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Sendai Cardiovascular Center

人工心肺を使用した開心術における大動脈・橈骨動脈圧の圧較差発生に関する検討

仙台循環器病センター　臨床工学科

前田寿　早坂啓　鈴木信司


目的　当院では開心術中、大腿動脈圧と橈骨動脈圧を表示しているが多くの症例で体外循環中あるいは体外循環後から橈骨動脈圧の偽性低下が観察される。偽性低下とは中枢・末梢間に圧較差が生じた状態のことであり他の報告では 72 ％の症例において発生したとされている。　原因については多くの報告があるが、末梢血管収縮、末梢血管拡張、循環血液量減少、血管弾性率の変化、人工心肺中の再加温によって、動脈シャントが発生し盗流現象を起こすため、など見解は異なる。　今回、これらの報告の再考を目的に、患者背景、体外循環前後の循環動態、体外循環条件、薬剤使用量などの検証を基に、偽性低下（以下、圧較差）の発生要因について検討した。


年齢　 65±12 　　性別♂ 30 ♀6身長　 162±8 　　体重 61.4±11.1 　　 BSA1.65±0.17

・冠動脈バイパス術　 20 例　　　 D_CABG(7),T_CABG(9) ,Q_CABG(4)・弁置換術　 9 例　　　 DVR （ 1 ） , DVR+TAP(1),

AVR(3),AVR+S_CABG （ 2),AVR+D_CABG （ 1),AVR+DA closure(1)

・弁形成術　 7 例　　　 MVP(2), MVP+TAP(3), MVP+TAP+MAZE(1),

MVP+MAZE(1),

人工心肺を使用した成人開心術 36例

対象


方法　圧較差の算出

RA 圧 FA 圧

RA - FA ＝ 0

systolic

systolic

80

100

systolic100

RA 圧 FA 圧

RA - FA ＝ -20

体外循環前体外循環後

(0) - (-20) = +20 （ 20mmHg の圧較差が発生！）

systolic100

　はじめに、体外循環前と体外循環後それぞれについて、収縮期橈骨動脈圧（ RA 圧）

から収縮期大腿動脈圧（ FA 圧）を引いて圧差を求めます。　次に、体外循環前の圧差から体外循環後の圧差を引いて圧較差を求める。この場合、 20mmHg の圧較差が生じたことになる。


RA 圧


FA 圧

RA - FA ＝ +30

systolic

systolic

130

100

systolic100

systolic80

RA 圧 FA 圧

RA - FA ＝ -20

体外循環前

体外循環後

(+30) - (-20) = +50 （ 50mmHg の圧較差が発生！）

　体外循環前に RA 圧が FA 圧より高く、体外循環後 RA 圧が FA 圧より低い場合、圧較差

は大きくプラスとなる。


RA 圧


FA 圧

RA - FA ＝ -10systolic

systolic

130

100

systolic100

systolic90

RA 圧 FA 圧

RA - FA ＝ +30

体外循環前体外循環後

(-10) - (+30) = -40 （圧較差は発生していない！）

　体外循環前に RA 圧が FA 圧より低く、体外循環後 RA 圧が FA 圧より高い場合は、値は

マイナスとなり、圧較差は生じていないことになる。


　体外循環後の橈骨動脈圧が大腿動脈圧に比べ、大きく低下することが問題であるため、圧較差が 5mmHg 以下を圧較差非発生症例 A群、 5mmHg 以上を圧較差発生症例 B 群とした。

