動脈閉塞

動脈閉塞は、動脈を通る血流が部分的または完全に遮断される状態です。動脈は、酸素を含んだ血液を体組織に運ぶ血管です。 ^{[1] [2]}動脈閉塞により、組織への酸素と血液の供給が妨げられ、虚血につながります。^[1]虚血の程度に応じて、動脈閉塞の症状は、安静にすることで軽減できる単純な痛みや疼痛から、^[3]切断が必要になる可能性のある感覚消失や麻痺まで多岐にわたります。^[3]

動脈閉塞は、病因に基づいて、塞栓症、血栓症、動脈硬化症の3種類に分類できます。これら3種類の閉塞は、冠動脈疾患^[4] 、末梢動脈疾患^[5]、肺塞栓症^[6]など、さまざまな一般的な病状の根底にあり、リスク因子を低下させることで予防できます。適切な予防や管理を行わないと、これらの疾患は心筋梗塞^[7] 、壊疽^[8] 、虚血性脳卒中^[9]などの生命を脅かす合併症に進行し、重篤な場合には脳死や心停止に至ります。^{[10] [11]}

動脈閉塞は運動負荷試験^[3]、 超音波デュプレックス検査^[3]、多検出器冠動脈断層撮影血管造影^[12]によって診断されます。一方、治療法はバイパス^[13] 、動脈内膜切除術^[14]、塞栓除去術[ ^15]などの外科的介入から血液凝固阻止薬^[16]まで多岐にわたります。

動脈閉塞の兆候や症状は、閉塞の場所、範囲、発症など、いくつかの要因によって異なります。通常、症状が顕著になるには、閉塞が動脈の約 70% に影響している必要があります。^[3] 徐々に狭くなる間は、既存の血管が拡張して新しい血管 (側副血管) が形成される時間があり、血液がその領域に到達できるため、症状はそれほど重くありません。この場合の症状は、単に間欠性跛行です。^[3]突然の狭窄は、側副血管が成長する時間がないため、より深刻な結果につながります。そのため、影響を受けた体の部分に冷たさ、しびれ、さらには麻痺が生じる可能性があります。^[3]

動脈閉塞症の最も一般的な症状は間欠性跛行で、患部の筋肉に痛みや疼きを感じる症状です。^[3]この症状は身体活動によって引き起こされることが多く、休息すると軽減します。痛みや筋肉痛は歩くと強くなり、軽いジョギングや坂道を歩くと悪化します。多くの場合、数分休むと痛みが軽減します。^[3]  しかし、罹患した人は短時間の活動しかできず、生活の質が低下します。

重度の症状の場合、兆候は通常目に見える形で現れ、虚血につながります。虚血の臨床症状は、蒼白、疼痛、知覚異常、麻痺、脈拍消失、および変体温の 6 つの P で構成されます。^[17]罹患した人は、最初に罹患部位の蒼白に気づき、激しい疼痛を感じます。症状が悪化するにつれて、その部位は青みがかった麻痺したように見えます。極端な場合には、麻痺と変体温に変わり、罹患した手足の切断が必要になる可能性があります。^[17]

一般的に観察される動脈閉塞の種類には、血栓症、動脈硬化症、塞栓症などがあります。

塞栓症は、塞栓子による血管の閉塞を伴います。^[1]塞栓子による動脈閉塞は「動脈塞栓症」と呼ばれます。塞栓子とは、血管を物理的に塞ぐことで血流を遮断する物質です。^{[1]これには、}ガス泡、^[18]脂肪沈着物、羊水、^[19]血栓、異物が含まれます。動脈塞栓子は、時折、一次部位から剥離し、循環を介して二次動脈を閉塞し、複数の虚血部位を引き起こします。

血栓症は、血栓が体内の血管を閉塞することで起こります。^[20]血栓、つまり血餅は、体内を循環する血液細胞の塊です。^{[21] [22]血栓は静脈（}静脈血栓症）または動脈（動脈血栓症）を閉塞することがあります。血栓症の病因は、止血、血管壁の損傷、および過凝固を含むウィルヒョウの三徴によって説明されます。^[21]動脈血栓症は、動脈血流と組織への酸素供給を著しく狭めるか、完全に遮断します。

