僧帽弁置換術

僧帽弁置換術は、患者の心臓の病変した僧帽弁を機械弁または組織弁（生体弁）に 置き換える手術です。

僧帽弁の置換が必要となる理由: ^[要出典]

• 弁が漏れている（僧帽弁逆流症）
• 弁が狭くなり、正常に開かなくなる（僧帽弁狭窄症）

僧帽弁疾患の原因には、感染症、石灰化、遺伝性コラーゲン病などがあります。現在の僧帽弁置換術には、開胸手術と低侵襲心臓手術（MICS）があります。

僧帽弁は左心房と左心室の間に位置する二葉弁で、心臓が収縮したときに心室から心房への血液の流れを防ぐ役割を果たしています。楕円形で、面積は 5.0～11.4 cm ²です。弁尖は 2 つの弁輪で区切られており、弁の各尖 ( 前尖 ( 大尖 ) と後尖 ( 小尖 ) ) には 3 つのセクション (p1、p2、p3 ) があります。組織学的には、各尖は固体線維層、心房表面の海綿体、および尖を覆う別の線維弾性層で構成されています。^[1]左心室基部から発生する2 つの乳頭筋が腱索を介して僧帽弁尖を所定の位置に保持し、腱索が弁尖の端を挿入することで、左心室収縮期に弁が漏れるのを防いでいます。^[2]

僧帽弁が正常に機能しているとき、流体は左心房から僧帽弁を通って左心室に噴出します。この噴出によって生じた渦は、僧帽弁の弁尖が非対称な形状のため、左心室の心尖に向かって移動します。この渦は時計回りに回転し、左心室の等容収縮によって大動脈弁が開き、流体の流れが左心室の心尖から全身循環と体の残りの部分に向けられます。^{[引用が必要]}

僧帽弁の非対称性は、僧帽弁血流の拡張期血流パターンにおいて非常に重要です。さらに、僧帽弁輪、乳頭筋、腱索のシステム全体が、左心室内の流体の流れを最適化する洗練された渦を形成する上で重要な役割を果たします。僧帽弁のこれらすべての側面が左心室内の正常な渦形成にどのように寄与するかを示すシミュレーションが実行されました。^{[3] [4]}

僧帽弁狭窄症の最も一般的な原因はリウマチ熱で、主に発展途上国でみられます。その他の原因としては、僧帽弁変性疾患、重度の石灰化（高齢者）、先天性奇形、悪性カルチノイド症候群、腫瘍、左心耳血栓、心内膜炎疣贅、特定の遺伝性代謝疾患、または大動脈弁の以前の手術の合併症などがあります。^[5]僧帽弁狭窄症は左心房圧の上昇を引き起こし、治療せずに放置すると、心室拡張、肥大、心房細動、および血栓形成につながる可能性があります。症状には、労作時、横になっているとき（起座呼吸）、または夜間（発作性夜間呼吸困難）、および疲労などがあります。 ^[6]

僧帽弁の弁が効果的に癒着（閉じる）しない場合、収縮期に左心室から左心房に向かって血液が逆流（逆流）します。最も一般的な原因は、粘液腫性変性（バーロー病）、虚血性心疾患、拡張型心筋症、リウマチ性弁疾患、僧帽弁輪石灰化、感染性心内膜炎、先天異常、心内膜線維症、心筋炎、およびコラーゲン血管疾患です。^[7]僧帽弁逆流を分類するために最もよく使用されるシステムは、カルペンティエの分類であり、僧帽弁輪面に対する弁の動きに応じて僧帽弁逆流を3つのタイプに分類します。^[要出典]

• タイプI：弁が正常に動いている
• タイプII：弁葉の動きが過剰
• タイプIII：弁の動きが制限される。^[7]

人工僧帽弁には、機械弁と生体弁の2つの主なタイプがあります。^[8]人工僧帽弁には様々なサイズがあります（一般的に外径は19mmから始まり、モデルごとに2mmずつ大きくなります）。^[9]

