心臓血管造影と心臓カテーテル検査

動脈または静脈から心腔へカテーテルを挿入することで、心腔内の圧力値、血流特性、各心腔から採取した血液の酸素飽和度に関する情報が得られ、造影剤を導入して心臓血管造影を行うことで、形態学的特徴を評価することができます。これらの検査により、心臓の形態学的および機能的変化に関する高精度な情報が得られ、様々な診断上の問題、そしてますます治療上の問題を解決することができます。

心臓カテーテル検査では、直径1.5～2.7mm、長さ80～125cmの特殊なカテーテルが使用されます。カテーテルを挿入するには、特殊な針を用いて尺骨静脈または大腿動脈を穿刺します。様々な種類のカテーテルがあり、膨張式バルーンなどの治療器具が取り付けられています。造影剤（カルジオトラスト）をカテーテルを通して心臓の対応する腔に注入し、一連のX線画像を撮影することで形態変化を鮮明に観察します。

特に実用的な重要性を持つのは、虚血性心疾患の患者において心室造影と併せて行われる冠動脈造影です。これにより、冠動脈閉塞の存在、位置、重症度、広がりを評価および確定できるだけでなく、その原因、すなわち冠動脈の動脈硬化、血栓症、または痙攣の存在も評価できます。冠動脈の内腔が50～75%狭くなると、血行動態上重要です。冠動脈の長さが十分に長い場合は、50%の狭窄も血行動態上重要です。75%以上の狭窄は、たとえ血管の短い部分に存在したとしても重要です。冠動脈痙攣は通常、かなりの部分にわたって発生し、ニトリグリセリンの導入により治まります。現在、心臓および冠動脈のカテーテル挿入中に、心筋血行再建のための治療措置が同時に実施されています。心筋梗塞の場合、血栓溶解剤が冠動脈内に投与されます。

狭窄性冠動脈硬化症の場合、経管的冠動脈形成術またはレーザー再疎通術が行われます。冠動脈形成術では、バルーンを狭窄部位に導き、バルーンを膨らませることで狭窄部位を解消します。後日、同じ部位が再び狭窄することが多いため、特殊な形成手術を行い、血管内プロテーゼを設置し、その後、内膜で覆います。

冠動脈造影の適応は、心臓や胸部の痛みの原因究明、難治性狭心症、手術の選択（冠動脈形成術または冠動脈バイパス移植）などです。冠動脈造影は比較的安全な検査ですが、心臓発作、冠動脈の解離または破裂、血栓性静脈炎、神経疾患などの合併症が発生する可能性があります。

心臓に欠陥がある場合、血管心臓造影検査により、心室の大きさ、逆流や血流の存在、特定の開口部の狭窄の程度などの解剖学的特徴を明らかにすることができます。

心臓腔内では通常、以下のパラメータが測定されます。右心室圧は15～30 mmHg（収縮期）、0～8 mmHg（拡張期）、肺動脈圧は5～30 mmHg（収縮期）、3～12 mmHg（拡張期）、左心房圧（左心室圧と同値）は100～140 mmHg（収縮期）、3～12 mmHg（拡張期）、大動脈圧は100～140 mmHg（収縮期）、60～80 mmHg（拡張期）です。心臓の各心室から得られる血液の酸素飽和度は異なります（右心房：75%、右心室：75%、肺動脈：75%、左心房：95～99%）。心臓の空洞内の圧力を測定し、異なる心室から血液を受け取ったときの血液の酸素飽和度を調べることで、心筋の形態的および機能的変化に関する重要な追加情報を得ることができます。圧力レベルから、右心室と左心室の収縮機能を判断することもできます。カテーテルを肺動脈に（できるだけ遠位に）挿入したときの肺毛細血管楔入圧は、左心房内の圧力を反映し、ひいては左心室の拡張期圧を特徴付けます。カテーテル挿入により、心拍出量（1分あたりのリットル数）と心係数（体表面積1平方メートルあたりの1分あたりのリットル数）を非常に正確に測定することが可能です^。この場合、特定の温度の液体の導入（熱希釈）が使用されます。特殊なセンサーが、水平線と共に心拍出量に比例する面積を形成する曲線を生成します。心臓内シャントがあるかどうかは、心臓の対応する心腔内の血液の酸素飽和度を測定することによって判断されます。

心室中隔欠損症では、右房と右室の血中酸素飽和度に差が生じることがあり、左右シャントを引き起こします。心拍出量を考慮することで、シャントされる血液量を計算することができます。後天性および先天性の欠損がある場合、手術療法の方針と内容が決定されます。現在、僧帽弁狭窄症などの特定の欠損を有する患者では、カテーテル検査を行わずに心エコー検査のデータを考慮した手術が行われることがあります。弁開口部狭窄を有する患者では、手術の代わりにバルーンを用いた弁形成術が行われることがあります。

フローティングバルーンカテーテル（スワンガンツカテーテル）を用いた右心および肺動脈の長期カテーテル挿入は、数時間から1日間実施されます。この際、肺動脈および右心房の圧力がモニタリングされます。バルーンカテーテルを用いたこのような検査の適応症は、心原性ショックまたはその他のショックの発生、重篤な心疾患を有する患者の術後モニタリング、および体液量および中心血行動態の補正を必要とする患者です。この検査は、心臓性および非心臓性起源の肺水腫の鑑別診断、心室中隔破裂、乳頭筋破裂、急性心筋梗塞、および輸液投与によって変化しない低血圧の評価において重要です。

心臓カテーテル検査中に、左心室または右心室組織の心内膜心筋生検を実施することも可能です。信頼性の高い結果を得るには、心筋の5～6つの異なる部位から組織を検査する必要があります。この介入は、移植心臓の拒絶反応の診断に重要です。さらに、うっ血性心筋症の診断や心筋炎（心筋の炎症性病変）との鑑別のほか、ヘモクロマトーシスやアミロイドーシスなどの心筋浸潤過程の検出にも役立ちます。

現在、核磁気共鳴法などを用いた心臓検査技術は着実に進歩しており、多くの場合、侵襲的介入（心臓カテーテル検査）を非侵襲的検査に置き換えることが可能になっています。その一例がサブトラクションデジタル血管造影です。これは、カテーテルを留置せずに造影剤を静脈に注入し、X線検査を行います。この検査データはコンピュータ処理され、従来のX線冠動脈造影像と冠動脈の形態学的状態の評価が得られます。心臓内心鏡検査は原理的には可能であり、既に実施されています。これにより、心臓の形態学的変化を直接視覚的に評価することも可能です。

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