StudyMed医師国家試験

79歳の大動脈弁狭窄症―機械弁か生体弁か、「余命」と「抗凝固」で選ぶ人工弁

第107回医師国家試験 G問題 第56問

国試問題にチャレンジ

第107回 G問題 第56問

79歳の男性。息切れと胸痛とを主訴に来院した。生来健康であったが,5年前から心雑音を指摘されていた。1か月前から坂道や階段歩行で息切れと胸痛とを自覚したため受診した。体温36.2℃。脈拍72/分,整。血圧118/72 mmHg。下腿に浮腫を認めない。聴診で収縮期駆出性〈収縮中期性〉雑音を聴取する。心エコーで大動脈弁の高度石灰化を認め,大動脈弁口面積は0.8 cm2であった。人工弁の写真(①,②)を別に示す。  この患者の手術治療における2種類の人工弁に関する説明で最も適切なのはどれか。

第107回 G問題 第56問の問題画像
  1. a.「あなたには①の弁をお勧めします」
  2. b.「②の弁は毎年交換する必要があります」
  3. c.「①の弁は②の弁より弁機能に優れています」
  4. d.「②の弁はアレルギー反応に関する術前精査が必要です」
  5. e.「①の弁は手術後生涯にわたりワルファリンの内服が必要です」

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、大動脈弁狭窄症の患者さんに弁置換を行うとき、2種類の人工弁をどう説明するかという問題だ。まず診断を固めて、そのうえで写真の2つの弁の特徴を整理しよう。
医学生医学生
高齢で収縮期駆出性雑音、弁の高度石灰化、弁口面積も小さいので、加齢による大動脈弁狭窄症ですね。
ドクタードクター
その通り。正常の大動脈弁口面積は3〜4 cm²ほどで、1.0 cm²未満は高度狭窄だ。そして労作時の息切れと胸痛が出てきている。大動脈弁狭窄症の三大症状は覚えているかな。
医学生医学生
狭心痛、失神、心不全です。循環器内科の講義で「症状が出たら予後が一気に悪くなる」と強調されていました。
ドクタードクター
よく覚えているね。症状のある高度大動脈弁狭窄症は、弁置換をしなければ予後不良だから手術適応になる。では写真を見よう。①は金属製の2枚の弁葉が開閉する二葉弁、つまり機械弁。②はブタの弁やウシの心膜でつくった弁尖をもつ生体弁だ。
医学生医学生
機械弁のほうが壊れにくくて長持ち、というイメージがあります。
ドクタードクター
そう、機械弁の最大の長所は耐久性で、ほぼ半永久的に使える。ただし人工材料が常に血液に触れるので血栓ができやすく、弁の開閉不全や脳梗塞を防ぐために生涯ワルファリンを飲み続け、PT-INRを目標範囲に保つ必要がある。これが今回の正解の説明だね。
医学生医学生
ワルファリンが必要なら、今ならDOACでもいいのではないですか。
ドクタードクター
そこは大事な落とし穴だ。機械弁ではDOACの有効性・安全性が示されておらず、使ってはいけない。機械弁の抗凝固はワルファリンに限られる、と覚えておこう。
医学生医学生
それなら長持ちする機械弁を勧めるのが良さそうに思えましたが、79歳だと話が違いますか。
ドクタードクター
そこがこの問題の核心だね。生体弁の耐用年数はおおむね10〜20年で、しかも高齢者ほど劣化はゆっくりだ。79歳なら生体弁で余命を十分カバーできる。一方で高齢者は転倒や消化管出血が起こりやすく、生涯の抗凝固療法は出血リスクが大きい。だからこの方には機械弁ではなく生体弁を勧めるのが妥当なんだ。
医学生医学生
生体弁は毎年交換が必要、という説明はさすがに違いますよね。
ドクタードクター
うん、それは明らかに誤り。劣化するとはいえ年単位どころか10年以上はもつ。最近は劣化した生体弁の内側にカテーテルで新しい弁を入れるvalve-in-valveという方法もある。
医学生医学生
機械弁のほうが弁機能そのものが優れている、というのはどうでしょう。
ドクタードクター
血液を一方向に流して逆流を防ぐという基本的な機能に、明確な優劣はないんだ。違いは耐久性と抗血栓性。機械弁は耐久性で勝り、生体弁は血栓ができにくい点で勝る。ちなみに機械弁は開閉のクリック音が聴こえることがあるのも特徴だね。
医学生医学生
生体弁は動物の組織なので、アレルギーの検査が必要かと思っていました。
ドクタードクター
自然な疑問だね。でも生体弁はグルタルアルデヒドで処理して抗原性を下げてあるから、臨床的に問題になるアレルギーや拒絶反応はほとんどない。術前にアレルギー精査をする必要はないんだ。
医学生医学生
整理すると、機械弁は長持ちだけど生涯ワルファリン、生体弁は抗凝固が原則不要だけど10〜20年で劣化、ということですね。
ドクタードクター
完璧だ。補足すると、生体弁でも術後3か月程度はワルファリンを使うことがあるし、心房細動など別の理由があれば継続する。年齢の目安はガイドラインで幅があるけれど、おおむね65歳以上なら生体弁、60歳未満くらいの若い人なら機械弁が推奨され、その間は本人の希望や生活背景で決める。
医学生医学生
挙児希望のある女性はワルファリンの催奇形性があるので、生体弁が選ばれやすいんですよね。
ドクタードクター
その通り。それから今は、高齢者や手術リスクの高い人には経カテーテル大動脈弁植込み術、いわゆるTAVIも選択肢になる。TAVIでも使うのは生体弁だ。どの治療を選ぶかは、循環器内科医と心臓外科医などからなるハートチームで、年齢や併存疾患、解剖学的条件を踏まえて決めるんだよ。

