J Cardiol 2004 Feb; 43（2）: 69 – 74

心筋コントラストエコー図法を施行中に発生する心室期外収縮の検討: 送信方法 音圧 造影剤投与量の関与

Premature Ventricular Contraction
During Myocardial Contrast
Echocardiography : RelationshipWith Imaging Method, Acoustic
Power and Dose of Contrast Agent

岡±

樹里

Juri

OKAZAKI, BS

石藏

文信

Fuminobu

ISHIKURA, MD, FJCC

浅沼俊彦

Toshihiko

ASANUMA, MD

大谷健太郎

KentaroOTANI, BS

別府慎太郎

Shintaro

BEPPU, MD, FJCC

Abstract ─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Objectives. This study investigated the influence of imaging method, acoustic power, and dose of contrast agent on the occurrence of premature ventricular contraction during myocardial contrast echocardiography.
Methods. Myocardial contrast echocardiography was performed with a Toshiba POWER VISION 6000
and YM454（Definity in USA）
contrast agent. Myocardial contrast echocardiography in the short-axis viewat the mid-papillary muscle level and electrocardiography in lead Ⅱ were recorded on videotape in nine
awake beagles. The imaging method was continuous, using 1 : 1 and 1 : 4 intermittent end-systolic triggered mode. Acoustic power was low, middle and high（as mechanical index, 0.4, 0.8 and 1.0 at continuousmode and 0.6, 1.0 and 1.4 at intermittent mode）. YM454 was given intravenously at doses of 1, 10, 30, 50
and 100μl/kg/min. Premature ventricular contractions were counted on the videotape for each experimental condition. The examination was repeated on a separate day to ascertain the reproducibility.
Results. At low and middle acoustic power, no premature ventricular contraction was induced with any
combinations of YM454 doses and trigger intervals. The highest incidence of premature ventricular contraction was 5.1% of all ultrasound pulses at the combination of high acoustic power, 1 : 4 intermittent and30μl/kg/min of YM454. All premature ventricular contractions induced by trigger mode were observed
concomitantly to the end-systolic phase. Reproducibility was low at 0.9%.
Conclusions. Although high acoustic power, intermittent myocardial contrast echocardiography withhigh dose of contrast agent induced premature ventricular contractions, the incidence of premature ventricular contractions was low. Low acoustic power or low dose of contrast agent induced no premature ventricular contractions.
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Key Words
Contrast echocardiography
Contrast media
Arrhythmias premature ventricular contraction

はじめにExperimental medicine

ラムは広い．心室期外収縮の成因・増悪因子には種々あるが，心室壁に対する何らかの機械的刺激も誘因と

心室期外収縮は，日常よく遭遇する不整脈であり，なる．その一つに超音波照射があり，高音圧の超音波放置可能なものから致死的なものまで，そのスペクトによる不整脈発生が報告されている1）．しかし，通常──────────────────────────────────────────────
大阪大学医学部 保健学科 : 〒 565−0871 大阪府吹田市山田丘 1−7
School of Allied Health Sciences, Faculty of Medicine, Osaka University, Osaka
Address for correspondence : BEPPU S, MD, FJCC, School of Allied Health Sciences, Faculty of Medicine, Osaka University,
Yamadaoka 1−7, Suita, Osaka 565−0871
Manuscript received March 24, 2003 ; revised August 15 and October 17, 2003 ; accepted October 23, 2003
BS ＝ bachelor of science

69

70

岡± ・石藏・浅沼 ほかの超音波検査法の使用でこのような効果は報告されて2）になるようにおおむね 30 秒間で検討した．ただし，おらず ，超音波検査は安全で人体に影響を及ぼさな覚醒犬であるために不可避的な体動で超音波造影像まいと考えられている．一方で，近年，心筋コントラス

たは心電図の記録が不確実な場合は，検討から除外しトエコー図法において，日常診断用に用いられている

た．

音圧を超えない範囲でも，心室期外収縮が発生すると
3）

心室期外収縮の発生頻度の評価は，発生件数，検査時間当たりの発生個数（連続送信法では観察時間当たいう報告がある ．
今回の実験では，新規開発の超音波造影剤 YM454

り，間欠送信法では送信回数当たりの発生個数）に（山之内製薬）の心室期外収縮発生に対する安全性の評拠った．心室期外収縮の発生時期にも注目し，とくに価を目的とし，送信方法，音圧，超音波造影剤の投与