機械弁は金属や熱分解炭素で作られており^[10]、20～30年の寿命があります。^[11]機械弁では生体弁よりも血栓形成のリスクが高くなります。その結果、機械弁の患者は生涯にわたって血液を薄める薬（抗凝固薬）を服用しなければならず、出血しやすくなります。^[11]

機械弁には3つのタイプがあります。

1. ケージドボールバルブ（現在は使用されていません）
2. 傾斜ディスク
3. 二葉椎間板

二葉弁は最も一般的なタイプの機械弁であり、望ましい血行動態を提供します。^[12]二葉ディスク弁の2つの弁葉は拡張期に開き、収縮期に閉じます。^[要出典]

生体弁は動物の組織から作られています。生体弁を使用している人のほとんどは、抗凝固剤を長期にわたって服用する必要はありません。しかし、生体弁の寿命は10～15年程度です。 ^{[ 11]}若い患者では、より早く劣化する傾向があります。 [11] 10年後の弁不全の有病率は30%で、15年後には35～65%に増加します。^[13]生体弁の耐久性を高めるために、新しい組織保存技術が研究されています。^[14]

弁の選択は、患者の年齢、病状、好み、ライフスタイルによって異なります。^[11]通常、65歳未満の患者は、長期の抗凝固療法を受けることができない場合を除き、機械弁が使用され、70歳以上の患者は生体弁が使用されます。^[8]

外科医が心臓に到達する最も一般的なアプローチは胸骨正中切開（胸骨を垂直に切る）ですが、左開胸または右開胸などの他の切開が採用されることもあります。^[15]心臓を露出させた後、患者は人工心肺装置としても知られる心肺バイパス装置に接続されます。この装置は患者に代わって呼吸し、外科医が心臓弁を交換している間に心臓を迂回して血液を体中に送り出します。次に、大動脈クランプを大動脈に配置し、心臓を停止させます（心停止）。^[15]僧帽弁の病状と外科医の好みに応じて、さまざまなアプローチを使用して僧帽弁にアクセスできます。心房間溝アプローチでは、心房間溝の後ろで左心房を切開します。左心房が小さい場合は、経心房斜アプローチが使用されます。このアプローチでは、右心房を開き、心房中隔に別の切開を加えます。^[16]

弁は輪状部から4～5 mm切除され、付着している腱索は石灰化やその他の疾患がない限りそのまま残される。弁は機械弁または生体弁に置き換えられる。置換弁は、心房側に綿球を置き、断続縫合または水平マットレス縫合で輪状部に縫い付けられる。^[17]心房壁は、心室内に空気が閉じ込められないように注意しながら閉じられる。^[18]心臓が再起動され、患者は人工心肺装置から外される。^[要出典]

手術後、患者は通常、モニタリングのために集中治療室に運ばれます。手術後最初の数時間または数日間は、呼吸を補助するために人工呼吸器が必要になる場合があります。患者は24時間以内にベッドに座れるようになります。2日後には、患者は集中治療室から移動できます。患者は通常7～10日後に退院します。僧帽弁置換術が成功すれば、患者の症状は大幅に改善することが期待できます。^[19]

手術後には多少の瘢痕が残ります。胸骨正中切開後、患者の胸の胸骨の上に縦の瘢痕が残ります。左胸の下から心臓にアクセスすると、この場所に小さな瘢痕が残ります。^[20]

生体弁の患者は手術後6週間から3ヶ月間、ワルファリンなどの抗凝固剤を処方されるが、機械弁の患者は生涯にわたって抗凝固剤を処方される。抗凝固剤は血栓を防ぐために服用される。血栓は体の他の部分に移動し、心臓発作などの深刻な医学的問題を引き起こす可能性がある。抗凝固剤は血栓を溶かすことはないが、他の血栓の形成を防いだり、血栓が大きくなるのを防ぐ。^[21]

傷が治れば、患者は日常生活にほとんど制限がなくなるはずです。徐々に歩いたり、その他の身体活動をして体力を回復させるように勧められます。肉体的にきつい仕事をしている患者は、そうでない患者よりも少し長く待たなければなりません。また、手術後 6 週間は車の運転も禁止されます。^[要出典]

