門脈系の超音波検査

超音波解剖学

門脈は、上腸間膜静脈と脾静脈の合流によって形成されます。脾静脈は脾門から始まり、膵臓の後縁に沿って走り、脾動脈に随伴します。肝内枝分かれと肝静脈のパターンは、肝臓の分節構造によって決定されます。この解剖図は肝臓の正面図です。冠状断MRアンギオグラフィーは、門脈系を視覚化する別の方法です。

研究方法

肝外セグメントは、拡張肋間画像で可視化されます。この方法が結腸ガスやドップラー角度の許容範囲外のために失敗した場合は、右腕を挙上して肋間腔を拡大し、右前肋間アプローチから肝外門脈枝をスキャンすることができます。肝臓が提供する音響窓が最も良好であるため、門脈周囲幹はこの平面でのみ可視化されることがよくあります。肝内枝の走行は、肋骨下斜位スキャンで最もよく可視化されます。Bモードおよびカラーでスキャンした後、ドップラースペクトルを記録し、門脈周囲門脈血流を定量化します。

通常の画像

門脈超音波ドップラー法では、肝臓への血流が一定であることが示され、帯状の単相ドップラースペクトルが得られます。体位や呼吸様式を変えることで、血流をコントロールすることができます。例えば、門脈の血流速度は、座位や全吸気時には著しく低下します。

様々な疾患における門脈病変の診断における超音波ドップラー法

門脈圧亢進症

門脈圧亢進症のカラー モードでは、血流の減少や、肝臓から門脈または脾静脈を通る血流などの重大な変化が示され、側副血行路を視覚化するのに役立ちます。

門脈血栓症は、門脈循環抵抗の増大を引き起こします。これは、肝硬変、腫瘍浸潤、血液凝固能の亢進、または炎症によって引き起こされる可能性があります。門脈灌流障害によって引き起こされる酸素欠乏を補うため、主肝動脈の血流が増加します。血栓が形成された門脈に沿って海綿状変化が生じ、肝静脈血流が生じることがあります。

超音波ドップラー法による門脈圧亢進症の間接的徴候

• 血流速度が10 cm/s未満に低下
• 血栓症
• 門脈の海綿状変形

超音波ドップラー法による門脈圧亢進症の直接的な兆候

• 門脈大静脈吻合術
• 肝臓からの血流

経頸静脈肝内門脈体循環シャント

経頸静脈肝内門脈大循環シャント術は、門脈系の減圧における主要な方法となっています。カテーテルを内頸静脈から右肝静脈に挿入し、肝組織を通して門脈の門脈周囲部まで挿入します。この連絡は金属ステントによって開通状態に保たれます。この処置の結果として、総肝動脈の血流が代償的に増加します。ステント狭窄や閉塞の再発は一般的な合併症であり、繰り返しの介入が必要となります。

超音波ドップラーは、特にパワーモードでは、介入処置後のモニタリングにおいて重要な役割を果たします。

肝内腫瘍

超音波ドップラー法は、不明瞭な血管性肝病変および固形肝病変の鑑別診断に役立ちます。腺腫、局所的結節性過形成、血管腫は、その特徴的な所見によって悪性腫瘍と鑑別できます。高エコーの均一な病変内に血流が認められない場合は、血管腫が疑われます。造影剤を用いて血流特性をさらに調べることで、血管腫の診断をより明確にすることができます。

造影剤の使用

近年、ドップラーモードやパワードップラーモードの使用により、従来の B モードと比較して肝内病変の鑑別診断が改善されましたが、経験豊富な専門医でも依然として問題に遭遇することがあります。

まず、肝深部病変や重度の肥満患者の病変は、ドップラー角度が許容範囲外となるため、検査精度が制限されます。次に、特に小さな腫瘍では血流が非常に遅いことがしばしば観察され、適切な周波数シフトが得られません。さらに、肝臓の一部の領域では、心臓の収縮が肝実質に伝達されるため、モーションアーティファクトを回避することが非常に困難です。

超音波造影剤と改良されたスキャン技術を組み合わせることで、これらの問題を解決することができます。造影剤は血管内信号を大幅に増強し、腫瘍の細い血管における緩やかな血流の検出精度を向上させます。

