総説

冠疾患誌 2011; 17: 133–140

冠動脈プラークイメージング 2011岡山英樹1，稲葉

慎二2，松岡宏3Okayama H, Inaba S, Matsuoka H: Imaging of coronary plaque 2011. J Jpn Coron Assoc
2011; 17: 133–140が報告されている4）．Thin cap fibroatheroma（TCFA）
はI．はじめに65 μm 未満の薄い線維性被膜をもつプラークであるが，近年，心臓イメージングモダリティーの急速なイノ

現時点で CT にその空間解像度はない．また病理組織でベーションにより，様々な角度からの冠動脈疾患の評価

複雑な構成成分をもつプラークを一定の大きさの ROI でが可能となった．急性心筋梗塞のおよそ 70％は冠動脈造

もって CT 値を評価することには限界がある．またプ

影（coronary angiography; CAG）上 50％未満の狭窄から

ラークの CT 値は，IVUS と異なり血管内の染影度に強い発症する ．それ故その発症の予防にはプラークの質的診影響を受ける．空間解像度の限界から部分容積効果によ断，すなわち“vulnerable plaque”の診断が重要となってり CT 値は不正確となりうる．このような limitation かくる．しかしながら CAG における影絵の情報ではプラーら，現時点では臨床所見と不安定プラーク特有のサイン

クの質的診断には限界が存在する．1990 年台初頭に血管を組み合わせ，vulnerable plaque である可能性が高いと内超音波が臨床応用されて以来，冠動脈プラークイメー

認識することが現実的である．Kitagawa ら5），Motoyama

ジングのモダリティーを用いた多くの研究が報告され，

ら6）の報告から CT 上の ACS の責任病変で一定のコンセ

vulnerable plaque に関して数多くの知見が集積しつつあンサスが得られた triad は，① positive remodeling，る ．本稿では実地臨床で使用可能なものにフォーカスを② low attenuation plaque，③ spotty calcification である

しぼり，非侵襲的モダリティー（冠動脈 CT，心臓 MRI）といえる．さらに Kashiwagi らの OCT を用いた検討でと侵襲的モダリティー（血管内超音波，光干渉断層法，血は，TCFA 群では非 TCFA 群に比しプラークの外膜側が1）2）管内視鏡）について，特に不安定プラーク所見を中心に概造影される ring-like sign を示す例が有意に大であった

説する．

（44％ vs 4％）7）．このサインの病態は vulnerable plaqueにみられる vasa vasorum ないし microcalcification 等がII．冠動脈 CT によるプラークイメージング

