原著

血圧・脈波測定によって下肢動脈 CT における狭窄の有無が予測できるか
三味篤 坂下純司 森下毅 丑谷健次 角弘論
恵寿総合病院放射線課【要旨】
当院では，血圧・脈波測定にて閉塞性動脈硬化症が疑わしい症例には下肢動脈造影 CT が施行される。CT検査前にあらかじめ病変存在の予測をするために，血圧・脈波測定値と下肢動脈造影 CT の画像所見との関連について検討した。また下肢単純 CT から求められるカルシウムスコアと脈波伝播速度との相関性についても検討した。CT 画像所見から病変の有無によって足関節部・上腕血圧比がどのように変動するか，病変の部位で足関節部・上腕血圧比に影響はあるか，病変の狭窄率で脈波伝播速度に変動はあるかを検討した。その結果，病変の存在によって足関節部・上腕血圧比は有意に低下したが，病変の部位で足関節部・上腕血圧比の変化は認めなかった。病変の狭窄率が高くなると脈波伝播速度は上昇したが，閉塞に至ると脈波伝播速度は低値となった。以上の検討結果より血圧・脈波測定値は CT 施行前の目安となることが判明した。一方，カルシウムスコアは脈波伝播速度と相関を認めず，病変の有無の指標とはならなかった。
Key words：CT，ABI，PWVなど，マイナス因子が多くなる。この様な造影不良【はじめに】
下肢血行障害の治療には薬物療法，バイパス手術例を防止するために現在まで，test injection 法，と血管内治療が適応となる。最近では，手術より低下行大動脈・大腿動脈・膝窩動脈のうち各一点での侵襲性であることやデバイスの進歩にともなって血

one point region of interest bolus tracking 法，管内治療が盛んに行われるようになってきた。当院

右心室と下行大動脈の二点での two point region ofでは，血圧脈波測定により閉塞性動脈硬化症

interest bolus tracking 法が報告されており 3)，

Arteriosclerosis Obliterans（以下 ASO と略す）がスキャン開始時間の最適化が図られている。しかし，疑われる症例に下肢動脈造影 CT を施行するケース

寝台移動速度を左右する beam pitch の決定には，事が増えてきている。

前に個々の症例の下肢血流速度をある程度予測出来しかし，下肢動脈造影 CT は，しばしば造影不良となければ困難である。したがって，検査前に病変存なることがある。この原因としては，比較的大きな在部位の予測が出来れば，最適な造影スキャンタイスキャン速度（beam pitch）の撮影が可能で，短時ミングが選択可能で，読影に適したアンギオ画像作間で撮影が完了するため，寝台移動速度が血流速度成の一助となると考え，血圧・脈波測定値と下肢動よりも早い場合においては，造影剤を追い越して造脈造影 CT の画像所見との関連について検討した。

影不良となる。また，健常症例と比較し下肢に血管弾性動脈が心収縮期に拡張し，心拡張期で元に戻狭窄を有する症例では血流速度が遅いため，なおさることを Windkessel 作用と呼ばれており，伸展性のら造影不良となる傾向が強い。さらに，有意狭窄が良い動脈では心臓からの駆出された血液の約 60%が認められない症例でも，末梢血管の流入・流出が悪収縮期に動脈で蓄えられ，拡張期に末梢へ送られる。

1)。報告によると，血石灰化などの動脈壁硬化が進行してくると動脈伸展

流速度は上大静脈から下行大動脈までが 14～32s，性は失われ，Windkessel 作用が低下するため脈波伝

下行大動脈から膝窩動脈までが 14～40s と個々によ播速度を増加させる。そこで，出来る限り正確な位い場合，血流速度は低下する

2)。個々の症例

置あわせや他の病変検出などの目的で造影前に撮像を予測できないまま画一的なスキャンをしてしまう

している下肢単純 CT から血管壁の石灰化の程度をと，個々の最適な撮影タイミングを逸し，造影不良

カルシウムスコアで数値化し，脈波伝播速度と比較や造影効果に寄与しない無駄な造影剤投与量の増大することにより，単純 CT でのカルシウムスコアが病りバリアンスが大きいとされている― 23 ―

恵寿総合病院医学雑誌 第1巻(2012)