まとめ

高齢者の収縮期駆出性雑音、労作時の胸痛・息切れ、弁の高度石灰化と弁口面積1.0 cm²未満は症候性の高度大動脈弁狭窄症であり、弁置換の適応です。機械弁は耐久性に優れる一方で血栓ができやすく、生涯のワルファリン内服が必要で、DOACは使用できません。生体弁は抗凝固療法が原則不要ですが10〜20年程度で構造的劣化が起こりうるため、余命と出血リスクを考えるとおおむね65歳以上の高齢者では生体弁が勧められます。生体弁はグルタルアルデヒド処理で抗原性が低くアレルギー精査は不要で、弁機能そのものに両者の明確な優劣はありません。近年はTAVIも含めてハートチームで治療を選ぶため、人工弁の特性を患者背景と結びつけて説明できる力は臨床で欠かせません。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

79歳の男性で、5年前から心雑音を指摘されていた。1か月前から坂道や階段昇降で息切れと胸痛が出現している。聴診で収縮期駆出性(収縮中期性)雑音を聴取し、心エコーでは大動脈弁の高度石灰化と大動脈弁口面積0.8 cm²を認める。下腿浮腫はなく、明らかな右心不全徴候はない。

診断へのプロセス

高齢者の労作時の息切れ・胸痛では、まず虚血性心疾患を考えるが、長年指摘されていた心雑音が収縮期駆出性雑音であり、心エコーで弁の石灰化と弁口面積の縮小が示されていることから、加齢に伴う退行性(動脈硬化性)の大動脈弁狭窄症(aortic stenosis:AS)と診断できる。正常な大動脈弁口面積は3~4 cm²程度で、1.0 cm²未満は高度狭窄に分類される。ASの三大症状は狭心痛、失神、心不全(労作時呼吸困難)であり、症状が出現した高度ASは弁置換を行わなければ予後不良であるため、手術(大動脈弁置換)の適応となる。

設問の考え方

写真の①は金属製の弁葉(二葉弁)をもつ機械弁、②は動物組織から作られた生体弁である。人工弁の選択では、機械弁の「耐久性に優れるが生涯にわたる抗凝固療法が必要」という特徴と、生体弁の「抗凝固療法が原則不要(術後早期の一定期間を除く)だが、10~20年程度で構造的劣化が起こりうる」という特徴を、患者の年齢・余命、出血リスク、合併症、希望と照らし合わせて決める。79歳の本例では、生体弁の耐久性で十分に余命をカバーでき、抗凝固療法に伴う出血リスクを避けられるため、生体弁が勧められる。選択肢の中で医学的に正しい説明は、機械弁には生涯のワルファリン内服が必要であるという点である。

選択肢考察

  1. ×a.  「あなたには①の弁をお勧めします」

    ①は機械弁である。機械弁は耐久性に優れ再手術の可能性が低いため若年者で選ばれることが多いが、生涯にわたる抗凝固療法が必要で、出血性合併症のリスクを伴う。79歳の高齢者では、転倒や消化管出血などの出血リスクが高く、今後悪性腫瘍や骨折などで手術を受ける際にも抗凝固薬の管理が問題になる。一方、生体弁の耐久年数で余命を十分にカバーできるうえ、高齢者ほど生体弁の劣化は遅い。したがって本例では②の生体弁を勧めるのが適切である。

