心臓弁の置換術を受ける際.多くの患者さんが自分に合った人工心臓弁を選ぶという問題に直面します。 ここでは.私の経験をもとに.弁置換術を受ける患者さんの参考になればと思い.いくつかご紹介します。
まず.生体弁とは何でしょうか？ 機械弁とは？
生体弁とは.他の動物の体内を加工処理した材料を応用して作られた人工心臓弁のことです。 生体材料としては.ウシ心膜弁とブタ大動脈弁がよく使われますが.どちらも基本的には耐用年数に違いはありません。ウマ心膜弁もありますが.ほとんど使われないのでここでは説明しません。 生体弁は.構造的にステント型と非ステント型の2種類に分けられる。 ステント付き生体弁は.豚の大動脈弁や牛の心膜片を人工ステントに縫い付けて固定し.心臓弁の形状を維持したもので.ステントレス生体弁は豚の大動脈弁とその枝に付いている上行大動を一緒に切り取って処理し.管状構造のセグメントが付いた弁としたものである。 ステント生体弁は.移植の容易さと性能の安定性の理由から.現在臨床で最も多く使用されています。 機械弁は非金属および金属材料で作られた人工弁で.おなじみの「ドア」に似ていますが.円形のフレームと内部に1つまたは2つの「ドア」を持っています。 1枚のドアにはシングルフラップが.2枚のドアにはダブルフラップが装着されます。 メカニカルフラップの多くは.ダイヤモンドと同等の強度と耐摩耗性を持つ熱分解炭素で作られており.非常に丈夫で耐久性が高いのが特徴です。
生体フラップにはどのような特徴がありますか？
ステント付き生体弁もステントなしの生体弁も.構造的には人の大動脈弁や肺動脈弁の構造に似ており.移植後の血行動態は人の弁に非常によく似ています。 植え込み後3～6ヶ月頃には.葉身の表面がフィブリンや血管内皮組織で覆われ.葉身の材料が患者さんの血液に触れることがなくなるため.血液凝固を活性化させ抗凝固療法が不要になるという.生体弁の最大の長所があります。 しかし.生体材料には寿命があるため.一般的には術後7～10年で.機能は維持できるものの.ある程度劣化が始まり.術後15～20年には再びフラップの交換が必要になると言われており.これが生体フラップの最大のデメリットと言えます。
生体弁の劣化速度に影響を与える要因にはどのようなものがあるのでしょうか？
1つ目は.移植部位です。 僧帽弁にかかる圧力（収縮期圧力.一般に高圧と呼ばれる）は大動脈弁にかかる圧力（拡張期圧力.一般に低圧と呼ばれる）よりかなり高いので.生体弁は僧帽弁より大動脈弁の方がわずかに長持ちします。
2つ目は年齢です。 小児は骨格の成長発育期にあり.血液中のカルシウム代謝が活発なため.生体弁は移植後.早期に石灰化し.破損しやすい。 慢性腎不全も血液中のカルシウム代謝に影響を与え.比較的緩やかではありますが.上記のような現象が起こる可能性があります。
また.心拍数が速いと弁の破壊が促進されることがあります。
さらに言えば.生体材料の質も弁の寿命に大きな影響を与えますが.これは医師や患者のコントロールが及ばない要因です。
ステント弁と非ステント弁.どちらが良いのでしょうか？
耐用年数だけでいえば.基本的に両者に差はありません。ただし.理論的にはステントレスバイオプロテーゼは同じタイプのステント付きバイオプロテーゼよりも開口面積が若干大きく.特に小さいサイズのバルブではその差は顕著です。 用途としては.ステント生体弁は大動脈弁.僧帽弁.三尖弁.肺動脈弁など心臓のあらゆる部位に使用できるのに対し.ステントレス生体弁は大動脈弁と肺動脈弁にしか使用できない。 外科的には.この2種類の弁の移植技術は非常に異なっており.ステントレス生体弁の方がはるかに複雑で.移植技術の劣悪さが移植後の弁の機能に大きく影響すると言われています。 このため.ステントレス生体弁は.特別なニーズのない患者さんには一般的に勧められません。 しかし.大動脈弁病変に加えて大動脈基部病変の管理が必要な患者さんや.大動脈弁輪が比較的小さく.人工弁の移植を必要とする患者さんや希望する患者さんには.ステントレス人工弁が選択肢になることがあります。
機械弁の特徴は何ですか？