変存在を示す指標となりうるかも併せて検討した。

放射線科医師により読影された CT 画像所見から，病変の有無および狭窄・閉塞部位ごとに症例を分類【対象と方法】

した。狭窄・閉塞部位の分類は総腸骨動脈から外腸1.使用機器骨動脈，総大腿動脈から浅大腿動脈，膝窩動脈から

64 列 CT Aquilion 64（東芝メディカルシステムズ株

下腿３分岐点の３部位とした。いずれかの部位に狭式会社）

窄・閉塞がある各症例群，複数部位にまたがる症例

ワークステーション AZE（株式会社 AZE）

群，CT 所見で狭窄・閉塞なしとされた症例群に対し血圧・脈波検査装置 COLIN form First（コーリンメて，ABI 測定値の度数分布を作成し t 検定にて評価ディカルテクノロジー株式会社）した。また，CT 画像所見にて病変なしとされた症例

2.対象と狭窄・閉塞が１箇所のみあるとされた症例を抽出

Ⅰ.下肢動脈造影 CT 画像所見と血圧・脈波測定値のし，それらを狭窄率 0％，50％，75％，90％，100％

相関性の検証の症例群に分け，それぞれの症例群に対して PWV 測2008 年 5 月から 2010 年 3 月までに当院において定値の度数分布を作成し，t 検定にて評価した。

血圧・脈波検査を測定し，かつ下肢動脈造影 CT を施行した 248 例（男性：161 例 28-93 歳 平均 74.0 歳，女性：87 例 50-94 歳 平均 77.7 歳）の患者を対象とⅡ. 下肢単純 CT カルシウムスコアと病変有無とのした。

関連性の検証方法

Ⅱ.下肢単純 CT カルシウムスコアと病変有無との関連性の検証

下肢単純 CT のカルシウムスコアは，単純 CT 画像をワークステーションにてカルシウムスコアを 2 部

2009 年 3 月から 2010 年 3 月までに血圧・脈波検位に分けて測定した。その 2 部位は総腸骨動脈から査と下肢動脈造影 CT を施行した 117 例（男性：77

外腸骨動脈と総大腿動脈から下腿 3 分岐点とした。

例 28-93 歳 平均 73.7 歳，女性：40 例 50-89 歳 平

造影 CT 画像所見にて病変なしとされた症例，2 部位

均 76.5 歳）の患者を対象とした。のいずれかまたはどちらにも狭窄・閉塞がある症例

動脈硬化性疾患は鎖骨下動脈や腋窩動脈，上腕動に対し，カルシウムスコアと PWV に相関性があるか脈に出現することは少ないといわれているが，上肢検証した。カルシウムスコアは CT 値 130HU 以上の吸に狭窄を有する可能性のある左右上肢血圧差収域として確認される連なるピクセルのエリアをと20mmHg 以上の 2 症例は対象から除外した。

り，このエリアにピークの CT 値へ比例するスカラー，

3.方法

即ち 130≦HU＜200 のとき 1，200≦HU＜300 のとき 2，血圧・脈波測定値は足関節部・上腕血圧比
ankle-brachial pressure index（以下 ABI と略す）

300≦HU＜400 のとき 3，400≦HU のとき 4 を乗じた
値 4)を用いた。と脈波伝播速度 pulse wave velocity（以下 PWV と略す）の両上腕・両足関節部法（baPWV 法）で測定【結果】されたものを用いた。血圧・脈波測定は患者を仰臥Ⅰ. 下肢動脈造影 CT 画像所見と血圧・脈波測定値の位にし，左右の上腕と左右の足関節部それぞれに血相関性の検証圧計マンシェットを巻いて計測したものである。ABI①狭窄・閉塞病変有無と ABI 測定値

は上腕動脈の収縮期血圧と前脛骨動脈の収縮期血圧

狭窄病変有無における ABI 測定値の度数分布（図を測定し，下肢収縮期血圧を上肢血圧左右差 10mmHg1）は，下肢動脈造影 CT 画像所見にて病変なしとさ以下のとき高い方の上肢収縮期血圧で除した値であれた症例群は平均値 1.03（標準偏差 0.16，n=185)，る。

狭窄病変があるとされた症例群は平均値 0.86（標準Ⅰ.下肢動脈造影 CT 画像所見と血圧・脈波測定値の偏差 0.19，n=222)，閉塞病変があるとされた症例群

相関性の検証方法

は平均値 0.63（標準偏差 0.14，n=101)であり，すべ以下の項目について検証を行った。てにおいて正規分布に従った。狭窄病変なしとされ①狭窄・閉塞病変有無と ABI 測定値

た症例群と病変があるとされた症例群との間には有②狭窄・閉塞病変部位及びヵ所数と ABI 測定値意差を認めた(p＜0.001)。閉塞病変なしとされた症③狭窄率の程度と PWV 測定値

例群と病変があるとされた症例群との間には有意差― 24 ―を認めた(p＜0.001)。狭窄病変があるとされた症例（標準偏差 374.3，n=22)，狭窄率 90％の平均値

