第63回 電気通信大学セミナー 2018.4.27

失神・心臓突然死に関する従来法よりも低侵襲な診断・治療・予防について
防衛医科大学校 集中治療部
橋本賢一

1本日の講演内容
Ⅰ. ①心臓突然死に関する疫学②非侵襲的心臓突然死リスク評価検査ⅰ)SAECG(加算平均心電図）ⅱ)T波オルタナンス(TWA)ⅲ）心拍変動解析(HRV)ⅳ）ハートレートタービュランス(HRT)③心臓突然死の治療・予防について
Ⅱ. 完全皮下植込み型除細動器(S-ICD)について
Ⅲ.着脱型自動除細動器について

テーマ
多方面から心臓を診る

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Key word• ホルター心電図• 加算平均心電図• 心房細動（発作性心房細動）• 心室期外収縮• 心室頻拍• 心室細動3心臓突然死とは？
• 突然死とは健康そうに見えた人が予期せず突然帰らぬ人になる事であり、医学的には「症状が出現してから24時間以内の予期しない内因死」と定義されています。
• 我が国では年間約12万人の突然死があり、このうち約7万人が心臓の異常が原因となる心臓突然死です。実に1日約190人もの人が心臓突然死している計算になります。
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突然死を引き起こす危険な不整脈

心室細動(Ventricular fibrillation)

・不規則で複雑な波形が続きR波やT波の区別は付かない
・頻拍により血圧、心拍質量が著しく低下

5 5

突然死を引き起こす危険な不整脈

心室性頻拍(Ventricular Tachycardia)

・心拍数は140～180bpmになる
・R-R間隔は規則正しい・VPCが11個以上出現する・頻拍により血圧、心拍質量が著しく低下
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質問• 日本における心肺停止者はこの10年間で①低下傾向にある。
②横ばいである。
③増加傾向である。

7

心肺停止者傷病者数（総務省消防庁調べ）8

9（総務省消防庁調べ）

質問• 日本における心肺停止傷病者において79歳以下の患者が占める割合は全体に対して①約60%である②約40%である③約20%である

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日本老年病学会

57%43%（総務省消防庁調べ）
11本邦におけるICD植込み件数の推移

ICD: Implantable cardioverter defibrillator (植え込み型除細動器）
12

• ICD植込み件数が増えているにもかかわらず心臓突然死の数は増えている。

• 2次予防としてのICD植込みは国内では、充実しているものの、1次予防における植込みが不十分なのでは？？？
13不整脈の非薬物治療ガイドラインJCS2011

14

15

電気生理学的検査

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電気生理学的検査(心室プログラム刺激）17致死性不整脈の発生機序

Ikeda T, at el. Circ J. 71 Suppl A: A106-14, 2007.
18

1.心電図微小電位指標
脱分極異常指標①心室遅延電位(LP:Late Potential)

再分極異常指標②T波オルタナンス(TWA:T Wave Alternans)

他QTD:QT dispersion
QT peak-endなど
TWVなど

1919

SAECG (Signal averaged electrocardiogram)20

SAECG陽性例と陰性例
LPはQRS終末部に存在する、微小な電位であり伝導遅延の存在を意味する。
リエントリーの機序成立に伝導遅延が必須であることより、LPが陽性であることはVTの電気生理学的な素地(substrate)が存在するといえる。

(LP: Late potential)

Breithardt G, et al. Circulation 83: 1481–1488, 1991.
21

LPと持続性心室頻拍の関連池田隆徳. 循環病理レビュー 2014.(15).17-26
22

SAECGの計測法• 現在LPの解析は時間領域解析(Time domain法)のなかでも、ベクトルマグニチュード法が主流である。本方法では双極X, Y, Z誘導から得られた心電図波形を特殊フィルターで処理したのちに(X2＋Y2＋Z2)1/2の式にてベクトルマグニチュードを算出する。この波形をノイズ軽減のために通常50-300回の加算平均を行う。
〇実時間型ではノイズレベル0.4μV以下が推奨。
〇ホルターは暫定的に0.8 以下（暫定）。
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SAECG 各パラメータ24

