超選択的気管支動脈塞栓術

超選択的気管支動脈塞栓術もしくは気管支動脈塞栓術は、BAE  と略称される、喀血に対する治療法である。カテーテルを用いて出血源である気管支動脈などを塞栓することにより止血するカテーテルインターベンションの1種である。

1. 基本原理
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気管支動脈が肺動脈に異常吻合を形成していることにより喀血が起こるとされており、出血源である気管支動脈を詰めてしまえば喀血は起きなくなるというのがこの治療法の基本コンセプトである。緊急止血目的の場合と、大量喀血後の再発予防や慢性反復性喀血のに対する待機的治療とがある。気管支動脈塞栓術という名称であるが、特発性喀血症以外の疾患は、気管支動脈以外の動脈  も、肺動脈とシャントを形成して出血責任血管となっていることが多く、これらをすべて塞栓対象とすることが一般的であり、気管支動脈塞栓術という治療名称と乖離が生じてきてはいるが、動脈塞栓術というより普遍的表現よりも気管支動脈塞栓術BAEという表現が慣用的に使用されていることが通例である。こうした気管支動脈以外への動脈に治療対象を広げていることや、MDCTの出現による3DCTアンギオの発達、コイルやマイクロカテーテルなど使用デバイスの進歩、治療戦略の進化などの複合的背景により、治療成績が飛躍的に向上している。基礎疾患により成績が大きく左右されるが、一部の high volume centerでは治療後1年間で90.4%程度、治療後2年間でも85.9%の止血率を報告している。いわゆる終末動脈によって栄養されている 脳、心臓や腎臓においては血管が詰まると脳梗塞、心筋梗塞や腎梗塞を発症することになるが、気管支動脈を塞栓しても気管支粘膜壊死や肺梗塞を起こさない理由は、肺循環が気管支動脈と肺動脈の二重支配になっており、気管支動脈の血流がなくなっても肺動脈からわずかな血流が保たれるためであると考えられている。そのほかの喀血関連血管についても、何らかの側副血行路が発達してくることが経験的にわかっている。なお、肺動脈から直接出血する場合もまれにあり、これに対してはこの治療法は無効であり肺動脈の塞栓が必要である。喀血が動脈ー肺動脈シャント機序によって説明できるのはおよそ95 %程度とされている。これは言い換えると喀血の95 %にはBAEが有効である、ということになる。

2. 治療対象
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気管支拡張症・非結核性抗酸菌症・特発性喀血症・肺アスペルギルス症・肺結核後遺症など、ほとんどの疾患の喀血治療に有効である。489例の喀血患者を対象としたBAEの長期治療成績を報告した岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センターの Ryugeらによるとそれぞれの比率は、34.0%、23.5%、18.4%、13.3%、6.8%である。BAEが有効なその他の疾患としては、肺膿瘍や肺放線菌症などの報告もある。

肺癌については、気管支動脈-肺動脈シャント機序による喀血ではなく、腫瘍自体からのoozing的な出血であることがほとんどであり、栄養血管の塞栓により腫瘍の梗塞壊死が生じて逆に大喀血をきたすリスクがあり、また完全に栄養血管を閉塞させるとその後の化学療法や血管内治療ができないなどの問題もあり、通常のBAEとは違う戦略が必要となる。元 岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センターの国定が肺癌の血管内治療について、また元 岸和田リハビリテーション病院 がんのカテーテル治療センターのSekiらが、肺癌の喀血に対する血管内治療の有用性を報告している。2019年には韓国のKichang Hらが、84例の肺癌の喀血患者に対するBAEのretrtospectiveな解析を報告しており、大喀血例と有空洞例が生命予後不良因子で有ること、追跡期間中の再喀血率は23.8%であることを示した。

現在は喀血治療のゴールドスタンダードとされる治療法にもかかわらず、Ishikawaらによると我が国において2010年から2018年に喀血で入院した患者約10万人のうち、9065名しかBAEが実施されていない。Ishikawaらによれば入院するほどの喀血患者は基本的に全てBAEの適応であり、にもかかわらずBAEがこれほど一部の患者にしか実施されていないのは、未だ実施できる施設が少ないことが原因であるが、さらにBAEを実施した660施設においても,

