膨らませるのは拡張期―IABPのタイミングで心原性ショックを支える
第112回医師国家試験 F問題 第78問（連問）
国試問題にチャレンジ
連問の共通文
次の文を読み，78～80の問いに答えよ。 59歳の男性。激しい前胸部痛と息苦しさのために救急車で搬入された。 現病歴：3日前から5分程度のジョギングで前胸部の絞扼感と息苦しさとを自覚していたが，10分程度の休息で症状は消失していた。本日午前6時30分に胸痛と息苦しさが出現し，1時間以上持続するため救急車を要請した。 既往歴：5年前から高血圧症で降圧薬を服用している。 現症：意識はやや混濁しているが呼びかけには応じる。身長176cm，体重82kg。体温36.6℃。心拍数114/分，不整。血圧90/46mmHg。呼吸数28/分。SpO2 89％（リザーバー付マスク10L/分酸素投与下）。冷汗を認め，四肢末梢に冷感を認める。心雑音を認めないが，Ⅲ音を聴取する。呼吸音は両側の胸部にcracklesを聴取する。腹部は平坦，軟で，肝・脾を触知しない。下腿に浮腫を認めない。 検査所見：血液所見：赤血球520万，Hb 16.3g/dL，Ht 51％，白血球15,800，血小板19万。血液生化学所見：総蛋白7.0g/dL，AST 14U/L，ALT 18U/L，CK 420U/L（基準30～140），クレアチニン1.8mg/dL。心エコー検査で左室拡張末期径は51mm，壁運動は基部から全周性に低下しており，左室駆出率は14％であった。心電図（A）を示す。
救急外来で気管挿管を行った後，冠動脈造影を行う方針とした。カテーテル室に移動して，まず大動脈内バルーンパンピング〈IABP〉を留置した。 この患者のIABP管理として誤っているのはどれか。
- a.留置後は抗血栓療法を行う。
- b.冠動脈血流の増加が期待できる。
- c.心収縮期にバルーンを膨張させる。
- d.留置後は下肢虚血の発症に注意する。
- e.バルーン先端部が弓部大動脈にかからないようにする。
対話形式の解説
ドクター
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IABPは胸部下行大動脈に留置したバルーンを心周期に同期させる補助循環装置で、拡張期に膨らませて大動脈拡張期圧を上げ冠血流を増やし（diastolic augmentation）、収縮期直前にしぼませて後負荷を減らします（systolic unloading）。したがって収縮期に膨張させるのは誤りで、タイミングは心電図のR波や動脈圧波形の重複切痕で合わせます。留置中はヘパリンによる抗凝固と出血の監視、下肢虚血の観察、先端が大動脈弓や腹部分枝にかからない位置の確認が重要です。中等度以上の大動脈弁閉鎖不全症や大動脈解離・大動脈瘤は禁忌であり、補助効果は限られるため重症の心原性ショックではほかの補助循環も検討されます。冠血流が拡張期に流れるという生理学の基本から作動原理を理解しておくと、補助循環全般の管理にも応用できます。
解答・解説
正解はcです
所見の整理
・3日前から、5分ほどのジョギングで前胸部の締めつけ感と息切れが出現し、10分ほどの安静で消失していた。労作で誘発され安静で治まる胸痛であり、労作性狭心症の症状が先に出ていたと読める。ここ数日で出始めた狭心症は不安定狭心症（新規発症型）にあたり、心筋梗塞の前ぶれとして重要である。 ・当日は胸痛と呼吸困難が1時間以上続いた。安静にしても治まらない20～30分以上の胸痛は、急性心筋梗塞をまず考える所見である。 ・血圧90/46mmHg、心拍数114/分、冷汗、四肢末梢の冷感、軽い意識障害がある。