間欠送信法ではトリガー時期との関連を検討した．

量を変化させたときの心室期外収縮発生数について検各条件での心室期外収縮の発生件数に関して，
Fisher の直接確率法を施行し，発生頻度の差を検討し討した．

対象と方法た．原則として，同一条件での 2 回の測定で，いずれかに心室期外収縮が認められた場合を心室期外収縮発

何ら前処置を施していない覚醒状態の 9 匹のビーグ生陽性とし，1 回のみの測定でも，心室期外収縮が認

ル犬（平均体重 10.7 ± 1.3 kg）を対象とした．麻酔犬をめられた場合は，やはり陽性とした．p ＜ 0.05 を有意用いなかった理由は，麻酔薬が不整脈発生に何らかの差の判定とした．

影響を与える可能性があるためである．覚醒犬を保持結台に立位で保定し，第Ⅱ誘導心電図をモニターし 20G

果

心室期外収縮発生件数

留置針を前脚に穿刺して，静脈ルートを確保した．立1位にあるイヌの左側胸部から探触子を当てて，左室の覚醒犬を対象としたため，多少の体動は避けられず，乳頭筋レベルで左室短軸像を描出し，心電図とともに9 匹のうち 2 匹は 1 回の検査を 2 日に分けて行った．まSony Videocassette Recorder SVO-9500MD を用いてビた，造影剤の投与量が最高用量の 100μl/kg/min では，デオテープに記録した．

心腔内の造影剤による音響陰影が著しく，左室の位置使用した装置は東芝製 POWER VISION 6000 で，映の認識も不完全となり，4 匹の検討以降は造影剤の投像方式は 1.875 MHz 送信/3.75 MHz 受信のセカンド

与量が 50μl/kg/min を上限とした．検討数は延べ 572

ハーモニック法とした4,5）．変動させた条件は，送信回であった（Fig. 1）．検討対象のうち，検査前の状態方法，送信音圧，造影剤投与量の 3 種である．送信方からすでに 1 分間に 2−3 回の単発性心室期外収縮を示法としては連続送信（real-time : RT）（30 フレーム/sec），した例が 1 例あった（Fig. 1 の D-15 第 1 回検査）
（以後，1 心拍 1 回収縮末期時送信（1 : 1），4 心拍 1 回収縮末期

この検査分を自然発生例と称す）．検査中に 1 回でも時送信（1 : 4）の間欠送信（intermittent）を用いた．音圧

心室期外収縮が発生した頻度は 31 件（5.4%），自然発は mechanical index（MI）表示で，連続送信で 1.0，0.8，症例を除外すると 545 件中 18 件（3.3%）であり，同一0.4，送信間隔 1 : 1，1 : 4 の間欠送信で 1.4，1.0，0.6

条件で 2 回の検討がなされ，その再現性が確認できたと変化させた．超音波造影剤は，パーフルオロカーボ

228 件中，心室期外収縮がいずれの検査の際にも発生ン（C3F8）およびリン脂質からなる YM454（Definityµ）をしたのは 2 件（0.9%）
であった．

6）

用いた ．YM454（2 ml を生理食塩水 18 ml に溶解）は静心室期外収縮の発生件数に関しては，高音圧照射で脈ル ートから注入した．投与量は 1，10，30，50，高用量の造影剤投与時，かつ長い間欠送信例に頻度が100μl/kg/min の 5 段階の濃度設定とした．いずれも超多い傾向があった（Figs. 1，2）．自然発生例と例数の音波焦点は，左室中央部に固定した．探触子は超音波少ない造影剤投与量 100μl/kg/min を除いたとき，ゼリーを介して胸壁に密着させた．

Fisher の直接確率法では，1 : 4 送信，造影剤投与量

なお，すべての対象犬につき，上記検査結果の再現30μl/kg/min の高音圧照射時でのみ有意差が認められ性や偶発性の検討のために，1 週間以上の間隔を開けた（p ＝ 0.0007）．なお，造影剤投与前の通常の超音波

2 回の検討を行った．検査時間は条件設定ごとに一定検査だけで心室期外収縮が認められた例は，自然発生
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心筋コントラストと不整脈

71Fig. 1 Occurrence of premature ventricular
contractions in each canineMILowMiddle

Fig. 2 Population of canines showing premature ventricular contractions during exposure to highacoustic powerHigh

Closed circle or square（ ●, ■）indicatespremature ventricular contractions, andopen circle or square（○, □）indicates nopremature ventricular contractions duringexperiment. Squares show spontaneouspremature ventricular contractions even
before the experiment. Open squares（□）
indicate that no premature ventricular contractions were observed during the experiment.
RT ＝ real-time ; MI ＝ mechanical index.

Fig. 3 Incidence of premature ventricular contractions
among all cardiac beats during exposure to highacoustic power

Abbreviation as in Fig. 1.