造影剤をボーラス投与すると、造影パターンにおいて複数の段階が区別されます。これらの段階は、患者の血液循環の個々の特性に応じて多少異なる場合があります。

造影剤の静脈内投与後の増強位相

• 早期動脈血：投与後15～25秒
• 動脈：投与後20～30秒
• ポータル：挿入後40～100秒
• 遅延静脈：投与後110～180秒

良性肝病変：局所的結節性過形成および腺腫

良性肝腫瘍は悪性肝腫瘍とは異なり、病的なシャントを伴いません。そのため、静脈相後期においても造影効果が持続します。これは、局所的結節性過形成および血管腫に典型的に見られます。局所的結節性過形成は、経口避妊薬を常用している女性に最も多く見られます。肝腺腫はBモードではほぼ同一の画像を示し、鑑別には組織学的評価が必要となる場合が多くあります。局所的結節性過形成に対してカラードップラーモードとパワードップラーモードを用いると、典型的な血流パターンが特定され、鑑別診断が可能になります。

局所的結節性過形成では、脈絡叢が中心動脈から分岐し、遠心性の血流を示し、「車輪のスポーク」徴候を形成します。局所的結節性過形成と腺腫は、腫瘍や出血による腫大により、類似した症状を呈することがあります。CT検査では、局所的結節性過形成と腺腫は、造影剤投与開始時の動脈相で最も明瞭に描出されます。実質相では、周囲の肝組織と比較して高エコーまたは等エコーとなります。

肝臓の血管腫

局所的結節性過形成とは対照的に、血管腫は末梢から中心部へ栄養供給されます。動脈相では、病変の外側部分が増強しますが、中心部は低エコーのままです。続く門脈相では中心部のエコー輝度が著しく高まり、静脈相後期には病変全体が高エコーとなります。この末梢から中心部への増強パターンは「虹彩絞り」サインとも呼ばれ、肝血管腫に典型的に見られます。CTでも確認できます。

肝細胞癌

超音波ドップラー法による腫瘍内および腫瘍周囲の動脈ドップラー信号、血管破裂、血管浸潤、螺旋構造、および動静脈シャント数の増加は、悪性腫瘍の基準とみなされます。肝細胞癌は、造影剤投与後の動脈相において、通常、不均一な信号増強パターンを示します。門脈相では高エコー状態が持続し、静脈相後期には正常肝実質と比較して等エコー状態となります。

肝転移

肝転移は、低血管性または多血管性の場合があります。肝転移の血管パターンから原発腫瘍の正確な位置を特定することはできませんが、一部の原発腫瘍ではある程度の血管増生が認められます。甲状腺C細胞癌やカルチノイドなどの神経内分泌腫瘍は多血管性転移を形成する傾向がありますが、原発性大腸腫瘍の転移は通常、低血管性です。

標準スキャンによる造影剤投与後の動脈相では、転移巣は血管新生の程度に応じてわずかに造影増強を示す。通常、静脈相後期では肝実質に比べて低エコーのままであるが、等エコーになることもある。造影剤投与後の静脈相後期におけるこの低エコー輝度は、転移巣を前述の良性肝病変と鑑別診断する上で重要な基準となる。このことから何がわかるだろうか？転移巣の特徴的な特徴として、動静脈シャントを形成しやすいことがあげられる。これが、造影剤が正常肝実質よりも肝転移巣から速やかに排出される理由を説明できるかもしれない。そのため、造影剤灌流後期において転移巣の画像は比較的低エコーとなる。

肝転移の典型的な特徴は、不均一な造影パターン、血管の螺旋状またはコルクスクリュー状、そして多数の動静脈シャントの存在です。後者の存在により、造影剤は通常40秒かかる肝静脈への流入が20秒以内になります。臨床像は、肝細胞癌と転移の鑑別診断にも役立ちます。肝細胞癌の患者は、肝硬変、慢性肝炎、および/または血中α-フェトプロテイン値の上昇を呈することがよくあります。これらの合併は、肝転移の患者では非常にまれです。

特殊なスキャン技術

低いメカニカルインデックス（MI約0.1）でスキャンする場合、多くの場合位相反転法と組み合わせて、小さなマイクロバブルがボーラスの通過初期に即座に破壊されます。これにより、造影効果が長くなります。同時に、低いメカニカルインデックスを使用すると、検査感度が低下します。例えば、低いメカニカルインデックスを使用する場合、後方音響増強は嚢胞を他の低エコー性形成物と鑑別するための有効な基準ではなくなります。場合によっては、後方音響増強は、メカニカルインデックスが1.0から2.0の「正常」値に上昇した場合にのみ再び現れます。