考えられている．図 1 に冠動脈 CT 上上記 4 つのサイン

冠動脈 CT は，64 列 CT の登場以降，虚血性心疾患のを呈した症例を呈示する．これらのサインに基づくプ

診断・経皮的冠動脈形成術（percutaneous coronary inter-

ラーク性状と心血管イベントの関連については，本邦のvention; PCI）ストラテジーを一変させた．冠動脈 CT を

Motoyama ら の ラ ン ド マ ー ク 論 文 が あ る8）．1059 例，

施行している場合は ad-hoc PCI が ad-hoc とはいえないく

10037 セグメントの検討で，positive remodeling もしくは

らい冠動脈の形態的な情報があらかじめ得られている．

low attenuation plaque を認める 74 セグメントのうち 11

また CAG では描出不能である慢性完全閉塞部位の蛇行

セグメント（15％）で 2 年以内に ACS を発症した．Posi-

や，閉塞長，石灰化等が描出可能であり，その PCI に対tive remodeling もしくは low attenuation plaque は ACS

してもしばしば有益な情報をもたらす ．循環器内科医に発症の独立した危険因子（hazard ratio=22.79）
であった．

とっての冠動脈 CT への期待は，いままでの非侵襲的モ

図 2 の症例は positive remodeling と low attenuation

ダリティーである経胸壁心エコー図や心筋シンチグラム

plaque を認め，ACS 発症高リスク群と考えられる．このでは知り得なかったプラークの性状評価すなわち vulner-

症例は症状・虚血所見がないため，PCI は施行しなかった

able plaque，vulnerable patients の検出の可能性であが，以上のような情報から厳格な冠危険因子のコント

る．Vulnerable plaque の病理学的特徴として表 1 のもの

ロールを行い経過観察中である．現在 SCCT の読影およ

3）

び報告のためにガイドラインでは，CT 値等の性状評価の愛媛県立中央病院循環器病センター（〒 790-0024 愛媛県松山市
春日町 83 番地），2 愛媛大学附属病院脳卒中・循環器病センター，3
愛媛県立今治病院循環器内科
1

言及はなくコンセンサスは得られていない9）．しかしプ
ラーク性状と心血管イベントに関しての多施設共同研究
PREDICT（Plaque Registration and Event Detection In

─ 133 ─J Jpn Coron Assoc 2011; 17: 133–140
表1

破綻したプラークの病理学的特徴

Plaque morphology
Large necrotic core		 >25% of plaque area
Vessel remodeling, ↑ IEL
Plaque size, >50% occlusion in 4/5th
Neovascularization
Intraplaque hemorrhage
Thin fibrous cap (<65 µm)
Foam cells in fibrous cap
Apoptosis, 〜40%
Increased MMP expression
LEL, internal elastic lamina; MMP, matrix mealloproteinases

図 1 60 歳台男性で左前下行枝にステント留置 6カ月後a：右冠動脈造影．Plaque rupture を来していたが（矢 印）， 全 く 無 症 状 で あ っ た．b：Curved
planar reconstruction 像．c：プラークの直交断面像．Ring-like sign を認める．Low attenuation
plaque であり，最小の CT 値は 14 HU であった．d：Stretched curved planar reconstruction
像．Positive remodeling，spotty calcification を認める．

図 2 右冠動脈ステント留置後の患者
a：右冠動脈造影．ステント再狭窄は認めなかったが segment 3 に中等度狭窄病変を認めた．b：
Curved planar reconstruction 像．Positive
remodeling したプラークを認める（矢印）．c：プ
ラ ー ク の 直 交 断 面 像． 最 小 血 管 面 積 の 部 位 でring-like sign を認める（中段）．Low attenuation
plaque であり，最小の CT 値は 18 HU であった．d：同部位の IVUS 像．最小血管径の部位はattenuated plaque を認める（中段）．
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図 3 前下降枝近位部の jump-up を認めた症例の冠動
脈造影像
右冠動脈にステント留置後の患者．症状は認めなかったが，6 カ月後の follow up CAG にて culprit でない
前下降枝近位部の jump-up を認めた．

図 4 図 2 の患者における心臓 MRI（左）および心臓CT（右）心 臓 MRI の T1 強 調 画 像 に て 前 下 降 枝 近 位 部 にhyperintense plaque（HIP）を認める（矢印）．HIP を呈する部位は心臓 CT にて positive remodeling した low
attenuation plaque（矢印）で vulnerable plaque の特徴を有していた．

Computed Tomography）試験（Clinical Trials. Gov ID:

method による T1 強調 CMRI を用いた hyperintense

NCT00991835）が本邦で進行中であり，リスク層別化としplaque（HIP）の検出である12）．CMRI における HIP は，て確立したカルシウムスコア に比肩するエビデンスが

plaque hemorrhage，lipid core，inflammation の存在を得られることを期待したい．

表しプラーク自体の activity を反映すると考えられてい10）

る．Kawasaki らは HIP を呈する冠動脈プラークの特徴

III．MRI によるプラークイメージング

は，従来の IVUS や冠動脈 CT 上の vulnerable plaque の

心臓 CT がその高い空間分解能により形態診断に優れ指標とよく一致することを報告している12）．HIP を認めているのに対し，心臓 MRI（cardiac magnetic resonanceた症例を呈示する（図 3，4）．無症候性に短期間に jump-

imaging; CMRI）は心機能，心筋灌流，心筋性状を同時にup した部位の T1 強調画像は HIP を呈し，冠動脈 CT で評価可能な魅力的なモダリティーである．冠動脈形態をは positive remodeling と low attenuation plaque を認め評価する coronary MRA は現在のところ CTA には及ばた
（図 4）
．HIP を認めた病変が ACS を発症した報告もあな い も の の， 狭 窄 病 変 の 同 定 に 使 用 で き う る モ ダ リり13），その臨床的意義に関しては，今後症例を重ねて検ティーへと成長を遂げている11）．すでに頸動脈プラーク