間欠送信法における送信個数は，各投与量ごとに
1 : 1 送信で平均 817 送信，1 : 4 送信で平均 322 送信で例を除き皆無であった．

あった．自然発生例を除き，間欠送信法では低音圧および中音圧では心室期外収縮の発生はなく，すべて高2

検査時間当たりの心室期外収縮発生頻度

音圧照射時であったが，送信数に対する発生頻度は連続照射における平均観察時間は 28.3 秒であった．

1 : 4 送信，造影剤投与量 30μl/kg/min の場合で 5.1% と自然発生例を除き，造影剤投与量が 50μl/kg/min で，か最も多く，投与量が 50μl/kg/min の場合では 1.8%，

つ高音圧照射時に 1 回だけ心室期外収縮が発生し，そ100μl/kg/min の場合では 0.4% であった（Fig. 3）．個々

れ以外の条件下では心室期外収縮は認められなかった．の検討での最高発生頻度は，1 : 4 送信，かつ造影剤投J Cardiol 2004 Feb; 43（2）: 69 – 74

72

岡± ・石藏・浅沼 ほか

10μl/kg/min

30μl/kg/min

100μl/kg/min

Fig. 4 Acoustic shadowing（arrow）
using high dose administration（10, 30, 100μl/kg/min）of contrast
agentHigh acoustic power and 1 : 4 intermittent triggering were utilized.

与量 30μl/kg/min の場合で，心室期外収縮 12 回/50 送

多くの心室期外収縮を誘発するという関係が示された

信，投与量 50μl/kg/min では 11 回/18 送信数であった．のは，上記の考え方に合致する．

間欠送信における心室期外収縮の発生時相は，すべ心筋染影画像作成の面からは，連続送信法よりも間て超音波を送信した収縮末期時に一致した．しかし，欠送信法，それも間隔を空けた送信法が染影度は高いずれも単発であり，連発や心室頻拍・細動に移行しい 9）．今回の検討のように，心室期外収縮発生の面かたものはなかった．また，モニター心電図上同一波形

らも，連続送信よりも間欠送信において心室期外収縮であった．の発生頻度が高かったのは，間欠送信では心筋に気泡自然発生例では，上述と同様の傾向がみられたが，が十分に充満してから気泡を破壊するので，連続送信とくに増加は認められず，間欠送信時の心室期外収縮と比較して多くの気泡が一気に破裂し，心筋に与える発生の最高発生頻度は，1 : 4 送信，造影剤投与量影響が大きくなったと考えられる．

30μl/kg/min の場合であり，4 回/26 送信であった．

考

高音圧時において，1 : 1 の間欠送信では投与量の増加とともに心室期外収縮数は徐々に増加傾向を示した

察のに対し，1 : 4 の間欠送信では，投与量 30μl/kg/min

心筋組織への強い超音波照射が心室期外収縮を引きで心室期外収縮を一番多く認め，投与量がそれ以上多1）起こすことは，動物実験や臨床例で報告されている

くなると，心室期外収縮発生数はむしろ減少傾向を示

ものの，通常の超音波検査の場合には，心室期外収縮した．この原因としては，造影剤の投与量に依存してを含め，何らかの不整脈を誘発することはないとされ音響陰影が認められることから，音響陰影の影響の可ている．しかし，微小気泡を用いた心筋コントラスト能性が考えられる．1 : 4 の間欠送信時，投与量エコー図法が普及するにつれ，心室期外収縮がみられ30μl/kg/min の心筋染影像では後壁に音響陰影が出現ることが報告されている．超音波による気泡の共振作し，投与量 100μl/kg/min の心筋染影像では心腔にも用やキャビテーション効果を考えると，両者が共存す音響陰影が出現した（Fig. 4）．造影剤投与量が増加する場合には，何らかの作用が心筋に働き心室期外収縮ると音響陰影が多くみられるようになり，その範囲もを発生するという可能性は十分理解できる．超音波に広がるため，音響陰影の影響で超音波は後壁まで届かよる生物学的効果は一般的に加熱効果と非加熱効果にず，微小気泡の破壊の影響も少なくなり，結果として分けられる．非加熱効果の一つ，キャビテーションは心室期外収縮発生数は減少したのかもしれない．

心室期外収縮を引き起こす可能性が報告されている7,8）．微小気泡は音圧が高いと容易に崩壊しやすい．

問題点

今回の検討において，音圧が高くなればなるほどより本研究では，心筋コントラストエコー図法を施行す
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心筋コントラストと不整脈

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るうえで，心室期外収縮の発生頻度とその誘因を検討もかかわらず，再現性は 0.9% と低いものであった．