SAECGパラメータの定義• fQRSはQRSの開始部位からLPを含んだ全活動電位持続時間を意味している。またLAS40
は40μV以下の電位の持続時間である。
RMS40はLPを含む後半40msecの電位の面積の平方根が定義であり、主にLP部分の相対的な電位サイズを表している.
• fQRS, LAS40及びRMS40の2項目以上が異常であった場合検査陽性と判断する.
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SAECGパラメーター日内変動(fQRS)(健常者のデータ）(ms)
p=0.001p=0.007

Mean±2SD

原田直美、橋本賢一. 2016年日本不整脈心電学会

26

27

症例1 46歳男性 Brugada症候群(Vf+)

日中(14:32)

夜間(2:42)

質問 上記のSAECGの判定は？
①日中も夜間も陽性 ② 日中も夜間も陰性 ③ 日中陰性、夜間陽性28

症例1 46歳男性 Brugada症候群(Vf+)

日中(14:32) 陰性

夜間(2:42) 陽性

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LPパラメーターの日内変動13

症例 37才男性
321512(μV)
40

13:43

19:28

3:18

9:20

30
negative

negative

positive

negative

20
10030

SAECGまとめ• SAECGにおける遅延電位は心室の伝導障害を意味しており、脱分極異常の指標である。
• SAECGは機種・フィルターによって基準値(正常値が異なる)。
• SAECGパラメーターは24時間連続測定が可能となった、また日内変動を有する。
• 本検査法は陽性的中率6-29%と低いものの、陰性的中率は89-99％と極めて高い。
31

TWA( T wave alternans)32

致死性不整脈の発生機序

Ikeda T, at el. Circ J. 71 Suppl A: A106-14, 2007.
33TWAとは

Ｔ波オルタナンスは、体表心電図におけるＴ波の交互現象である。
肉眼的に可視可能であるマクロボルトレベルのＴ波オルタナンス現象は約100年前から知られている。1994年にRosenbaumらによってマイクロボルトレベルのＴ波オルタナンス(以下TWA)の臨床研究の報告がなされてからTWAの臨床研究が一気に広がった。

34

（ゴールドスタンダード）

TWA スペクトル法 (運動負荷又は心房ペーシング）

Verrier RL, et al.
J Am Cardiol.58:1309-24, 2011.

Bloomfield DM, et al.
JCE. 13:502-12, 2002.
35

TWA タイムドメイン法 (ホルター心電図）

カットオフ値は65μV

Ａ：Verrier RL, et al.
J Am Cardiol.58:1309-24, 2011.

B:Sakaki K, et al.
Heart Rhythm. 6:332-7, 2009.
36

TWA陽性例(A)と陰性例(B)
陽性基準
Alternans値（Valt)＞1.9μV
かつAlternans ratio<3.0以下
上記が1分以上続く場合

スペクトル法福永俊二 心臓2016. （48）. 377-383

37TWA判定不能例
TWAは陰性で有ることに意義があるため陰性（正常）と非陰性（判定不能）にわけて判断することが多い

一見陽性に見えるが、基準をみたすTWAは１分間以上持続しない。

福永俊二 心臓2016. （48）. 377-383
38症例 33歳 男性• 主訴：意識消失• 現病歴：平成16年2月2日、午前10時頃友人宅の玄関先で会話中に突然意識消失したため、友人が救急隊を要請した。救急隊到着時モニター上心室細動を認め直流電気的除細動300Jにて洞調律に復帰し当院に搬送された。
• 既往歴：他病院にて肥大型心筋症(HCM), 心房細動(af)の診断でジソピラミドを処方されていた。
• 家族歴：特記すべき事なし。
39