討していく必要があると考えられる．CMRI による冠動に関して様々なシーケンスを用いて多くの報告がある

脈プラークイメージングは発展途上であるが，新しい造が，冠動脈プラークイメージングは対象がたかだか数

影剤の開発や，3 テスラ MRI により他のモダリティーでmm であり，心拍動と呼吸による動きから描出は困難では追随できないブレークスルーの可能性がある．

あることが多い．現在，新たな知見を生むものとして期待 さ れ て い る の が， 脂 肪 抑 制 を か け た black blood
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図 5 Gray-scale IVUS（左）と IB-IVUS（右）256 段階表示の gray-scale が，ピクセルごとに IB 値に基づき青の lipid，黄緑のfibrosis，黄色の dense fibrosis，赤のcalcification にカラーマッピングされる．Gray-scale では fibrofatty なプラークである．IB-IVUS にてカラーマッピン
グ表示すると gray-scale で三日月状のecho lucent な部位（矢印）が lipid である
ことがわかる．

界的に最も汎用されているモダリティーであり，IB 値をIV．血管内超音波によるプラークイメージング

含め 8 つのパラメーターを基にして classification tree と

血管内超音波
（intravascular ultrasound; IVUS）
が臨床呼ばれるアルゴリズムから組織性状をカラーマッピング

応用されて 20 年近くが経過した．この間，gray-scale

表示するもので正診率は 90％以上とされる．VH-IVUS 上IVUS が PCI における strategy の構築，in vivo におけるのプラークの性状に関して詳細な定義がなされており18），

動脈硬化の病態生理の解明に果たした役割は極めて大き

そ の 中 で TCFA は「連 続 し た 3 フ レ ー ム で >10 ％ のい．Gray-scale IVUS 上でのプラーク性状は外膜を対照とnecrotic core と内腔に接する少なくとも 36˚ の necrotic

し，それよりエコー輝度が低い soft（fatty）plaque，同等core の arc」と定義されている．IVUS の空間解像度は約か高い fibrous plaque，外膜より輝度が高く音響陰影を伴100 μm であることから TCFA を同定するといった点でう calcified plaque と定義される．これらが混在したプは限界を有するものの，その臨床的意義に関しては最近

ラークを mixed plaque とよび，fibrofatty，fibrocalcific

報告された PROSPECT trial で実証された19）．697 名のといった表現をする．また石灰化がないにもかかわらず

ACS の患者を前向きに検討し，major adverse cardiac

超音波減衰を生じる attenuated plaque は PCI 後に高率にevent に関わる責任病変の IVUS 所見は，① plaque bur-slow flow を生じることが知られている14）．ACS の責任病den ≥70％，② VH-TCFA，③最小血管面積 ≤4.0 mm2 が変では 90˚ 以下の小さい石灰化が存在する spotty calcifi-