方法　圧較差発生症例の分類

● 圧較差 5mmHg 以下　・・・　 A 群（圧較差非発生症例）

● 圧較差 5mmHg 以上　・・・　 B 群（圧較差発生症例）


方法　検討因子

患者背景術式データ体外循環前・中・後の循環動態薬剤使用量

・ height ・ CPB time ・ RABP(S/D/M) ・ norepinephrine(maxγ ）… ノルアドリナリン

・ weight・ clamp time ・ FABP(S/D/M) ・ dopamin(maxγ ）

・ BSA ・術式・ CI/PI ・ dobutamin(maxγ ）

・ BMI ※balance ・ HT ・ carperitide(maxγ ）… ハンプ

・ gender ・ pre CPB ・ SVRI ・ alprostadil alfadex(maxγ ）… PGE1

・ age ・ CPB ・ BIS(bispectral index ）・ nitroglycerin(maxγ ）

※risk factors ・ post CPB ・ BT( 膀胱温 ) ・ nicorandil(maxγ ）… シグマート

・ HT ・ total ・ AT( 送血温 ) ・ diltiazem(maxγ ）… ヘルベッサー

・ HL ・ VT( 脱血温 ) ・ fentanyl(volume mg/kg)… フェンタネスト

・ HU ・ RT( 手温 )・ vecuronium(volume mg/kg)… マスキュラックス

・ SM ・ ephedlin(volume mg/kg)… エフェドリン

・ DM ・ phenylephrine(volume μg/kg)… ネオシネジン

・ OB ・ nicardipine(volume mg/kg)… ペルジピン

・ nitroglycerin(volume mg/kg)