入院時心電図ⅠaVR

V1V4ⅡaVL

V2V5ⅢaVFV3V61mv

40

心エコー図所見(長軸像)41

心室遅延電位Std QRS
147ms
Under 40μV 59ms
RMS 40ms 3.4μV
42

T Wave Alternans

最大TWA値
19.4μV
Ratio 1.443

EPSによるプログラム刺激
ⅠⅡⅢ
aVR
aVL
aVF
V1
V2V3V4V5V6

S1-S1 500ms
S1-S2 220ms
S2-S3 190ms
44

TWAまとめ• TWAは再分極異常の指標である。
• TWAはホルター心電図連続測定が可能となった。
• TWAはLPと同様に陰性的的中率が高く、陽性的中率は高くないためLow riskの患者を層別化するのに有用である。

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HRV( Heart rate variability)46

致死性不整脈の発生機序

Ikeda T, at el. Circ J. 71 Suppl A: A106-14, 2007.
47

HRVとは ( 時間領域解析・周波数領域解析 ）HRV のパラメーターとして,時系列解析で得られる,① SDNN ( 24 時間の NN 間隔 [正常心拍の RR 間隔] の標準偏差 [ms] ),② RMSSD ( 隣り合う NN 間隔の差の 2 乗の和の平均の平方根 [ms] ),③ pNN50 ( すべての NN 間隔の差が 50 ms 以上異なる NN 間隔の全体に対する比率 [%] )時間領域解析(Time domain)

HRVは通常のホルター24時間心電図にて計測できる

周波数領域解析(Frequency domain)

小川洋二郎ら, Anesthesia 21 century 2011vol13.(2)20-25.

48

HRVの原理池田隆徳. 循環病理レビュー 2014.(15).17-2649時間領域解析（Time domain解析）• 線形解析法
• 対象とする時系列のRRのデータを時間軸に沿って解析する方法である。時間領域解析にはRR間隔（NN間隔）の標準偏差（SD）などを求めた指標や、隣り合ったNN間隔の差の標準偏差（SD）及び、隣り合ったNN間隔の差が50msを超える比率を求めた指標などがある。
時間領域の指標の定義を表に記す。
• なかでも、SDNNは最も心臓突然死との関連が報告されている(時間領域解析におけるパラメータの多くは副交感神経活動を反映している。
50

周波数領域解析 (Frequency domain解析)• 心拍変動を周波数帯毎に変換して解析する方法を周波数領域解析法という。基本原理として、周波数領域解析法は光の成分をプリズムにて分けることと同じである。この方法は複数の波から形成されるRRの変動を数学的手法により変換し行う。
• 数学的な変換手法として高速フーリエ変換（FFT）、最大エントロフィー法（MEM）、自己回帰モデル（AR）がある。特定の周波数をもつ指標は低周波成分（lowfrequency: LF, 0.04-0.15Hz）と高周波成分(highfrequency: HF, 0.15-0.40Hz)からなる。
51

HRV各パラメータの定義

よく使用されるLF/HFは交感神経、副交感神経のバランスの指標。
LFは交感神経＋副交感神経の要素を含む。
HF、RMSSD、NN50 、 pNN50は副交感神経指標。

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HRVスペクトル法
非線形解析法

線形解析法

Malik M et al. Circulation.1996,17:354-381.
53年代別によるSDNNの変化(ms)

P<0.001

A:20-39歳
B:40-59歳
C:60-79歳
D:80歳以上（健常者254名のデータ）

橋本賢一. 抗加齢医学会総会2017.東京54

HRV(タイムドメイン法）の基準値

Samitto et al. Heart rhythm. 14:304-307, 2017.
55急性心筋梗塞後患者を対象とした生存曲線(心拍変動解析）

生存率

Huikuri HV et al. Circulation 101: 47-53, 2000.
56

第51回 埼玉不整脈ペーシング研究会 2017年12月16日 さいたま市

非接触バイタル計測マイクロ波センサーでチル
トテーブルテスト中の心拍変動を解析し得た
神経調節性失神• 高瀬凡平1)、橋本賢一1)、眞崎暢之1), 足立 健2) ,孫 光鎬3)、松井岳巳4)••••

1)防衛医科大学校 集中治療部
2)防衛医科大学校 循環器内科
3)電気通信大学 大学院情報理工学研究科 機械知能システム学
4)首都大学東京 システムデザイン学部57