独立した危険因子であった．プラークが jump-up した症

cation が特徴的な所見であることが報告されている ．こ

例の VH-IVUS 所見を提示する（図 7）．興味深いことに，

れらは gray-scale でプラーク性状を推定する上での補完

後述する OCT にてマクロファージや neovasclarization

的なサインとなる．IVUS ガイド PCI を多数経験するとと考えられる部位は necrotic core に一致していた．最近

パターン認識による“eyeball”IVUS により「柔らかそう」

新たに市販ベースのカラーマッピング法も登場したが，「（デブリが）飛びそう」「固そう」といった感覚はできてく

どんなに優秀な組織性状推定のアルゴリズムが登場してるが，客観的に示すことができず，inter-observer vari-

も元々のソースは 20–40 MHz の「音」であり，帰ってくる

ability は良好とはいえない．以上のような gray-scale

音で組織性状を推し量ることには限界があることを理解

IVUS の limitation を克服するために，超音波高周波（RF）しつつ臨床応用していく必要があるだろう．

15）

信号を解析しカラーマッピング表示する方法がいくつか考案された．本邦の Kawasaki らによって開発された

V．光干渉断層法（optical coherence tomography; OCT）によるプラークイメージング

integrated-backscatter IVUS
（IB-IVUS）
は，病理組織との
validation もなされており 90％程度の正診率であることがGray-scale IVUS OCT（optical coherence tomography;

16）
証明されている（図 5）．ACS の患者では図 6 のように

光干渉断層法）は近赤外線を用いる冠動脈内イメージング

gray-scale IVUS で attenuated plaque，IB-IVUS で lipidである．原理の詳細と読影法は成書にゆずるが，続々とrich なプラークであることが多い．筆者らは，IB-IVUS

報告されている知見は，IVUS の約 10 倍の 10 μm というを用いプラーク性状と calcium の関連を検討したところ

高空間解像度により得られるところが大である．TCFA

calcium の arc が小さいほど％ lipid は大であり，Ehara ら

は被膜の厚さが 65 μm 未満のものと定義されるため，inの spotty calcification が ACS で多く認められる論文を支

vivo の pathology とでもいうべき OCT のみが正確な同定持する結果であった17）．Virtual histology (VH)-IVUS は世が可能である（図 6）．Tanaka ら20）は，TCFA および大き─ 136 ─J Jpn Coron Assoc 2011; 17: 133–140

図 6 ステント留置後に slow flow を生じた 1 例
回旋枝を責任病変とする recent MI の患者（a）で，ステント留置（c）後に slow flow を生じた（c）．術前のgray-scale IVUS では attenuated plaque であり（d），IB-IVUS では最小血管径の部位で％ lipid が 62％と高値であった（e）．OCT による観察では 50 μm の TCFA および 160° の大きな lipid arc を認めた（f）．

な lipid arc を有するプラークでは，PCI 時の no-reflow色），grade 1（淡黄色），grade 2（黄色），grade 3（濃黄色）

phenomenon の発生が有意に高いことを報告しており，に分類される．表面に血栓の付着を認めることもあり，

本症例でも stent 留置後に slow flow を呈した．このよう

白色，赤色および混合血栓と分類される．ACS においてに OCT は病態の解析以外に，臨床上も有用な情報を提供

ほとんどの症例において黄色プラークと血栓が認めらする．プラークが jump-up した症例は OCT 上は plaqueれ，grade の高いプラークほど血栓を伴っている頻度が高

rupture した TCFA であった（図 7）．どのモダリティーい21）．Kubo ら22），および Takano ら23）は血管内視鏡とにおいても非常に vulnerability が高いプラークであるこ

OCT による fibrous cap の厚みを in vivo で比較検討してとが示唆されるが，全く無症状であったことは plaqueいる．Fibrous cap の厚みと色調の grade は負の相関を示

rupture を生じても必ずしも ACS を発症しないことを示し，黄色度が高いほど線維性被膜が薄いことが判明ししている．OCT の可能性として前述の neovasculariza-

た．さらに最近の本邦からの血管内視鏡と IVUS を用い

tion や macrophage の検出などがあり，それらを認めた

たスタチン介入試験では，プラークの退縮前に黄色調の場合の臨床的意義も明かになっていくであろう．OCT の退色が認められており興味深い24, 25）．Native coronary に限界として，その深達度（約 2 mm）が小さいことと，現行

関しては数多くの画像が報告されているため，ここではの器機では occlusion が必要であることがあげられるが，顕著な所見を呈することが多い晩期静脈グラフトの症例

