心臓画像診断

経胸壁心エコー検査（TTE）は、超音波を用いて心臓の各腔と血液の流れを連続的に可視化する検査法です。ドップラー法と呼ばれる技術を用いることで、心臓と心臓内の血流を非侵襲的に可視化できるため、心臓疾患の診断において最も一般的に用いられる画像診断法です。

TTEは、冠動脈疾患患者の評価によく用いられます。^{[ 4 ]}ストレス心エコー検査は、冠動脈疾患の診断と心筋生存能の評価に用いられます。^{[ 4 ]}

経食道心エコー検査は、超音波トランスデューサーを備えた柔軟なプローブを食道に挿入し、心臓および周囲の構造に近づく侵襲的な処置です。^{[ 5 ]}この処置により、大動脈、肺動脈、心臓弁、心房、心房中隔、左心耳、および冠動脈の画像がより鮮明になります。また、心臓手術中に患者のモニタリングや手術介入の成功の評価にも使用できます。^{[ 5 ]} TTE では、ハーモニックイメージング、造影剤、高周波トランスデューサーを使用して、拡張していない冠動脈を可視化し、冠動脈血流を測定できます。この非侵襲的で低コストの方法は、安静時および薬理学的ストレス時の病的な冠動脈血流パターンを示すことにより、CAD が疑われるまたは確定している患者の診断と管理に役立ちます。^{[ 6 ]}

経食道心エコー検査は、従来の経胸壁心エコー検査（TTE）よりも心臓と周囲の血管の鮮明な画像を作成します。TEEは、TTEでは高品質の画像を得ることが困難な肥満や慢性閉塞性肺疾患（COPD）の患者に特に有用です。 ^{[ 5 ]}

しかし、TEEには、処置を行うために医療スタッフのチームが必要であること、患者が処置前に特定のガイドラインに従う必要があること、処置時間が長いこと、全身麻酔を必要とする患者に不快感を与える可能性があることなど、いくつかの欠点があります。TEEはまた、利用可能な解剖学的構造によって制限され、安全のために解剖学的構造を視覚化するために、食道胃十二指腸内視鏡検査などの2回目の処置が必要になる場合があります。 ^{[ 5 ]}

さらに、TEEには食道穿孔や薬剤の副作用などのリスクも伴います。^{[ 5 ]}

造影心エコー検査用の超音波造影剤の導入により、冠動脈疾患の診断と評価における心エコー検査の有用性が大幅に向上しました。^{[ 8 ]}超音波造影剤は、安静時および負荷心エコー検査中の左室駆出率の評価に使用されます。造影心エコー検査では、局所心筋機能と灌流を同時に評価できるため、冠動脈疾患の非侵襲的診断が可能になります。放射線被曝や潜在的な腎毒性がないなど、他の非侵襲的画像診断法と比較していくつかの利点があります。造影心エコー検査では、造影特異的超音波画像診断中に超音波造影剤を静脈内投与する必要があります。^{[ 8 ]}

コンピュータ断層血管造影（CTA）は、円形の装置を用い、X線源が円形の軌道を回転することで、内側の円周を均一かつ既知のX線密度で照射する画像診断法です。CT技術の目覚ましい発展に伴い、心臓病学におけるCTAの利用は拡大しています。現在では、マルチディテクタCT、特に64列検出器CTにより、わずか数秒（使用する装置やプロトコルにもよりますが、10秒未満）で心臓検査を行うことが可能になっています。これらの画像は、アルゴリズムとソフトウェアを用いて再構成されます。

心臓CT（CCT）は、複雑で動きのある心臓を画像化することが難しいため、従来の胸部CTを改良したものです。^{[ 16 ]}これは、薄いスライスと高解像度スキャンを使用すること、および動きのない画像をキャプチャするために心電図（ECG）ゲーティングまたはトリガーを追加することによって実現されます。標準的なCTスキャンは軸方向モードまたはヘリカルモードで取得されますが、CCTはこれらのモードにECGゲーティング次元を追加して心臓の画像をキャプチャします。 ^{[ 16 ]}これらの変更は、X線管と検出器の半径方向の移動によって取得された逆投影された透過データから再構成される平面スライス画像から必要なデータを取得するために必要です。^{[ 16 ]}

冠動脈CTカルシウムスキャンは、冠動脈疾患の重症度を評価するための心臓のコンピュータ断層撮影（CT）スキャンです。具体的には、動脈を狭窄させ、心臓発作のリスクを高める可能性のある冠動脈内のカルシウム沈着物を調べます。^{[ 17 ]}この重症度は、アガットストンスコアまたは冠動脈カルシウム（CAC）スコアとして表されます。CACスコアは、心血管イベント、心臓死亡、および全死因死亡のリスクの独立したマーカーです。^{[ 18 ]}さらに、他の心血管リスクマーカーに加えて、追加の予後情報を提供します。^{[ 18 ]}通常の冠動脈CTカルシウムスキャンは、造影剤を使用せずに行われますが、冠動脈CT血管造影のように、造影剤を用いた画像から行うことも可能です。^{[ 19 ]}

陽電子放出断層撮影（PET）は、陽電子を放出する放射性同位元素を追跡する核医学画像診断法です。 ^{[ 20 ]} PETは、さまざまな代謝化学プロセスの視覚的な画像解析を可能にするため、最も柔軟性の高い画像診断技術の1つです。心臓病学での使用は、技術的および相対的なコストの困難さから、非常にゆっくりと増加しています。ほとんどの使用は、臨床目的ではなく研究目的です。検査対象の代謝経路の化学化合物内の元素の適切な放射性同位元素を使用して、PET画像で関心のある化学化合物の位置を可視化します。

PETトレーサーは陽電子を放出します。陽電子は負に帯電した電子とほぼ同じですが、電荷が反対で反物質とみなされます。陽電子と電子が接近すると、互いに消滅し、反対方向に進む2つのガンマ線を生成します。 ^{[ 21 ]} PETスキャナーはこれらのガンマ線を検出して、陽電子の位置と体内の代謝プロセスを示す画像を生成します。^{[ 21 ]}画像の精度は、放出された陽電子の初期速度に依存し、これはスキャナーが体内の放射性原子の位置を定義する能力に影響します。^{[ 21 ]}

単光子放出コンピューター断層撮影（SPECT）は、血流に注入された放射性トレーサーから放出されるガンマ線を利用した核医学画像診断法であり、トレーサーは最終的に心臓に分布します。SPECTは、心臓への血流と心臓の機能状態に関する情報を提供します。これは、冠動脈疾患を患っている、または患っている疑いのある患者の評価によく使用され、さらに心筋灌流イメージングにも使用されます。 ^{[ 23 ]}検査の精度は研究の技術的な質に依存し、結果を解釈するには、手順の物理学と技術的側面に関する知識が必要です。

冠動脈カテーテル検査では、脚または手首の血管から心臓に挿入したカテーテルを通して圧力モニタリングと採血を行い、心臓の機能を調べます。また、造影剤を注入した後、通常毎秒30フレームのX線透視を用いて、心腔および動脈内の血液の位置と量を可視化します。冠動脈造影は、心臓カテーテル検査中に実施され、冠動脈内腔の開存性と形態を調べるために使用されます。

血管内超音波

血管内超音波検査（経皮的心エコー検査とも呼ばれる）は、コンピューター化された超音波装置に接続された、特別に設計された細長く複雑な構造のカテーテルを使用して、血管の内腔と内壁を可視化する画像診断法である。