アテローム性動脈硬化症では、動脈の内側の内皮層^[23]がアテローム性プラークの沈着によって硬化します。^{[1] [11] [24]}アテローム性プラークは、アテローム性プラークとも呼ばれ、脂肪と脂質を多く含んだマクロファージでできています。^[20]プラークの沈着は、動脈を物理的に狭めるだけでなく、内皮細胞の機能を損ない、動脈内腔を収縮させる血管収縮化学物質の産生を促進します。 ^[11]これにより、動脈内の血流が乱れ、下流の組織への酸素供給に影響を及ぼします。

動脈閉塞症の病態生理は、閉塞の種類、閉塞の重症度、閉塞した動脈の位置によって異なります。動脈閉塞症の一般的な疾患には、冠動脈疾患、末梢動脈疾患、肺塞栓症などがあります。

冠動脈疾患（CAD）は、アテローム性プラークによる冠動脈の狭窄によって起こります。 ^{[4] [23]}冠動脈は心筋内に位置する心筋細胞に灌流します。心筋細胞は心臓のポンプ機能を助けるために一定の灌流を必要とします。 ^[25] CADでは、冠動脈内のアテローム性プラーク形成により心筋細胞への酸素供給が制限され、心臓の収縮力が損なわれます。

CAD の重症度は、冠動脈閉塞の程度によって異なります。75% の内腔狭窄では、特に激しい条件下では、心筋細胞の灌流制限に関連する症状が患者に現れます^{[11] 。 [1]身体活動下では、CAD は「}安定狭心症」と呼ばれる胸痛を引き起こします。安定狭心症は不安定狭心症に悪化することがあり、急性冠症候群の始まりを示し、さらに悪化して心筋梗塞を引き起こす可能性があります。  

CADの危険因子には、喫煙、^[26]、高コレステロール、肥満、CADの家族歴などがあります。主に、高脂肪食による血流中のコレステロールの蓄積が動脈硬化性閉塞とその臨床的結果につながります。したがって、CADの予防策は主に食生活の変更です。飽和脂肪とトランス脂肪が少なく、野菜、果物、穀物を豊富に含む食事は、CADの発症率を下げる可能性があります。^[27]

末梢動脈疾患（PAD）、または四肢虚血は、大腿動脈、膝窩動脈、または腸骨動脈に影響を及ぼします。^[17] PADは、四肢への血流を閉塞するアテローム性動脈硬化性プラークによって引き起こされます。^[5]血流が阻害されると、虚血性筋細胞は酸素不足に対処するために好気性代謝から嫌気性代謝に切り替わります。しかし、嫌気性代謝はエネルギー効率が悪く、筋肉内の細胞内エネルギー分子であるATPの濃度が低下します。ATPの枯渇によりカルシウムが筋細胞に漏れ出し、さまざまな筋肉成分が破壊され、最終的に筋線維壊死を引き起こします。^[17]

PADの危険因子には高齢、^[28]、喫煙、高血圧、高コレステロールなどがあり、喫煙が最大の要因です。^[5]これは、タバコの煙にPADの発症を著しく増加させる強力な化学物質が含まれているためです。したがって、PADの一次予防は禁煙によって達成されます。^[29]

肺塞栓症（PE）は、肺動脈が塞栓（ほとんどの場合血栓）によって閉塞し、肺への血流が妨げられる病気です。^[6]肺循環障害は肺の換気と灌流の重篤な不均衡を引き起こし、 ^[30]低酸素症と呼吸不全に至ります。ほとんどのPEは深部静脈血栓症（DVT）の後遺症であり、四肢に形成された静脈血栓が破れて肺動脈に広がることで生じます。^[6]