このうち半数の334施設においては年間1例未満の経験数に過ぎず、石川らが2014年から提唱しているように喀血治療施設のセンター化が、標準治療であるBAEの喀血患者への実施率を高めるためにも、各施設の　BAEの質を高めるためにも必要であろう。

3. 治療手技詳細
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2ミリ弱の太さのカテーテルを、足の付け根または手首の動脈から挿入し、気管支動脈やその他の喀血関連血管にその先端を挿入する。造影剤を注入し、喀血に関与した血管である所見が確認されれば、カテーテルの中に、さらに細いマイクロカテーテルを通し、喀血関連血管の中に進め、適切な部位で塞栓物質を注入・留置し塞栓する。出血の原因となっている血管を塞栓し、高圧系である体循環から低圧系である肺循環へのシャントにかかる圧を減圧することにより止血をする方法である。

局所麻酔で実施され、所要時間は1時間から3時間程度である。

使用カテーテルは、Ishikawaらの喀血・肺循環センターでは、以下の通りである：大動脈領域は、オリジナルカテーテルであるISHIKAWAカテや左冠動脈用のAL1・AL0.75・AL1.5などを、鎖骨下動脈領域は一般的内胸動脈用カテーテルに加え、急角度で分岐する内胸動脈についてはISHIKAWA6やISHIKAWA mild6を用いる

治療手技の詳細については英語論文では岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センター [1]または、一般向けには日本語で[2]に詳細に記載されている。さらに、2019年5月には「呼吸器領域IVR実践マニュアル」が出版され、国立病院機構 東京病院 肺循環・喀血センターの益田が、第1章に10頁にわたり、医師向けにわかりやすく具体的な記述をしている。

4. 有効性
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かつては再喀血率が高いと考えられていたが、治療技術や治療デバイスの向上により、一時的止血のみならず永久的な止血が可能となってきている。

実施可能施設が少なく、また症例数や治療成績などについての施設間格差が大きい。放射線科のIVR医が実施している施設がほとんどであるが、近年呼吸器内科医がBAEを実施する専門施設・high volume centerが出現してきている。特発性喀血症とは特に有効性が高い。東京病院のAndo/Masudaらの研究においても、止血率は20ヶ月で97%と下記の岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センターの成績と同等である。同論文においてAndoらは、特発性喀血症の22.9%に置いては微小気管支動脈瘤が関与していると述べている。

肺アスペルギルス症は超選択的気管支動脈塞栓術の有効性が低く、かつてはこの治療法の対象外とも考えられていたが、近年止血率が向上している。肺アスペルギルス症のBAE後再喀血については、東京病院のAndo/Masudaらは、疾患の増悪例において再喀血率が有意に高いことを示した。

以下にIshikawaらの長期成績論文の、基礎疾患別止血率を示す。この論文では、再喀血と死亡をcomposite endpointとしており、このうち再喀血だけを示したのが以下の表である。本来3年間の長期成績データであるが、特発性喀血症以外については3年目はいわゆる number at riskが少なく、言い換えると95%信頼区間が広すぎるため、統計的に信頼できない数値としてここでは掲示しなかったが、3年止血率のうち唯一信頼性の高い特発性喀血症については97.8%と非常に高い数値であることが印象的である。2年後止血率の一番低いのが、非結核性抗酸菌症であるが、東京病院のOkuda/Masudaらの報告でも73.8%と同程度の成績であり、これは非結核性抗酸菌症が進行性の疾患であることを反映しているものと考えられる。

以下に、我が国の代表的 high volume centerである岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センターと、国立病院機構 東京病院 肺循環・喀血センター2施設からpublishされている査読英語論文に基づく基礎疾患別の治療成績を示す。

再喀血があれば基本的には何度でも再施行が可能である。

なお副次的効果として、岸和田リハビリテーション病院のIshikawaらは、BAEにより喀痰が70%の患者において減少することを2009年ごろより主張しているが、定量化が難しいことに加え、喀痰減少自体は超soft endpointにすぎないということで、臨床研究は計画されていない。QOL改善に大きな好影響を与える場合がある。