方法 マイクロ波レーダーの設置
具体的に，マイクロ波レーダーは，研究対象者の心臓を身体の前面にヘッドアップティルト試験時に用いる身体固定用ベルトの外側面に装着する。また，マイクロ波レーダーはABS樹脂ケース（外側寸法：８５．５ｘ５９ｘ２６．５ｍｍ）に入れて固定しているため，身体と密接ではなく，電波を照射するアンテナ面から少なくとも２cm以上の距離を保つようにする。

58

マイクロ波レーダーシステム全体写真

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症例呈示
症例：20才女性。
主訴：失神
現病歴：18歳時に、発熱による点滴後に立ち上がろうとして失神した。19才時には立位でトレーニング(プレス中)に、嘔気悪心後に失神した。20才時に老人施設で立位で見学中に失神した。
いずれも意識障害は数分間であった。また意識障害時にけいれんはなかった。失神の精査目的に当院外来を受診した。

61

62

HRT(Heart rate turbulence)63

致死性不整脈の発生機序

Ikeda T, at el. Circ J. 71 Suppl A: A106-14, 2007.
64

HRTとは？
HRT：Heart Rate Turbulence 心室期外収縮（PVC）後に生じる生理的な２相性の洞結節反応で、PVC直後の心拍数増加とその後の心拍数漸減よりなる現象。

PVC

3～4秒以内のRR間隔短縮のピーク

約9秒後のRR間隔延長のピーク

12～15秒後のRR間隔の回復

HRTは、PVC後のRR間隔の短縮と、それに続く延長を見た心拍のゆらぎ
Schmidt G, Malik M,et al.Lancet 353:1360-1396,1999

田邉晃久：heart rate turbulence（HRT）.心臓突然死を予知するための不整脈ノンインベイシブ検査：
143-156,2010

ハートレートタービュランスのタコグラム(速度曲線）と測定

Bauer A, et al. J Am Coll Cardiol.
2008;52(17):1353-65.
66

３２歳男性 健常者
In this case, TS revealed Larger in sleep time than that in wake up time.
PVCPVC

Wake up time

Sleeping time67
67

症例 61才男性
52歳時より拡張型心筋症と診断されていた。持続性心室頻拍を認め、アミオダロン200mg/日が投与されていたが、減量(100mg/日）された後時々前失神やめまいを生じるようになった。2006年3月初旬に入浴中に意識障害を起こし、救急車にて搬送され入院となった。来院時は心室細動であった。入院後蘇生術とともにニフェカラントを投与し、救命できた。
ICDの施術後、外来にて経過観察を行ったがその後突然死した。
突然死一ヶ月前のHRTをしめす。

陽性 category2

陰性基準値はTO＜0％、TS＞2.5 [ms/RRI]

田邉晃久：heart rate turbulence（HRT）.
心臓突然死を予知するための不整脈
ノンインベイシブ検査：143-156,201068

HRVとHRTのまとめ• HRV, HRTともに自律神経活動の異常を検出し突然死を予知する指標である。しかしながら、自律神経活動は加齢に伴い変化するため注意が必要である。
• HRVはSDNNが最も重要。（cut off値 65ms以下）• HRVはPVCが多いと評価が困難となる。逆にHRVはPVCが少な過ぎると評価が出来ない。
69

リスク層別化のアルゴリズム

池田隆徳：心臓突然死を予知するための不整脈ノンインベイシブ検査：P236
70

今後の課題(1次予防としての不整脈による心臓突然死を防止するために）①LP, TWA, HRT, HRVを組み合わせたリスク層別化の検討が必要。
②各疾患（心筋梗塞、心筋症、心不全、肥大型心筋症、拡張型心筋症）毎におけるLP,TWA及びHRTのcut off値の検討が必要。
④大規模な日本人のエビデンスが少ない。
71

Ⅱ. 完全皮下植込み型除細動器(S-ICD)について

72

完全皮下植込み型除細動器(S-ICD)について• S-ICDはシステム（ジェネレーター本体、リード線）がすべて皮下に植え込まれており、静脈や心腔内の血流中にリードが留置されていない点が従来の経静脈的ICD（TV-ICD)と異なる。