DVTはPEに先行して起こることが多いため、PEの危険因子はDVTの危険因子と重複しています。これには、座りがちな生活習慣、以前の手術、外傷、DVTの病歴、高血圧が含まれます。^[31]座りがちな生活習慣と運動不足は、PEの重要な修正可能な危険因子です。^[32]動かないと脚の筋肉の収縮率が低下し、ふくらはぎの血管での血栓形成が促進され、それが肺に広がる可能性があります。^[33]したがって、身体活動はPEの予防に不可欠です。^[3]

動脈閉塞症は、予防や管理が適切でない場合、生命を脅かす状態に進行する可能性があります。重度の動脈閉塞症の合併症には、心筋梗塞、壊疽、虚血性脳卒中などがあります。

心筋梗塞（MI）、または心臓発作は、冠動脈が完全に閉塞することで発生します。[ ^9] MIの最も一般的な原因は、CADで形成されたアテローム性動脈硬化性プラークの破裂です。プラークが破裂すると、プラークの下の内皮下マトリックスが露出し、血管内に血栓形成が始まります。^[7]血栓は破裂したプラークに沈着して冠動脈を完全に塞ぎ、心筋細胞への酸素供給が止まります。低酸素状態では、心筋細胞は嫌気呼吸を行い、乳酸をより多く産生します。^{[34] [36]}冠循環がブロックされると、心筋細胞からの乳酸のクリアランスも妨げられます。^{[36]乳酸の蓄積は収縮力を低下させ、最終的に心筋細胞を壊死させ、}トロポニン貯蔵を血流に放出します。 ^[34]血清トロポニンの上昇は心筋梗塞の特徴的なバイオマーカーである。^[34]

虚血の重症度に応じて、心筋梗塞はNSTEMIまたはSTEMIに分類されます。NSTEMIは「非ST上昇型心筋梗塞」の略で、^[34] ECGトレースでST部分の上昇が見られないことを意味します。これは、NSTEMIでは心筋壁の一部のみが梗塞し、診断上ST上昇が見られないからです。

NSTEMIは、心筋壁全体が梗塞するとSTEMIになります。診断上、STEMIは心電図でST部分の上昇が長引くため^[34]、「ST上昇型心筋梗塞」と呼ばれます。STEMIの数分後には、致命的な心停止が起こる可能性があります。^{[11] STEMIは、直ちに}再灌流療法を開始しない と生命を脅かします。

壊疽、特に乾性壊疽は、動脈硬化性または血栓塞栓性の動脈閉塞によって引き起こされます。^[8]壊疽は長期のPADの合併症であり、一般的には四肢の末梢組織の萎縮、黒化、梗塞を引き起こします。^[8]重症例では、患肢の切断が必要になります。

虚血性脳卒中は、脳に血液を供給する動脈の血栓性、または稀に血栓塞栓性または動脈硬化性の合併症である。 ^[9]脳動脈の閉塞は、梗塞中心部と虚血周辺部の両方でニューロンの急速な虚血死を引き起こす。 ^{[10] [37]}心筋細胞と同様に、ニューロンは適切に機能するために一定の灌流を必要とする。血液供給が中断されると、ニューロンは嫌気性代謝に切り替わり、^[37]細胞内ATPレベルが枯渇する。ATPの枯渇により、カルシウム陽イオンがニューロンに流入し、過剰なグルタミン酸が流出し、ニューロンのアポトーシスとネクロトーシスが誘発される。^[37]

神経細胞の壊死は不可逆的な脳損傷を引き起こします。虚血性損傷に最も影響を受けやすい脳領域には言語皮質と運動皮質があり、対側の麻痺、言語および理解力の喪失につながります。^[38]重度または長期の脳卒中は、昏睡または脳死に至る可能性があります。^[10]したがって、虚血性脳卒中の診断と治療は時間に依存します。

動脈閉塞症の診断には、運動テストのような単純な方法から、超音波デュプレックススキャンや多検出器冠動脈断層撮影 (MDCT) 血管造影などの高度なスキャン装置まで、さまざまな方法があります。

運動テストは、間欠性跛行を診断するための単純で非侵襲的な方法です。症状によっては激しい運動中にのみ現れるものもあるため、疑わしい部位の血圧測定は運動前と運動後に行うことができます。 ^[3]一般的には、トレッドミルを時速 2 マイル、傾斜 12 度に設定して使用します。被験者はトレッドミル上で最大 5 分間、または中程度の痛みを感じるまで歩くように求められます。痛みを感じるまでの時間または最大歩行時間を記録し、基準値と比較します。