群と閉塞病変があるとされた症例群との間には有意2030.7（標準偏差 315.8，n=13)，狭窄率 100％の平差を認めた(p＜0.001)。

均値 1309.5（標準偏差 408.3，n=39)であり，全てに②狭窄・閉塞病変部位及びヵ所数と ABI 測定値

おいて正規分布に従った。この結果から狭窄率 0％病変部位における ABI 測定値の度数分布（図 2）に対して，狭窄率 75％と 90％では有意（p<0.1）には，総腸骨動脈から外腸骨動脈の狭窄症例群の平均PWV が高値であった。狭窄率 0％に対して，狭窄率値 0.86（標準偏差 0.20，n=91)と閉塞症例群の平均100％では有意（p<0.01）に PWV が低値となり，狭窄

値 0.59（標準偏差 0.15，n=21)，総大腿動脈から浅率 50％に対して，狭窄率 100％では有意（p<0.01）

大腿動脈の狭窄症例群の平均値 0.83（標準偏差 0.19，に PWV が低値となったが，その他の検討では有意なn=161)と閉塞症例群の平均値 0.64（標準偏差 0.13，差を認めなかった。

n=56)，膝窩動脈から下腿 3 分岐点の狭窄症例群の平Ⅱ. 下肢単純 CT カルシウムスコアと病変有無との均値 0.85（標準偏差 0.19，n=72)と閉塞症例群の平関連性の検証

均値 0.61（標準偏差 0.17，n=18)であり，すべてに病変有無におけるカルシウムスコアの度数分布とおいて正規分布に従った。各々の比較検討に対しての関連性では，下肢動脈造影 CT 画像所見にて病変なt 検定で評価したが全てにおいて有意差を認めなかしとされた症例群の中央値は 975.0，総腸骨動脈かった。

ら外腸骨動脈の狭窄症例群の中央値は 465.7，同部

また，狭窄病変が 1 ヵ所に限局している群の平均位の閉塞症例群の中央値は 455.8，さらに総大腿動値 0.89（標準偏差 0.17，n=132）と狭窄病変が複数脈から下腿３分岐点の狭窄症例群の中央値は 465.7，ヵ所ある群の平均値 0.80（標準偏差 0.17，n=90）の同部位の閉塞症例群の中央値は 600.9 となり，すべ間には有意差を認めなかった。閉塞病変が 1 ヵ所にてにおいて非正規性の分布であることが判明した。

限局している群の平均値 0.62（標準偏差 0.11，n=69）

カルシウムスコアと PWV をプロットしたグラフを図と閉塞病変が複数ヵ所ある群の平均値 0.64（標準偏4 に示した。病変なしとされた症例群は p=0.276，総差 0.11，n=32）の間にも有意差を認めなかった。

腸骨動脈から外腸骨動脈の狭窄症例群は p=0.183，③狭窄率の程度と PWV 測定値

同部位の閉塞症例群は p=0.478，さらに総大腿動脈

また狭窄率の程度と PWV 測定値の度数分布（図 3）

から下腿３分岐点の狭窄症例群は p=0.145，同部位との比較では，狭窄率 0％の平均値 1768.2（標準偏の閉塞症例群は p=0.297 であり，すべてにおいて相差 309.3，n=86)，狭窄率 50％の平均値 1800.1（標関性を認めなかった。

準偏差 506.6，n=22)，狭窄率 75％の平均値 1945.2
図 1 下肢動脈 CT 所見で病変有無による ABI 測定値の変化
31.4病変なし
狭窄あり

＊1.2

閉塞あり

2.5

＊

11.03

20.8ABI

1.50.60.86

病変なし
0.63

狭窄あり

10.40.5

閉塞あり

0.2
＊

000.5

11.52ABI― 25 ―0＊

p < 0 . 0 0 1

恵寿総合病院医学雑誌 第1巻(2012)