し，安全性を評価することを目的とした．安全性の面

心室期外収縮をきたすための時相設定が非常に微妙なからいえば，考えられるさまざまな条件設定を試す必のか，それともまったく別の要因が存在するのか，そ要があるため，リアルタイム高音圧照射のような心筋の詳細を検討することはできなかった．心室期外収縮染影の面では不利な条件でも評価している．そのため，のフォーカスの検討など，電気生理学的評価も必要でどの条件が心筋染影にとって最適かといった問題は検あろう．
心室期外収縮の発生頻度が超音波造影剤の種類に依討していない．
覚醒犬を用いた閉胸実験のため，イヌの体動を回避存するかどうかについても不明である．微小気泡としする目的で専用のイヌ保持装置により実験を実施しての性質，すなわち内包気体の種類，微小気泡の殻のた．実際の心筋コントラストエコー図法の実施時間は有無，殻の種類などにより超音波に対する振動性や破数分以上になるが，今回の検討では種々の条件を組み壊性は異なる．これらがどのように関連するかは今後合わせる必要性があったこと，ならびにイヌを長時間の検討が必要であるが，今回の検討より，高濃度・高静止状態に保つことが困難であり，体動による影響を音圧の条件下で心室期外収縮が発生しても，その頻度避けるために観察時間を約 30 秒に設定せざるをえなは全体としてみれば低く，いずれも単発性のものであかった．そのため，今回の結果を，比較的長時間にわり，さらには自然発生例での心室期外収縮の頻度を増たる臨床での超音波検査時に認められる心室期外収縮強させなかったことは重要な点として挙げられる．さの発生に外挿することは限界があると考えられる．まらに，低音圧の連続照射では心室期外収縮がまったくた，心室期外収縮がとくに重要な意味を持つのは，虚みられていない点は注目すべきである．今回使用した血時や低心機能状態であるが，本研究は正常心筋での造影剤はフッ化炭素を内包気体とする第 2 世代の造影検討であるため，このような低心機能時の心室期外収剤であり，臨床的にも低音圧によるリアルタイム心筋縮の発生については不明であり，今後の検討が必要でコントラストエコー図法が可能である10）．臨床利用すある．

る際にも参考になると思われる．

心周期の中で，どの時相に同期をかければ心室期外結収縮が発生しやすいかは，興味ある点である．拡張末期に比べ，収縮期末期トリガーで心室期外収縮が多く
7）

語

多量の造影剤，高音圧照射と間欠送信が心室期外収発生したという報告 を参考にして，本研究ではあえ縮を引き起こしやすいと考えられるが，造影剤投与量て収縮末期でのみの検討を行った．しかしながら，こを減らし，高音圧を避けることで心室期外収縮の発生のように心室期外収縮が起こりやすいとされる設定にを防ぐことが可能である．

要目

約

的 : 経静脈性心筋コントラストエコー図法において，心室期外収縮の発生が報告されているが，その原因の詳細は未解明である．本研究では，心室期外収縮発生数に対する送信方法，音圧，超音波造影剤投与量の影響を検討した．
方法 : 覚醒ビーグル犬 9 匹を用い，乳頭筋レベルの左室短軸断面の心筋コントラストエコー図

法像（東芝製 POWER VISION 6000）を心電図（第Ⅱ誘導）とともにビデオテープに記録した．送信方法は連続送信，収縮末期同期の 1 心拍 1 回（1 : 1），4 心拍 1 回（1 : 4）の間欠送信の 3 種類を用いた．
音圧は，連続送信では mechanical index（MI）値が 1.0，0.8，0.4，間欠送信では MI 値が 1.4，1.0，0.6の 3 段階に変化させた．超音波造影剤は YM454 を用い，投与量は 1，10，30，50，100μl/kg/min の5 段階で持続投与した．それぞれの条件で，ビデオテープから心室期外収縮発生数を求めた．再現性の検討のため，同じ検討を日を変えて 2 回検討した．
結果 : 送信方法のいかんを問わず，低・中音圧では心室期外収縮の発生は観察されなかった．

高音圧では，YM454 の 30μl/kg/min 持続注入時に，1 : 4 の間欠送信をした際に，最も多く心室期外J Cardiol 2004 Feb; 43（2）: 69 – 74

74

岡± ・石藏・浅沼 ほか収縮が発生した（送信数の 5.1%）．すべての心室期外収縮は超音波を送信した収縮末期に同期してみられた．また再現性は 0.9% と低かった．
結論 : 心筋コントラストエコー図法検査により心室期外収縮が誘発され，その危険因子は高音

圧照射，間欠送信時，高用量造影剤投与であることが示唆されたが，その頻度は少なかった．造影剤が低用量もしくは照射超音波が低音圧の場合，心室期外収縮は誘発されないことが確認された．

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