さらに東京病院のTakeda らは、非結核性抗酸菌症や肺アスペルギルス症を合併しない気管支拡張症の1, 2, 3, 5 年止血率が、 それぞれ91.3, 84.2, 81.5, 78.9% と高いことを示した。5年という長期成績を示している点においてもこの論文は貴重である。

5. 塞栓物質
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PVA、NBCA、ゼラチンスポンジ、金属コイルなどがある。

2022年6月掲載のCIRSE  Standards of Practice on Bronchial Artery Embolisation  によるとKettenbach et al}}、BAEに使用する塞栓物質は非球状PVA  粒子  が推奨され、径300–900 μmの球状マイクロスフェア及びNBCAをPVAの代替物として使用を考慮して良いとしている。特にNBCAを使用したBAEによる喀血の制御率はPVAのそれを上回るとする報告がいくつかある。一方で300 μm 未満の粒子は気管支、食道、肺血管、大動脈の過剰な虚血や壊死のリスクが高まるとして使用してはならない。コイルは特定の状況において使用されるがKettenbach et al、脊髄梗塞の予防目的に、また活動性の出血源となる仮性瘤や肺動脈ないし肺静脈への粗大なシャントを塞栓する目的に、喀血再発症例において未だ使用されることがある。気管支動脈から肺動脈ないし肺静脈への粗大なシャントのある症例に対してはKettenbach et al、サイズの大きな tris-acryl microspheres  やコイルが肺塞栓予防や心筋梗塞等の大循環系への塞栓物質逸脱による合併症予防に有用なことがある一方、意図するより近位で気管支動脈を塞栓してしまうことにより、結果として側副血行路発達から再喀血という転帰をたどる可能性もある。更にBAE治療後に喀血を再発する短期的及び長期的な危険因子としてコイルの単独使用によるBAEが挙げられているKettenbach et al。ジェルフォームはその塞栓効果の持続性から単独での使用は推奨されない。またBAE治療後に喀血を再発する短期的及び長期的な危険因子としてコイルと並記されているKettenbach et al。

5.1. PVA
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ソウル大学のWooらは、PVA293例、NBCA113例、計406例のBAE長期成績を報告している。海外では頻用されるが、我が国では保険適用になっておらず使用できない。

5.2. NBCA
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医療用瞬間接着剤の一種である。一般的には、ターゲットでない血管の誤塞栓やカテーテルの血管壁接着など合併症が多く、訴訟も多いことで知られる塞栓物質であるが、上記のソウル大学のWooらは報告では合併症は非常に少ない。

安価であること、瞬時に固まること、患者の血栓形成に依存しないため再開通が非常に少ないことなど利点も多い。我が国では、動脈内投与が保険で認められていないが、IVR学会が詳細なガイドラインを出版しており、各施設の倫理委員会で保険適応外使用の許可を得て使用されているのが現状である。外傷性の出血のコントロールにはもっとも良い適応であると思われる。また、BAEにおいてもマイクロカテーテルが到達しない末梢型気管支動脈瘤については、非常に良い適応であり、東海大学八王子病院のMine/Hasebeらがバルーンを併用したB-glueという技術を報告している。

5.3. ゼラチンスポンジ
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基本的には一過性塞栓物質であり、1 - 2週間で溶解し血流が再開してしまうことがほとんどである。このため、BAEのかつてのような位置付けである、手術までの姑息的治療という緊急止血目的であれば意味があるが、大喀血の再発予防や慢性反復性喀血に対する待機的BAEに使用するのは、永久止血を目指す意図とそぐわないと考えられる。BAEに関しては、明らかにエビデンスの乏しい塞栓物質であるが、我が国では未だ頻用されている。2019年8月には、WadaらがGSによるBAE33例の報告をし、再喀血率は24% である。

塞栓物質別にみると、脊髄梗塞の発症率は、コイル 0.06% GS 0.18% NBCA 0.71%と、コイルにおいて有意に少なかった。

岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センター Ishikawaらの報告によるmajorな合併症を以下に提示する。