機械式弁の最大の長所は.その耐久性にあります。 実験データだけで.現代の機械弁の理論的寿命は50年以上であり.あらゆる年齢の患者さんに対応できる寿命を持っています。 また.小型の機械弁（例えば19や21）は.同じタイプのステント付き生体弁よりも開口面積がかなり大きいので.大動脈弁輪が小さい患者さんに最適です。機械弁のフレーム構造は生体弁よりもかなり低く.これも機械弁の2つの利点です。 機械弁の最大の欠点は.生涯にわたって抗凝固療法が必要なことです。つまり.ワルファリンを毎日服用する必要があり.抗凝固検査（INR）の結果に応じて服用量を調節します。 毎日の抗凝固療法は面倒な反面.薬の調整が不十分だと出血（抗凝固過剰）や血栓症（抗凝固不足）を引き起こしやすいと言われています。 また.内出血（脳出血）が発生した場合や外科的治療が必要な場合.抗凝固療法中の患者さんへの対応がより問題となります。 また.ワルファリンは胎盤を通じて胎児の奇形を引き起こす可能性があるため.これも深刻な問題です。
一葉弁と二葉弁ではどちらが良いのでしょうか？
大きな弁膜症（特に大動脈弁膜症）では.一枚弁と二枚弁の間に大きな違いはなく.文献上では一枚弁の方が生理学的に正しい血流動態であるという報告が散見されます。 しかし.環状出血が小さい患者さんでは.二葉弁の方が開口面積が大きく.血行動態が良好です。 抗凝固療法に関しては.機械弁における血栓症の発生率とその影響は.二葉弁の方が一葉弁よりも良好である。 このため.特に二葉弁が推奨される三尖位では.二葉弁の使用率は一葉弁のそれより臨床的に有意に高いのです。
患者さんはどのようにして自分に合った人工弁を選べばよいのでしょうか？
機械弁と生体弁のそれぞれの特徴を知れば.状況に応じて適切なものを選ぶことができます。
生体弁は次のような患者さんにおすすめです。
1.心拍数が一定で心房細動のない65歳以上の患者さん.特に70歳以上の患者さんには生体弁をおすすめします。 また.65歳未満で余命15～20年以内の患者さんにも生体弁が推奨されます。
2.妊娠可能な年齢で.手術後に子供を持つことを希望される患者さん。 メカニカルフラップ交換後の妊娠には.ワルファリンの代わりにヘパリンの適用を試みることは可能ですが.それでも奇形や出血・塞栓の危険性があります。 したがって.妊娠を準備している女性には.生物学的フラップを選択することを強くお勧めします。
3.出血傾向のある患者さんには.生物学的フラップが推奨されます。 出血傾向のある方.出血性疾患のある方.長期抗凝固療法ができない方などです。
4.地理的.医学的な制約から抗凝固療法を受けることができない患者さんには.生体弁が推奨されます。
5.三尖弁置換術の患者さんにも生体弁が推奨されます。
6.ステントレス弁による大動脈基部置換術は.すべての点で適している患者.あるいは生体弁の置換術を必要とするが大動脈輪が小さく.大動脈が発達している患者に検討されることがある。
機械弁は以下の患者に推奨されます。
1.抗凝固療法の禁忌のない65歳以下の若い患者.特に術前の持続的な心房細動と多弁症の患者。
2.生体弁の植え込みに適さない患者さん。 例えば.大動脈基部が小さい患者や.左心室が小さく左心室流出路がはっきりしない患者では.生体弁を僧帽弁に留置すると左心室流出路の二次狭窄を招くことが多く.機械弁の使用が支持されることがあります。
3.機械弁による三尖弁置換が必要な場合は.ユニラフレット弁の使用を避け.バイラフレット弁を推奨する。
結論：
生体弁と機械弁の使い分けは絶対的なものではなく.状況に応じて医師との綿密なコミュニケーションにより決定されるものである。 海外では.フラップ交換患者の8割が生体弁を選択しており.その主な理由は.QOLが高いこと.術後合併症が比較的少ないこと.再手術の経済的負担がないこと.などである。 一方.中国では.80％の患者が機械的フラップを選択しており.その主な理由は経済的な問題だけでなく.再手術の恐怖もあるからです。 しかし.生体フラップ技術が徐々に発展し.生体フラップの耐用年数が徐々に延長されることに加え.国民の経済的.概念的な変化により.生体フラップの使用は徐々に増加すると思われます。