73

EMBLEM™ S-ICDシステム• 完全な皮下植込み型• 心臓にリードを留置する必要がなく、血管系に触れることもない• 解剖学的に植込み位置を決定するため、植込み時のエックス線透視の必要性が低減

74

S-ICDが開発された経緯• 機種によって予想外のリード露出などのリコールが繰り返された。
• 活動性の高い若年者でリード損傷が多かった。
• 高齢者、糖尿病患者、呼吸不全患者、心不全患者など感染症ハイリスク患者の症例が増えリード感染、感染性心内膜炎などの発生頻度も増えていた。
75

デンマークのペースメーカおよびICDレジストリ(N=5918、2010～2011年、6か月)• 9.5%の患者が合併症を呈した(主要合併症5.6%)• 2.8%の患者が6か月以内にリード関連の処置を再び受けた
 デュアルチャンバICD患者のリスクが高かった(14%、RR=2.0)
 アップグレード時およびリード修正時のリスクが高かった(15%)

Kirkfeldt RE et al. Europian Heart J 2014. 35, 1186-1194.
76

• EMBLEM™ S-ICDリードの電極、コイル部分は胸骨正中線に平行で胸骨左縁に沿う位置に留置• パルスジェネレータはおよそ第五－六肋間、中腋窩線に留置し、 77
横隔膜より上にあること

S-ICD植込み後の胸部X線

78

S-ICD植込み後の体表写真

23歳、48kg

79SICD 適応症例、非適応症例
適応症例
・血管アクセスが困難又は不可能な症例（閉塞又は先天的）。
・デバイス感染の既往がある症例、感染リスクが高い症例。
・徐脈によるペーシング機能や抗頻拍ペーシングの必要がない症例。

不適応
・徐脈性不整脈を合併しペーシング機能が必要な症例。
・繰り返し発症する単形性VTがあり抗頻拍ペーシングが有効な症例。

古山准二郎. 循環器内科 2017.81:89-93

80

Ⅲ. 着用型自動除細動器 LifeVest
Wearable Cardioverter Defibrillator (WCD)81

Wearable Cardioverter Defibrillator(WCD)とは？
• WICDはジャケット型の除細動器であり、VT,Vfのリスクが高いと考えられる一定期間に使用できる。その後、TV-ICDまたはS-ICDを検討する。心機能の改善などにより、ICDの適応がなしと判断される場合はWICD装着を中止する。

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着用型自動除細動器 LifeVest
Wearable Cardioverter Defibrillator (WCD)

除細動電極（セルフジェリング）

心電図電極
••

ドライ
４つの電極で２誘導レスポンスボタンコントローラ••

二相性150J
心電図、着用時間等を記録

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使用目的、効能又は効果
承認書より
本品は、心室頻拍又は心室細動による心臓突然死のリスクが高いが植込み型除細動器(ICD)の適応の可否が未確定の患者、又はICDの適応だが患者の状態等により直ちにはICDが植え込めない患者を対象として、除細動治療を目的に使用する。

ICDの適応の可否が確定するまでの期間、又はICDの植込みを行うまでの期間使用する。

84

使用目的、効能又は効果
承認書より
本品は、心室頻拍又は心室細動による心臓突然死のリスクが高いが植込み型除細動器(ICD)の適応の可否が未確定の患者、又はICDの適応だが患者の状態等により直ちにはICDが植え込めない患者を対象として、除細動治療を目的に使用する。

ICDの適応の可否が確定するまでの期間、又はICDの植込みを行うまでの期間使用する。

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総括・我が国の一次予防に関する心臓突然死に対するリスク層別化は改善の余地がある。
・リスク層別化に対して非侵襲的な心電図デバイスが近年発展しつつある。
・心臓突然死予防のためのICDも、WICD
S-ICDなど侵襲度が低いデバイスが登場している。
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ご静聴有り難うございました。

87