図 2 下肢動脈 CT 所見の病変部位による ABI 測定値の変化
2.53.5

膝窩動脈狭窄所見

膝窩動脈閉塞所見

腸骨動脈狭窄所見

腸骨動脈閉塞所見
3大腿動脈狭窄所見

2大腿動脈閉塞所見

2.51.521.5

110.50.50000.5

11.5

200.5

11.5ABIABI

図 3 下肢動脈 CT 所見での狭窄率による PWV 測定値の変化

p = 0 . 0 32500

2000

1945.22030.71800.11768.21500

1309.5PWV
1000

p = 0 . 0 3
p < 0 . 0 1500

p < 0 . 0 100%20%

40%60%

狭窄率― 26 ―80%

100%

2

図 4 カルシウムスコアと PWV 測定値
8000

12000

7000

10000

カルシウムスコ ア

6000
8000

5000

6000

4000
3000

4000

2000
2000

1000
0001000

2000

3000

4000

5000

06000

P W V

1000

2000

3000

P W V

4000

5000

6000

②狭窄・閉塞病変部位及びヵ所数と ABI 測定値【考察】

次に，病変の部位の差違による検討では ABI 測定

Ⅰ. 下肢動脈造影 CT 画像所見と血圧・脈波測定値の相関性の検証値との有意な相関が認められなかった。狭窄病変お①狭窄・閉塞病変有無と ABI 測定値

よび閉塞病変が 1 ヵ所に限局する群と複数ヵ所にわ

下肢動脈造影 CT 画像所見に病変がない群と狭窄たってある群との比較検討においても ABI 測定値と病変がある群や，閉塞病変がある群に対して ABI 測の間には有意差が認められなかった。足関節部血圧定値は相関があり，CT 検査に先立って行われた ABIはその上流にある動脈の病変で左右されるものの，測定値から病変の有無を予測することが可能である

その病変が上流のどのレベルにあっても差は認めらと考えた。正常人では下肢収縮期血圧は上肢収縮期れなかった。測定部位からの距離によって狭窄及び血圧よりも高く測定される。下肢の末梢動脈に狭窄閉塞症例群の ABI 測定値が変化しないのは，病変よ病変が存在する場合は下肢の血圧が低下するためり下流の本幹血管及び側副血行路の血圧が足関節部ABI も低下する。透析患者や重傷糖尿病患者の動脈血圧に伝播しているためと考えられた。

壁は高度石灰化を認めることが多く，動脈壁硬度が米国心臓学会（AHA）によると，1.3＜ABI で動脈マンシェット圧に抵抗することにより，見かけ上のに石灰化の疑いがある，ABI＜0.9 で動脈閉塞の疑い

足関節部血圧が上昇して ABI が高値をとることがあがある，ABI＜0.8 で動脈閉塞の可能性が高い，0.5る。したがって，異常高値であったり，正常範囲の＜ABI＜0.9 で動脈閉塞が 1 ヶ所はある，ABI＜0.5

測定値であっても下肢末梢動脈病変が存在することで動脈閉塞が複数ヶ所ある，としている 6)。間歇性も否定できない。一般的に ABI 測定値が 0.9 未満お

跛行を主体とする Fontaine Ⅱ度のように，病態を5)

よび 1.3 以上は異常とされている 。今回の検討で，限定すれば病変部位を予測することはできるであろ病変がない群に対して狭窄病変がある群は平均値でうが，CT 施行前に ABI 測定値で全症例から病変部位0.17 低下し，閉塞病変がある群は病変がない群に対を予測することは困難である。

して平均値で 0.40 低下した。狭窄病変によって下肢③狭窄率の程度と PWV 測定値の血流が減少し，血流低下の分だけ足関節血圧が低PWV との比較では狭窄率 0％群に対して 75％群，下するため，正常症例と比較すると ABI 測定値は低90％群，100％群との間に有意な差を認めたが，狭窄下していると考えられた。閉塞病変では通常の本幹率 50％群に対しては，100％群以外は有意な差が認は途絶しているため，側副血行路を介して末梢に送められなかった。狭窄率 75％以上の症例群と狭窄率り，本幹を通ってくる狭窄症例より血流は少ないの50％の症例群の間に有意差がないため，PWV 測定値でさらに ABI 測定値は低下していると考えられた。

から治療対象となる境界域を決定するには至らなか

今回の症例の検討結果においても，ABI 測定値は狭った。

窄病変の重症度に逆相関であることが証明された。

― 27 ―PWV は距離 L を隔てた 2 点の脈波を同時記録し，

恵寿総合病院医学雑誌 第1巻(2012)

その２つの脈波の時間的差ΔT を測定することによあっても造影 CT では病変が存在する症例は多数認って，められた。病変による血液流速や側副血行路の発達

PWV＝L／ΔT
からもとめられるの程度によって PWV 測定値は左右されるが，石灰化7)。また血管や血管の中に流れての程度と側副血行路の発達の程度とは無関係であり，いる血液の性状で大きく左右され，血管壁弾性係数

カルシウムスコアと PWV の関連性は少ないと考えら

E，血管厚み h，血管内径 r，血液密度ρとすると次れた。したがって，石灰化の程度から血管病変を示の関係式が与えられている。

唆する指標にはならないことが判明した。

２

PWV ＝E×（h／２r）×ρ
これら変数を左右する因子には，加齢，血圧，性別，【結語】

8)