健康な人は収縮期血圧を正常範囲に維持しています。運動が激しくなると収縮期血圧が一時的に低下することがありますが、休息するとすぐに正常に戻ります。しかし、間欠性跛行の人は収縮期血圧の標準値を維持するのに苦労し、ベースラインへの回復には時間がかかります。^[3]

超音波デュプレックススキャンは、主に頸動脈の動脈硬化の程度を判定するために開発されました。^[3]それ以来、その応用範囲は四肢の動脈にも広がっています。この技術は、高周波音波を利用して、関心領域の動脈内の流れの方向と速度を視覚化します。デュプレックスという用語は、2つの超音波スキャンモードを実行することを意味します。Bモードトランスデューサーを使用すると、血管の画像を取得でき、閉塞の程度に関する視覚的な手がかりが得られます。一方、ドップラープローブは、血流の速度と方向に関するデータを取得するために使用されます。^[39]

伝統的に、血管造影法は、対象となる動脈に柔軟なプラスチックカテーテルを挿入する侵襲的な技術です。 ^{[40]次に、}放射性造影剤をカテーテルから注入し、X線で観察します。この造影剤は臓器の色を永久的に変色させるものではなく、単にX線と相互作用してより正確な診断を下すものです。^[41]

技術の進歩により、臨床医は、多検出器冠動脈断層撮影（MDCT）血管造影と呼ばれる、より侵襲性の低いアプローチを使用し始めました。この技術では、動脈に大きなカテーテルを挿入するのではなく、通常の注射のように腕に挿入された標準的な静脈カテーテルを使用して造影剤を少量注入する必要があります。その後、MDCTスキャナーが造影剤の位置を特定し、動脈内の閉塞を表示します。^[12] MDCT血管造影は、侵襲的なX線血管造影と比較して、閉塞やCADなどのその後の病気の検出においてより感度が高いです。^[12]

動脈閉塞症の治療は、閉塞の程度によって異なります。重症の場合は、影響を受けた動脈の閉塞を取り除くために外科的介入が必要です。現在、外科的バイパス術、動脈内膜切除術、塞栓除去術の 3 種類の外科的アプローチがあります。手術が必要ない場合は、血液をサラサラにする薬が処方されることがあります。

外科的バイパス手術は、CADの治療のために行われる処置です。この処置では、動脈の閉塞部分を、体の他の部分から採取した健康な血管に置き換えることでバイパスします。外科医は、新しい血管の一端を閉塞部分の直前に、もう一端を患部の後ろの領域に接続します。^[13]これにより、目的の領域への適切な血流が再び確立されます。

動脈内膜切除術は、影響を受けた動脈から蓄積したプラークを直接除去することを目的とした介入です。^[14]この手術では、影響を受けた動脈の頸部の側面を切開します。次にプラークを露出させて除去し、動脈を縫い合わせます。プラークが除去されると、血液は妨げられることなく動脈を流れることができます。

塞栓除去術は、閉塞が体内の元の位置から別の場所に移動して塞栓を形成した場合、実施される処置です。塞栓除去術には 2 つの方法があります。^[15]最初の方法はカテーテル塞栓除去術で、影響を受けた動脈にカテーテルを挿入し、その後塞栓を除去します。このオプションは侵襲性が低く、リスクと回復時間が低くなります。もう 1 つのオプションは従来の外科的オプションで、外科医が影響を受けた領域を露出させ、血管を開いて塞栓を除去します。

血液をサラサラにする薬は、動脈閉塞を管理する上で有益な短期的選択肢です。ワルファリンなどの抗凝固薬や、アスピリンやクロピドグレルなどの抗血小板薬は、動脈を通って血液が流れやすくすることで血栓症のリスクを軽減します。^{[11] [21]}副作用には、出血の増加やよりひどいあざなどがあります。^[16]