他の心臓手術と同様に、僧帽弁置換術には出血、感染症、血栓塞栓症、腎機能停止、心タンポナーデ、脳卒中、麻酔に対する反応などのリスクが伴います。^[22]死亡リスクは約1％です。^[23]リスクは患者の年齢、一般的な健康状態、特定の病状、心臓機能によって異なります。^[24]

Pedrizettiら^[25]は、機械弁と組織人工心臓弁を装着した40人の患者をランダムに選び、左心の流体力学を研究した。心エコー検査を用いて左心の速度場を定量的に解析したところ、人工僧帽弁を装着した患者は、通常の僧帽弁血流の特徴である時計回りの循環とは対照的に、一貫して反時計回りの循環をしていることが判明した。^[要出典]

この反時計回りの循環をさらに特徴付けるために、心エコー検査から得られたデータを裏付ける数値シミュレーションが実行されました。 ^{[引用が必要]}

この反転した渦循環は、僧帽弁置換手術を受けた患者にさらなる合併症を引き起こす可能性があり、停滞点、交差血流、エネルギー必要量の増加、左心側壁から中隔壁への圧力シフトを引き起こすことが観察されている。^[要出典]

1990年代以降、外科医は低侵襲心臓手術（MICS）として知られる、より侵襲性の低い僧帽弁手術法の開発に取り組んできました。低侵襲僧帽弁置換術では、右胸のすぐ下の小さな切開（5～8cm）を行います。MICSが従来の手術に比べて優れている点は、入院期間と輸血の必要性が減ること、傷跡が小さくなることです。^[26]

^{経カテーテル僧帽弁置換術[27]}では、既存の弁を除去するのではなく、新しい弁を既存の弁の位置に押し込みます。置換弁は、カテーテルと呼ばれるチューブを介して既存の弁の位置に運ばれます。カテーテルは、大腿部にある大腿動脈から挿入することも、胸部の小さな切開から挿入することもできます。^[28]置換弁が所定の位置に配置されたら、拡張して、古い弁の弁葉（開閉する部分）を押しのけます。^{[29] [30] [31]}

多くの僧帽弁は置換する代わりに修復することができます。実際、国際ガイドラインでは可能な限り僧帽弁修復が推奨されています。 ^{[32] [33]}僧帽弁置換術と比較した僧帽弁修復術の利点には、手術死亡率の低さ（修復では約1% 、置換では約5% ^{[34] ）、}脳卒中および心内膜炎（心臓の内膜の感染症）の発生率の低さ、同等以上の長期耐久性、^{[35] [36] [37]}、長期生存率の向上などがあります。^[35]弁を修復した患者の平均余命は一般集団と同様です。^[38]さらに、患者は僧帽弁修復術後に抗凝固薬を長期にわたって服用する必要がない場合があります。^[39]

症状がほとんどない人や手術が禁忌の人の場合、僧帽弁閉鎖不全症と僧帽弁狭窄症の両方において薬物治療の選択肢はありますが、これらの病気を治すことはできません。このような薬物治療には、利尿薬、 ^{[40] [41]} 血管拡張薬、^{[41] [40]} ACE阻害薬などがあります。^{[40] [42] [43]}

• 僧帽弁逆流症
• 僧帽弁狭窄症
• 人工心臓弁
• 心臓手術
• 人工心肺

• Fann, James I.; Ingels, Neil B.; Miller, D. Craig (2017 年 8 月 28 日)。「僧帽弁疾患の病態生理学」。Lawrence H. Cohn、David H. Adams (編)。成人の心臓外科手術第 5 版。McGraw-Hill Education。ISBN 978-0-07-184487-1。
• Khonsari, Siavosh; Sintek, Colleen Flint (2003)。心臓外科、手術技術における安全策と落とし穴、第 3 版。Lippincott Williams & Wilkins。ISBN 978-0781735407。
• コウチョウコス、ニコラス; ブラックストーン、ユージン; ハンリー、フランク;カークリン、ジェームズ K. (2013).心臓外科. エルゼビア ヘルスサイエンス. ISBN 9781416063919。