  2. ×b.  「②の弁は毎年交換する必要があります」

    ②の生体弁は、時間とともに弁尖の石灰化や断裂などの構造的劣化が起こるため機械弁より耐久性に劣るが、耐用年数はおおむね10~20年程度であり、毎年交換する必要はない。劣化は若年者ほど早く、高齢者では遅い傾向がある。近年は劣化した生体弁の内側にカテーテルで新たな弁を留置する方法(valve-in-valve)も行われている。

  3. ×c.  「①の弁は②の弁より弁機能に優れています」

    機械弁と生体弁は、血液を一方向に流し逆流を防ぐという弁としての基本的な機能に明確な優劣はない。両者の違いは主に耐久性(機械弁が優れる)と抗血栓性(生体弁が優れる)であり、機械弁の方が弁機能で優れるという説明は誤りである。なお機械弁では弁の開閉音(クリック音)が聞こえることがあり、生体弁ではこれがないといった違いもある。

  4. ×d.  「②の弁はアレルギー反応に関する術前精査が必要です」

    生体弁はブタの大動脈弁やウシの心膜などを材料とするが、グルタルアルデヒドで処理して組織の抗原性を低下させてあり、臨床的に問題となるアレルギー反応や拒絶反応はほとんど起こらない。そのため、使用前にアレルギーに関する精査を行う必要はない。

  5. ○e.  「①の弁は手術後生涯にわたりワルファリンの内服が必要です」

    ①の機械弁は、パイロライトカーボンなどの人工材料が血液に常に接するため血栓が形成されやすく、弁の開閉障害(弁血栓症)や脳梗塞などの血栓塞栓症を起こす危険がある。これを防ぐため、術後は生涯にわたってワルファリンによる抗凝固療法を継続し、PT-INR(プロトロンビン時間国際標準比)を目標範囲に保つ必要がある。直接経口抗凝固薬(DOAC)は機械弁患者での有効性・安全性が示されておらず禁忌であり、機械弁の抗凝固療法はワルファリンに限られる。したがってこの説明は正しい。

大動脈弁狭窄症(AS)の要点

・原因:高齢者では加齢・動脈硬化に伴う退行性(石灰化)が最多である。比較的若年では先天性二尖弁、ほかにリウマチ性がある。 ・症状:狭心痛、失神、心不全(労作時呼吸困難)が三大症状で、症状出現後は無治療では予後不良とされる。 ・身体所見:胸骨右縁第2肋間を最強点とし頸部に放散する収縮期駆出性雑音、II音大動脈成分の減弱、遅脈・小脈。 ・心エコーでの高度ASの目安:弁口面積1.0 cm²未満、大動脈弁通過最高血流速度4.0 m/秒以上、平均圧較差40 mmHg以上。 ・治療:症状のある高度ASは弁置換の適応である。外科的大動脈弁置換術(SAVR)のほか、高齢者や手術リスクの高い患者では経カテーテル大動脈弁植込み術(TAVI)が選択肢となり、年齢・併存疾患・解剖学的条件などを踏まえて循環器内科医・心臓外科医などからなるハートチームで方針を決める。TAVIでも生体弁が用いられる。

機械弁と生体弁の比較

・材料:機械弁はパイロライトカーボンなどの人工材料(現在は二葉弁が主流)。生体弁はブタ大動脈弁やウシ心膜をグルタルアルデヒド処理したもの。 ・耐久性:機械弁は半永久的。生体弁は10~20年程度で構造的劣化が起こりうる(若年ほど早い)。 ・抗凝固療法:機械弁は生涯ワルファリンが必要(DOACは禁忌)。生体弁は術後早期(3か月程度)にワルファリンを用いることがあるが、その後は原則不要である(心房細動など別の適応があれば継続)。 ・適する患者:機械弁は若年で長い余命が見込まれ、抗凝固療法を安全に継続できる患者。生体弁は高齢者、出血リスクの高い患者、抗凝固療法を避けたい患者、挙児希望のある女性(ワルファリンには催奇形性がある)など。 ・年齢の目安:ガイドラインにより境界年齢に幅はあるが、おおむね65歳以上では生体弁、60歳未満程度の若年では機械弁が推奨され、その間は患者の希望や状況を踏まえて選択する。

POINT

・高齢者の収縮期駆出性雑音+労作時の胸痛・息切れ+弁の石灰化・弁口面積1.0 cm²未満は高度大動脈弁狭窄症で、弁置換の適応である。 ・機械弁:耐久性に優れるが、生涯のワルファリン内服が必要(DOACは禁忌)。 ・生体弁:抗凝固療法は原則不要だが、耐用年数は10~20年程度(毎年交換は不要)。 ・高齢者(おおむね65歳以上)には生体弁が勧められる。 ・生体弁はグルタルアルデヒド処理で抗原性が低く、アレルギーの術前精査は不要である。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。