　両群の患者背景、術式データ、体外循環前後の循環動態、体外循環条件、薬剤使用

量を検討因子とし、 T 検定、 χ 二乗検定を行い圧較差が発生する傾向を検証した。


方法　検討因子の細分化

体外循環前体外循環開始　　　～遮断解除

遮断解除　～体外循環離脱体外循環後

カテゴリ 1

（ K1 ）カテゴリ 2



（ K4 ）

手術室入室 ICU

　体外循環前後の循環動態、体外循環中の循環条件はカテゴリ 1～ 4 に

分け、各因子の平均値を求めた。　同様に薬剤使用量も 4 つのカテゴリに分け、持続使用される薬

剤は各カテゴリでの最大 γ 値を、ワンショットで使用される薬剤は各

カテゴリでの体重あたりの使用量を求めた。


方法　解析の様子

Ｋ 1

Ｋ 2

Ｋ 3

Ｋ 4

　体外循環前後の循環動態、体外循環中の循環条件についてカテゴリー別に平均値を算出。


方法　解析の様子カテゴリー別の平均値を一覧化し AB 群に分類。


結果

有意差が生じた項目（ T 検定） A 群 B 群 P 値

身長（ cm) 165.5±6.7 158.4±8.2 0.010

体重 (kg ） 68.0±11.8 56.2±6.8 0.002

BSA （㎡） 1.75±0.17 1.56±0.12 0.001

BMI （ kg/m2) 24.6±2.8 22.4±2.6 0.023

体外循環前の水分バランス（ ml ） 1249±383 952±439 0.046

[K1] alprostadil alfadex(maxγ ）… PGE1 0.002±0.003 0.009±0.009 0.004

●A 群 16 症例、 B 群 20 症例、圧較差発生割合 56 ％。● 検定項目の総数 133 。内 7 項目で有意差が認めら

れた。

有意差が生じた項目（ χ 二乗検定） A 群 B 群 P 値

高血圧症（＋）　 /　高血圧症（－） 16　 /　 0 13 　 / 　 7 0.011


　Ａ群では、身長、体重、 BSA 、 BMI の値が有意に高く、血管径が大きいことが

示唆される。

20

40

60

80

100

A B

140.0

150.0

160.0

170.0

180.0

A B1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

2.20

A B

Height Weight BSA

P < 0.01

BMI

P < 0.01 P < 0.01 P < 0.05

15

20

25

30

A B

考察　末梢血管の収縮が圧較差発生原因か？



- 1000

0

1000

2000

pre CPB cpb post CPB

A

B

　水分バランスの推移を示す。 A 群では水分バランスが多い傾向があり

血管が拡張していることが示唆される。

水分バランスの推移

* P<0.05


　体外循環後ボスミン (epinephrine) を使用した症例の圧較差の推移を示す。ボスミンの使

用後圧較差が発生している。これは、 α受容体刺激により末梢血管が収縮し血流遮断が

生じたためと考える。

20

40

60

80

100

120

140

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20 ボスミン 0.1mg 、 0.03mg iv

ＣＰＢ中・後圧較差はない


ボスミン使用後圧較差が発生

マイナスの振れが大きい程、多く

の圧較差が生じていることになる

Ao clampCPB

ＩＣＵ帰室

圧較差発生には末梢血管の収縮が関与していると推測される。

ＲＡ圧

ＦＡ圧


考察　血管拡張剤を多用しているのに圧較差が生じる？

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

K1 K2 K3 K4

AB

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

K1 K2 K3 K4

AB

0.000

0.002

0.004

0.006

0.008

0.010

K1 K2 K3 K4

AB

　血管拡張剤によって末梢血管を拡張していれば圧較差は生じないはずである。両群

の血管拡張剤使用量を示す。Ｂ群でＰＧＥ 1 使用量が有意に多く、また、 HANP 、ペルジ

ピンの使用量も多い傾向がある。

HANPmaxγの推移PGE1maxγの推移ペルジピン使用量の推移

(mg/kg)

* P<0.01

*


　圧較差が生じた症例の経過を示す。圧較差の度合いはそれぞれの症例で異なるが、発生パターン

は体外循環中から生じるものと、体外循環終了後から生じるものとの２つに分けられる。　いずれも圧較差は体外循環終了直後が最大となりその後次第に減少してゆくが、体外循環

中から生じた場合が圧較差は大きく長時間続く傾向がある。

20

40

60

80

100

120

140

-30

-20

-10

0

10

20

30

Ao clamp

CPB

ＣＰＢ直後圧較差は最大、その後減少

ＲＡ圧ＦＡ圧

ＩＣＵ帰室


～　圧較差の発生パターン　～

ＣＰＢ中圧較差はない

20

40

60

80

100

120

140

-30

-20

-10

0

10

20

30

圧較差発生パターン 1 圧較差発生パターン 2

ＣＰＢ中から圧較差が発生

ＩＣＵ帰室


　圧較差発生パターン別の薬剤使用量の経過である。体外循環中から圧較差が生じる

症例は、血管拡張剤の使用量が多く、血管収縮作用のある NAD （ norepinephrine）の

使用量が少ない傾向がある。

NADmaxγの推移

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

K1 K2 K3 K4

3B

2B

A

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

0.080

K1 K2 K3 K4

3B

2B

A

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

K1 K2 K3 K4

3B

2B

A

PGE1maxγの推移 HANPmaxγの推移

ＣＰＢ中から圧較差が生じた症例ＣＰＢ直後から圧較差が生じた症例圧較差が生じなかった症例


　血管拡張剤を多用し、末梢血管は開いているはずなのに圧較差が

生じてしまう。圧較差の発生は、末梢血管収縮だけでは説明できない。


考察　他の原因～　東海大学　金沢らの報告　～

・　動脈内血圧分布の測定結果。・　弾性率の異なるチュ－ブを組み合わせた血管モ

デルによる実験結果。

末梢血管の弾性率低下が圧較差発生原因　（弾性率の低下とは血管が柔らかくなること。例えば、金属管ならば弾性率は高

くなる。）弾性率＝

力ひずみ


考察　血管弾性率低下が関与することは、高血圧症の患

者で圧較差が生じない傾向から推測される。

　高血圧症の本態は動脈硬化症。血管が硬いのであるから

血管弾性率は高く、結果、圧較差が生じない。

高血圧症（＋）高血圧症（－）A 群 16 0

B 群 13 8

両群における高血圧症患者数の比較

χ 二乗値： 0.0053


考察　血管弾性率の低下が圧較差発生原因の一つであり、血管拡張剤は弾性率を低下

させ、昇圧剤は弾性率を上昇させると考えると、弾性率を保つには、拡張剤と昇圧剤の

使用量のバランスが重要であり、拡張剤が多く昇圧剤が少なかった B 群で圧較差が生じ

たのは血管弾性率低下の方向にバランスが傾いたためと考えられた。

圧較差発生

拡張剤昇圧剤

血管弾性率低下

血管拡張剤の多用

血流遮断

昇圧剤拡張剤

α作用のある昇圧剤の多用


　人工心肺を使用した開心術における大動脈・橈骨動脈圧の圧較差発生について、患者背景、体外循環前後の循環動態、体外循環条件、使用薬剤量などの検証を基に要因を検討した。

結論

● 圧較差の発生には、末梢血管収縮と血管弾性率低下が　関与すると考えられた。

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