa:Scaが1以上の場合は.まず右室流出路を再建し.第2ステージで完全単回生と心内奇形の矯正を行うことが望ましい。
モノジェニックサージェリープランの開発
治療方針は.肺動脈の太さ.肺動脈融合の有無.アトレチックの長さと位置によって異なります。
中心肺動脈は.その発達の仕方によって.以下の4つのタイプに分けられる。
I型（中型）：中心肺動脈がよく発達している。
II型（小型）：肺動脈の発達が不十分だが.直径が2mm以上あるもの。
III型（Vesigial）：中心肺動脈は存在するが.直径2mm以下である。
IV型（欠失型）：中心肺動脈がないことが画像診断で確認され.両肺は主に側副血で供給されています。
一期一会の外科的根治療法
文献的には.右室流出路再建と中隔欠損修復を組み合わせた早期の一元化手術は.段階的手術と比較して長期死亡率の有意な上昇がなく.段階的手術の高費用を回避でき.良い結果をもたらすと報告されています。
1997年.ChristoらはMAPCAを併発したPAA12例を報告し.最初の7例は体肺側枝を融合するUF手術とVSD修復の2期手術を行う根治術.後の5例は中央開胸UF手術＋VSD修復の段階分けを行った。 術後のP(Rv)/(Lv)は両群でそれぞれ0.49（stage）.0.45（stage I）であった。 したがって.著者らは.I期の外科的根治治療が最良の外科的選択肢であると結論づけた。
1997年.第70回AHA年次総会において.カリフォルニア大学のMohan Reddy博士は.平均年齢7ヶ月の85例.56例の完全I期UF＋VSD修復の症例研究を報告した。 3年後の生存率は80％であった。 著者らは.90％以上の症例が完全なStage 1 UFであり.2/3以上の症例が根治的なStage 1 UF + VSD修復を達成できたことを分析した。 この結果は.自然経過の1年生存率65％.2年生存率50％よりもはるかに優れていると結論付けている。
2000年.ミズーリ大学チルドレンズマーシー病院のLoflandらは.1997年3月にI期のUF＋VSD修復根治術を開始し.18ヶ月間で生後5日〜5ヶ月.体重2.2kg〜5.6kgの11例を施行したと報告した。 生後5日から5カ月.体重2.2キロから5.6キロの計11例が.合併症なく手術を受けられました。 術後の超音波検査でP（Rv）/（Lv）＞0.5が2例で確認され，バルーン血管形成術が2例，胸部肺動脈末端にステントを留置した症例が1例あった． したがって.著者らは.小児におけるUF＋VSD修復術の成績は段階的手術より優れており.部分的に狭窄した肺動脈セグメントに対するバルーン拡張とステント留置の併用は非常に望ましいと結論づけている。
段階的根治療法が適切かどうかについてはまだ議論があり.2005年の第85回AATS総会でメルボルン王立小児病院のYves d’Udekem博士がUF82例の院内死亡率4％のケーススタディを発表している。 遠距離死 全例が30歳まで生存したのは58％±7％であり.完全根治治療後12年目の生存率は51％±14％であった。 さらに.血管造影の結果.全例で中心肺動脈の発達に寄与していることが確認されたが（29）.UFを施行した60例中31例しか確認できず.平均3.2年後には26例が血栓を.12例が50％以上の狭窄を生じていることがわかった。 連続測定の結果.29本の枝に大きな体細胞肺側副血行路のそれ以上の発達は見られなかった。 そこで著者らは.このような患者さんが成人まで生存した場合の追跡調査から.段階的手術が重要な要因であることがわかったと結論づけた。 さらに.患者の長期生存はすべて自分の肺動脈の発達に依存していたのに対し.体性肺側副血管はUF手術後.塞栓を行わなかった場合でも発達しなかった。
文献を調べると.段階的根治術を完遂するためには.比較的厳しい条件をクリアする必要があると考えられます。
1.小児は肺動脈が比較的発達しており.そのほとんどが肺動脈型分類のI型とII型に属しています。 自身の固有肺動脈.または比較的発達した右肺動脈と左肺動脈が存在すること。
2.肺に供給する血液のうち体性肺側副枝が占める割合が30％未満.すなわち肺動脈が供給する面積が70％以上であること。
UFの体性肺側副血行路は.保護されていない血管（血管造影では.MACPAからの大動脈の出口の狭窄が認められる）ではなく.保護された側副血行路（血管造影では.MACPAからの大動脈出口の狭窄が認められず.閉塞性の病的変化の可能性がある）であること。
4.処置終了時に測定したP(Rv)/(Lv) ≦ 0.7.0.8より大きい場合はVSDパッチを除去し.段階的な処置とする。
段階的な手術
肺血管の発達が比較的悪いIII型やIV型肺閉鎖症では.I期手術による完全根治は非常に難しく.根治のために段階的手術が検討されることもあります。 早期には体肺側枝の部分的または完全な単生成と中心シャントを組み合わせて肺血管床の改善を行い.その後.画像上の肺血管の発達に応じて.第2段階の右室流出路の再建とVSD欠損の修復が行われます。 これにより.術後の罹患率や死亡率が低下し.良好な結果が得られています。