1秒あたり15パルスではなく2パルスの超音波パルスを可変送信（可変高調波イメージング）することで、パルス間の遅延が長くなり、マイクロバブルの破壊が抑えられるため、極小の毛細血管も可視化できます。その結果、マイクロバブルの濃度が高まり、遅延パルスが組織を通過する際に毛細血管の信号が増強されます。

低いメカニカルインデックスで可変パルス伝送技術を使用すると、低血管性転移であっても動脈早期相（造影剤通過後の最初の 5 ～ 10 秒以内）で高エコーとなり、造影増強の動脈早期相と動脈相の間に目に見える違いが生じます。

肝病変の鑑別診断における重要なルール

造影剤を使用すると、次のような鑑別診断ルールを適用できます。信号増強の持続時間が長い病変は良性である可能性が高いのに対し、肝細胞癌の転移は、後期静脈相でも周囲の肝実質に比べて低エコーになることが多いです。

炎症性腸疾患

消化管の検査は困難な状況ですが、超音波を用いることでいくつかの病態を検出・評価することができます。Bモードでは、滲出液の存在や腸壁の肥厚から炎症過程を疑うことができます。血管過形成の検出により、慢性または急性の炎症性腸疾患を推測できます。腸管造影透視（ゼリンク法を用いた小腸の造影検査）では、残存管腔の領域を特定します。急性腸炎および放射線腸炎もまた、非特異的な血管過形成を特徴としており、上腸間膜動脈の血流速度と血量の増加につながります。虫垂炎においても、肥厚し炎症を起こした腸壁の非特異的な血管過形成が特定されます。

批判的評価

超音波ドップラー検査は、腹部臓器や血管系の評価に様々な可能性を持つ非侵襲的な検査技術です。肝臓は、困難な臨床状況下でも超音波検査を容易に行うことができます。肝実質および血管における局所的およびびまん性変化を評価するための具体的な適応が定義されています。超音波ドップラー検査は、門脈圧亢進症の診断と評価、ならびに経頸静脈肝内門脈大循環シャント術の計画とモニタリングにおいて、最適な検査技術となっています。超音波ドップラー検査は、血流速度と血流量を非侵襲的に測定し、狭窄や閉塞などの合併症を検出することを可能にします。

ドップラー超音波は、肝移植術後の臓器灌流状態をモニタリングするために用いられます。しかし、肝移植拒絶反応の診断基準は標準化されていません。

局所性肝病変の特徴は、血管新生の程度に基づいています。容積型肝病変をより正確に診断するために役立つ悪性度基準がいくつかあります。超音波造影剤を使用することで、血管新生の描出が向上し、異なる造影相における灌流パターンの変化を評価することができます。

腹部血管の研究では、ドップラー超音波検査が動脈瘤のスクリーニングと評価に用いられます。薬物療法や外科的治療の計画には、CT、MRI、DSAなどの追加検査が必要になる場合もあります。ドップラー超音波検査は、慢性腸虚血のスクリーニングにも用いられます。

ドップラー超音波は虫垂炎や胆嚢炎などの炎症性疾患における血管の増加を検出できるため、超音波診断の能力が拡張されました。

経験豊富な超音波検査技師は、高空間分解能のトランスデューサーを用いることで、ドップラー超音波の特殊な非標準的適応を特定することができます。しかし、この方法には限界があります。例えば、検査を完了するにはかなりの時間がかかることがあります。さらに、ドップラー超音波は腹腔内検査において、検査者の技量に大きく依存します。電子データ処理の進歩により、例えばSieScapeパノラマ画像や3D再構成画像を用いることで、検査結果はより詳細になり、より容易に解釈できるようになります。

組織ハーモニックイメージングは、診断困難な症例において用いられる新しい技術であり、腹部のスキャン条件が悪い場合でも、より良好な画像診断を可能にします。様々な造影剤の使用により、特に大きな肝病変を有する患者において、超音波診断の能力は著しく向上しました。したがって、超音波ドップラーグラフィーは、開発の可能性を秘めた非侵襲的な診断技術であり、腹部検査において現在よりもさらに広く利用されるべきです。