低血圧に加えて末梢循環不全と臓器低灌流（意識障害、クレアチニン1.8mg/dL）がそろっており、ショック状態である。 ・Ⅲ音（心室が急に広がるときに生じる低い過剰心音で、左室の充満圧が高いことを示す）を聴取し、両側でcrackles（水泡音。肺胞内の水分を示す）を聴く。リザーバー付マスク10L/分でもSpO2は89％にとどまる。左心不全による肺水腫の所見である。 ・CKは420U/Lと上昇し、白血球も15,800/μLと増えており、心筋壊死に合致する。 ・心エコーでは壁運動が基部から全周性に低下し、左室駆出率（LVEF）は14％と極めて低い（正常はおよそ55％以上）。 ・心電図（A）では、Ⅰ、aVLと前胸部誘導でST上昇があり、前胸部誘導には異常Q波もみられる。前壁から側壁にかけての広い範囲の貫壁性虚血を示す所見である。
診断
広い範囲の前壁～側壁に及ぶST上昇型急性心筋梗塞（STEMI）である。それによる急性左心不全と心原性ショックを合併している。Forrester分類では、心係数が低く肺動脈楔入圧が高いⅣ群に相当する病態である。左室の広範な壊死が疑われ、左冠動脈主幹部のような太い血管の閉塞も考えなければならない。
治療方針と本問の考え方
心原性ショックを伴う急性心筋梗塞では、できるだけ早く再灌流療法（経皮的冠動脈インターベンション〈PCI〉など）を行う。あわせて、呼吸管理（本例では気管挿管）と機械的補助循環で血行動態を支える。大動脈内バルーンパンピング（IABP）は、胸部下行大動脈に置いたバルーンを心周期に同期させて膨らませたりしぼませたりする補助循環装置である。本問は、その作動原理（拡張期に膨らませ、収縮期直前にしぼませる）と、留置中に起こりうる合併症の管理を問うている。「誤っているのはどれか」という問題形式であることに注意する。
選択肢考察
- ×a. 留置後は抗血栓療法を行う。
適切な管理である。IABPのバルーンとカテーテルは血管内にある異物であり、表面に血栓がつきやすい。できた血栓が末梢に流れると、下肢や腸管、腎臓の動脈塞栓を起こす。このため留置中は、原則として未分画ヘパリンの持続静注で抗凝固療法を行う。活性化凝固時間（ACT）や活性化部分トロンボプラスチン時間（APTT）で効き具合を監視する。一方で、穿刺部やそのほかの部位からの出血が増えるため、出血合併症の観察も欠かせない。
- ×b. 冠動脈血流の増加が期待できる。
正しい記述である。左室の心筋は、収縮期には心筋内の圧で冠動脈が押しつぶされるため、冠血流の大部分が拡張期に流れる。IABPは大動脈弁が閉じた直後（拡張期）にバルーンを膨らませて、大動脈の拡張期圧を高める（diastolic augmentation）。そのため冠灌流圧が上がり、冠血流の増加が期待できる。
- ○c. 心収縮期にバルーンを膨張させる。
誤りであり、これが正解である。IABPでは拡張期にバルーンを膨らませ（inflation）、左室が収縮して大動脈弁が開く直前にバルーンを急速にしぼませる（deflation）。しぼませることで大動脈内の容積が一時的に減り、大動脈拡張末期圧が下がる。その結果、左室が血液を送り出すときの抵抗（後負荷）が減る（systolic unloading）。これにより心筋の酸素消費量が減り、心拍出量が増えることが期待できる。もし収縮期にバルーンを膨らませると、左室は膨らんだバルーンに向かって血液を送り出すことになる。後負荷が大きく上がって心拍出量が減り、心筋の酸素需要も増えるため、逆効果になる。タイミングは心電図のR波や動脈圧波形の重複切痕（dicrotic notch、大動脈弁閉鎖に対応する）を指標に合わせる。