2003年.コリーヴァランの小児病院のダンカン博士は.46例の段階的手術の事例を報告した。 28人（61％）の患者さんが平均3回の手術を受け.完全治癒を達成しました。 確定的治癒が得られた患者の平均P（Rv）/（Lv）は0.36（0.19～0.58）であった。 全例で院内死亡はなく.VSD修復完了後の遠方で重度の気管支喘息により死亡した未熟児は1名のみであった。
2006年.東京女子大学の石橋信行らは.第20回欧州胸部外科学会および第14回ESTS学会において.UF手術およびStage2のVSD修復を行った113症例の段階的手術成績について.手術アプローチが第1段階の全身肺動脈コラテラルUF.第2段階の右室-肺動脈アクセス確立.修復を行った症例を報告した。 ステージ1のUF手術後の5年.10年.15年の全生存率は.それぞれ80.9%.73.8%.69.9%であった。 著者らは.段階的手術の結果は比較的満足のいくものであったと結論づけた。 しかし.中心肺動脈の発達不良は本疾患の重大な危険因子であり.VSD修復後の右室圧力の上昇は長期生存に影響する。
複合的な文献では.肺血管の発達が比較的悪い患者さんには段階的手術が適応されます。
1.III型およびIV型肺閉鎖症で.単原子化後にMAPCAが神経支配する肺セグメントの30％以上を供給しているもの。
2.予測P(Rv)/(Lv)が0.7以上；肺動脈の発達が悪い患者の多くは多段階の手術を必要とし.単原化＋体肺バイパス後に肺動脈血管の発達が悪く.外科的に完全に根絶できない患者もまだ存在します。
段階的手術における癒着は.手術を困難にし.フィールドが不明瞭なため出血の危険性があります。 しかし.段階的手術は.術者がより快適に肺血管の発達を評価し.より正確に外科的治癒のタイミングを計ることができ.より良い長期臨床転帰につながる。
UFサージカルアプローチ
1.I型肺動脈閉鎖症
1型中心肺動脈疾患の小児では.主に4つの基本的な一本化手術アプローチがあります。
(1) MAPCA の起始部を直接結紮する。主に.MAPCA が供給する肺区域で.中心肺動脈にまだ十分な公衆血 液が供給されている場合に行う。
(2) MAPCAを起始部で剥離し.パッチで中心肺動脈に直接吻合して狭窄部を広げる。
(3) MAPCAをその起始部で剥離し.切断端を直接中心肺動脈に吻合する。
(4) MAPCAを狭窄部の始点で切断し.切断端を人工血管に取り付け.その他端を中心肺動脈に端から端まで吻合する。 MAPCAの治療後.同時に右室流出路の再建を行うか.第1体肺シャント後の第2段階で右室流出路の再建を行うことが可能です。
II型肺動脈閉鎖症
II型中心性肺動脈疾患の小児では.単発的な外科的アプローチを行う。
(1) MAPCAを切断後.切断端を人工血管の一部に吻合し.人工血管の他端を閉鎖し.その後人工血管を中心肺動脈に側方吻合し.その時点で体肺シャントの肺動脈端を人工血管に直接取り付け.右室流出路を再建した際に.閉鎖した人工血管の切断端を再建した主肺動脈に再接続して体肺シャントを閉鎖します。
(2) MAPCAを切断し.切断端を人工血管の一部と端々吻合し.中心肺動脈と側方吻合していない.並行する2系統を形成する方法を「二重中心肺動脈法」と呼ぶ。 この場合.体肺シャントの肺動脈側を中心肺動脈に.人工血管側を人工血管にそれぞれ取り付ける。 この場合.体肺シャントの肺動脈側の端は.中心肺動脈と人工血管に接続されます。
3.III型及びIV型の中枢性肺動脈疾患の小児において
この手術はより難しく.肺内動脈を完全に遊離させ.すべての肺内動脈を一つの人工血管に接続し.この人工血管を通して中心シャントを行う。 具体的な方法は.中心肺動脈の発達と密接に関係している。
肺動脈は一期的な手術で再建し.重症肺動脈形成不全や中心肺動脈無茎症の場合はハートラップで再建することも可能です。肺内血管の枝を心膜血管に吻合し.心膜血管の近位端を縦隔に寄せて固定することができます。 また.体肺シャントも追加されます。
第2期心内修復術は.第1期で再建した中心肺動脈を別の心膜チューブに同時に接続して.肺動脈の根治手術と再建を完了するために行われます。肺動脈接続チューブの位置は.（a）肺動脈が大動脈の後方にある場合.（b）大動脈の前方に配置することができます。
単発手術の転帰の評価には統一した基準がなく.通常は術後早期から.小児の死因は術後の高い右心圧左心圧比と心室中隔欠損の再開通による重症心肺機能不全が関与していることが多い。
肺動脈閉鎖症の一期的根治手術は.自身の肺動脈が高度に発達している必要があるため.ほとんどの患者さんにとって一期的外科的根治治療はまだ困難な状況です。 現在の国内外の文献では.段階的手術の方が満足のいく結果が得られること.患者さんの肺動脈の発育状況に応じて柔軟に手術法を使い分けられること.手術計画を選択できることなどが報告されています。