高速の画像収集が可能な Fourier-domain OCT もすでに

26, 27）を呈示したい（図 8）．有意狭窄のないグラフトである

実用段階にある．今後の OCT の発展と新知見に期待するにもかかわらず ACS と同様な所見を呈し，血管壁全体にところである．

low grade の慢性炎症が持続していることが推定される．
静脈グラフトへの PCI は高率に slow flow，no reflow を

VI．血管内視鏡生じることが知られており，ACS 同様の vulnerability の言うまでもなく日本のお家芸であり，この分野の発展高いプラークであることは内視鏡所見からも明白であは日本の研究グループの果たした役割が大きい．光ファる．さらに特異的所見を呈する薬物溶出ステント留置後イバー技術により，イメージファイバーを介して血管壁の症例を提示する（図 9）．薬物溶出ステント留置部位慢性表面を観察するモダリティーであるが，施行法などは成期は黄色調を呈することが多く OCT も TCFA 様の所見書にゆずる．プラークは色調により一般的に grade 0（白を認めることから，“vulnerable stent”ともいえる側面が─ 137 ─J Jpn Coron Assoc 2011; 17: 133–140
ABC

図 7 左前下降枝近位部の jump-up を認めた症例の VH-IVUS（中段）および OCT（下段）
VH-IVUS では緑の fibrous，黄緑の fibrofatty，白の dense calcium，赤の necroticcore の 4 つにカラーマッピングされる．
このプラークは連続 3 断面で necrotic coreが 平 均 35 ％ と 高 値 で VH の 定 義 上 はfibroatheroma であった．OCT にて A の断面では薄い線維性被膜で覆われる lipid
rich plaque を認め，OCT 上の TCFA であった．B の断面では IVUS では認識されなかった plaque rupture が認められた．Cの断面で新生血管（矢印）とマクロファージの集簇（矢尻）と思われる像が認められた．
マクロファージや新生血管と考えられる部
位は VH-IVUS 上の necrotic core に一致していた．

図 8 晩期静脈グラフトの血管内視鏡所見
12 年経過した静脈グラフトで黄色度の強いプラークがグラフト全体にわたって存在し，赤色，白色血栓が認められる．

あるのかもしれない．BMS の再狭窄では，OCT で高輝

ジングモダリティーと比較し定量性に欠けるという限界

度の homogeneous pattern，血管内視鏡では白色調を呈を有するが，色調のデジタル化による定量の試みもなさ

することが多く，BMS と DES は再狭窄の機序が異なる

れており29），今後色調から組織性状も精度良く推定されことが示唆される ．血管内視鏡は他の冠動脈内イメーることが期待される．

28）

─ 138 ─J Jpn Coron Assoc 2011; 17: 133–140

図 9 70 歳台男性，paclitaxel eluting stent のステ
ント内再狭窄症例
上から左冠動脈造影，血管内超音波，血管内視鏡，OCT．前下降枝近位部に留置した paclitaxel
eluting stent が再狭窄を来していた．血管内視鏡で観察すると同部位は黄色調を呈し，不安定プ
ラーク様所見であった．OCT では線維性被膜と内部は layered/heterogeneous pattern を呈し OCT
的に TCFA の所見であった．

VII．おわりにすでに存在する狭窄・閉塞や，破綻したプラークを治療する PCI が成熟期を迎えつつある現在，次なるチャレン
ジはプラーク破綻のメカニズムの解明と不安定プラークの予測と治療であることは言を俟たない．いくつか症例呈示したように plaque rupture は ACS 患者の責任冠動脈病変以外にも無症候性に認められることが多い．すなわ
ち rupture しやすいプラークの特徴はある程度明らかになってきたが，ACS に至るまでの過程には患者側の因子など複雑に関与しているため，ACS を発症しやすいプ
ラーク，個体を予測するのはまだ遠い道のりである．しかしながら上記のマルチイメージングモダリティーにより，あるいはこれから臨床応用されるかもしれない新しいモダリティーにより，さらなる“beyond angiography”の領域が発展することを期待したい．
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