- ×d. 留置後は下肢虚血の発症に注意する。
適切な管理である。IABPは通常、大腿動脈から経皮的に挿入する。カテーテルが太い（成人では7～8Fr程度のシースを用いる）ため、挿入した側の大腿動脈や腸骨動脈の血流が妨げられやすい。動脈硬化で狭窄がある場合や、低心拍出で末梢がもともと低灌流である場合は特に、下肢虚血を起こしやすい。血栓塞栓も下肢虚血の原因になる。留置中は足背動脈・後脛骨動脈の拍動、皮膚の色や温度、疼痛、知覚・運動障害を定期的に観察する。虚血が進むときは抜去や反対側への入れ替えを考える。
- ×e. バルーン先端部が弓部大動脈にかからないようにする。
適切な管理である。バルーンは胸部下行大動脈内に置く。先端は左鎖骨下動脈の分岐部より1～2cmほど末梢（胸部X線では気管分岐部の高さ付近）が目安である。先端が大動脈弓にかかると、左鎖骨下動脈や頸動脈の血流を妨げたり、塞栓による脳梗塞を起こしたりするおそれがある。逆にバルーンが下の方に下がりすぎると、腹腔動脈や腎動脈などの腹部分枝を塞ぎ、腸管虚血や腎障害の原因になる。留置後は胸部X線で位置を確かめ、その後もずれていないか確認する。
IABPの作動原理
・拡張期にバルーンを膨らませる（inflation）と大動脈拡張期圧が上がり、冠血流が増える（diastolic augmentation）。脳や腎臓などへの灌流も補われる。 ・収縮期直前にバルーンをしぼませる（deflation）と大動脈拡張末期圧が下がり、左室の後負荷が減る（systolic unloading）。心筋酸素消費量が減り、心拍出量が増える。 ・バルーンの駆動には、分子量が小さく素早く出入りできるヘリウムガスを用いる。 ・心拍出量を補う力は比較的小さく、おおむね0.5L/分前後とされる。本例のような重症の心原性ショックでは、経皮的心肺補助（VA-ECMO／PCPS）や経皮的補助人工心臓（Impella）を追加・選択することもある。
主な適応
・急性心筋梗塞に伴う心原性ショックや、薬物治療に反応しない心不全 ・急性心筋梗塞の機械的合併症（心室中隔穿孔、乳頭筋断裂による急性僧帽弁閉鎖不全）で、手術までの循環維持 ・内科治療に抵抗性の不安定狭心症 ・ハイリスクPCIや心臓手術の周術期、人工心肺からの離脱困難
禁忌
・中等度以上の大動脈弁閉鎖不全症：拡張期に大動脈圧が上がると、左室への逆流が増えてしまう。 ・大動脈解離、胸部・腹部大動脈瘤：バルーンで病変が悪化したり破裂したりするおそれがある。 ・高度の大動脈・腸骨大腿動脈の閉塞性病変や強い蛇行：挿入が困難で、下肢虚血の危険が高い。
主な合併症
下肢虚血、血栓塞栓症、出血（穿刺部など）、血小板減少、動脈損傷・解離、感染、バルーン破裂によるガス塞栓、位置ずれによる腹部臓器や上肢・脳の虚血。
エビデンスの補足
心原性ショックを伴う急性心筋梗塞で、早期血行再建にIABPを加えても死亡率は改善しなかったとする大規模試験（IABP-SHOCK Ⅱ）がある。このため、IABPを全例に日常的に使うことは推奨されなくなっている。ただし機械的合併症がある場合などでは、現在も使われる補助循環である。
POINT
・IABPは拡張期に膨らませて冠血流を増やし、収縮期直前にしぼませて後負荷を減らす。「収縮期に膨張」は誤り。 ・バルーンの位置は胸部下行大動脈で、先端は左鎖骨下動脈分岐部のすぐ末梢とする。大動脈弓にも腹部分枝にもかからないようにする。 ・留置中はヘパリンで抗凝固を行い、下肢虚血・血栓塞栓・出血に注意する。 ・禁忌は中等度以上の大動脈弁閉鎖不全症、大動脈解離、大動脈瘤。特に大動脈弁閉鎖不全症が頻出である。