血液粘性，心拍数，血液速度がある 。このように，下肢動脈造影 CT の所見と ABI 測定値との間には相PWV は流速の情報も含んでいる。動脈硬化が進むに関性が認められた。
今回の結果から ABI 測定値が 0.8

従って，血管を伝播する脈波速度は速くなり，また近傍の値であれば狭窄病変があり，0.6 近傍の値で狭窄が進行してくるとホースの出口を絞るが如く流あれば閉塞病変があると予測出来た。当院において速が早くなることで，狭窄率 75％群と 90％群では下肢動脈造影 CT の通常の beam pitch は 0.8281（東PWV 測定値が高値となっていると考えられた。さら芝ヘリカルピッチで 53）を用いているが，ABI 測定に病変が狭窄率 100％（閉塞）へ進むと流速が無く値から狭窄病変および閉塞病変が示唆された場合，なってしまい PWV 測定値が低値となっていると考え

さらに beam pitch を小さくしてスキャンすることで，られた。

造影不良例を少なくすることができると考えられた。

以上のことより，CT 施行前に行われる血圧・脈波

具体的な beam pitch 設定値については，下肢動脈測定値から，病変部位は予測できないが，病変の存選択造影された症例の血管造影画像の健側と患側を在と狭窄の程度を予測することが可能であり，この比較することにより求められると考えており，選択ことより造影スキャンタイミングの判断や下肢アン的動脈造影所見と CT 画像との比較などは今後の検ギオ画像作成の一助となると考えられた。

討課題とした。

Ⅱ. 下肢単純 CT カルシウムスコアと病変有無との関連性の検証

カルシウムスコアは下肢血管病変の有無や程度と比較検討したが相関性が認められず，病変の予測の下肢単純 CT から求めたカルシウムスコアと血管指標にならなかった。これらの検討結果から石灰化の硬さの指標ともなる PWV 測定値との間には相関性の有無や程度に関わらず，ABI 測定値のみから病変がみられなかった。の有無を予測し，beam pitch の設定を検討すること

一般的動脈硬化と云われる病変には，病理学的にで造影不良を少なくする事が出来ると考えられた。

粥状硬化と壁硬化の 2 つの変化がある。粥状硬化は動脈内皮表面に脂肪線条（fatty streak）という脂【文献】肪沈着が線維性硬斑（fibrous plaque）となって血1) 北井孝明，原口隆志：64DAS-MDCT を用いた下肢管内腔に突出した硬性隆起病変となる。これがさら血管 angiography における撮影方法の考案．日に進むと，石灰化や血栓の付着をともなって血流を本放射線技術学会雑誌 67：51-52，2011

遮断する。一方，壁硬化は血管中膜壊死によるもの

2) Fleischmann D ， Rubin G： quantification of

9)で，加齢により平滑筋が変性し巣状石灰化となる 。

intravenously administered contrast medium

いずれの動脈硬化も石灰化は最終形態の姿であり，transit through the peripheral arteries

前述した PWV 関係式を大きく変動させうる動脈伸展

implications for CT angiography．Radiology

性は，CT で認識される石灰化が生じる前の段階から236：1076-1082，2005

低下していることも十分予測できる。また，カルシ

3) 北井孝明，小川武，野口潤，他：Optimal Timing

ウムスコアは絶対測定値でないため，被験者の身長of Contrast Enhancement in Coronary CTや体重，性別，年齢，血管容積，全身血管の石灰化

Angiography Using the Bolus-tracking Method．の割合などを考慮して補正する必要がある。

日本放射線技術学会雑誌 63：653-660，2007

また，血管の石灰化が強ければ，狭窄や閉塞があ4) 片野広之，出村光一朗，竹内洋太郎，他：頚動るとはかぎらず，単純 CT 上で石灰化が少ない症例で― 28 ―脈狭窄症におけるカルシウムスコア適用の試み．

脳卒中の外科 35：423-426，2007
5) 松尾汎：血管検査マニュアル，Vascular Lab
2：20-22，2005
6) Report

andRecommendations

ofanInternational workshop Sponsored by theAmerican

diabetes

AssociationandtheAmerican Hert Association ： Assesment ofPeripheral Vascular disease in Diabetes ．
AHA Medical Scientific Statement Circulation
88：819-828，1993
7) 小澤利男，増田善昭：脈波速度，第 1 版，2002，
36-37，メジカルビュー，東京
8) 増田善昭：動脈波の臨床，第 1 版，2003，94-97，
メジカルビュー，東京
9) 矢崎義雄，北徹：血管研究の最前線，実験医学，
第 13 版，1995，135-136，羊土社，東京― 29 ―