動脈硬化病変と心血管疾患リスクを同時に評価しうる

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第 15 回 臨床血圧脈波研究会 特別講演
動脈硬化病変と心血管疾患リスクを同時に評価しうる唯一の
マーカー、ankle brachial index
(ABI)
The ankle-brachial index: the ubiquitous marker of
atherosclerosis and cardiovascular prognosis
Victor Aboyans(Department of Cardiology, Dupuytren University Hospital, Limoges, France)
監修:山科 章(東京医科大学循環器内科学主任教授)
足関節上腕血圧比(ankle-brachial index;ABI)は、1
PAD診断指標および心血管リスク
指標としてのABIの有用性
度の測定で末梢動脈疾患(peripheral arterial disease;
PAD)の診断と心血管リスク予測を同時に行える唯一の血
管性状評価指標であり、PAD 診断のゴールドスタンダー
後述する標準的な測定法で正しく ABI を測定した場合、
ドとして重用されている。しかし、ABI の測定値には測定
健康な血管の持ち主における ABI 値は 1 .00 〜 1 .40 とな
法や測定機器によって差が出るため、結果の解釈に際し
るのが普通であり、0 .90 以下であれば無症状であっても
てはいくつかの注意が必要である。ここでは、多くのエ
PAD が強く疑われる。また、ABI 0 .91 〜 0 .99 の場合は
ビデンスに裏打ちされた ABI の心血管リスクマーカーと
確定診断のために負荷 ABI 等の二次検査を行うことが推
しての有用性を紹介するとともに、2012 年にわれわれが
奨される。ドプラ法によって測定した ABI 値と CT アンギ
ま と め た 米 国 心 臓 協 会(American Heart Association;
オグラフィ(CTA)上の狭窄度を比較した研究のメタアナ
AHA)のステートメントの内容に新たな知見を加味し、目
リシスでは、ABI 0 .90 をカットオフ値とした場合、50%
的に応じた ABI 測定法を選んで正しく測定し、データを
超の狭窄の診断精度は感度 75%、特異度 86%と報告され
正しく読み解くために必要な知識について述べる。
ている 3)。
PAD の存在は、たとえ無症候性であっても患者の生命
ABIの原理と歴史
予後を著明に悪化させることがわかっている(図 1)4)。す
下肢動脈は、冠動脈、脳動脈に次ぐ動脈硬化の好発部
なわち、PAD を見出すことは、将来の心血管イベントや
位であり、70 歳代以上の高齢者における PAD の有病率は
死亡のリスクを見出すことにほかならない。この事実を
10% 近くに及ぶ。しかし、PAD は長い時間をかけて徐々
最初に報告した Criqui らの論文 4)をはじめとする 16 報
に進行する疾患であり、症状のない早期段階で PAD を見
の論文のメタ解析を行った ABI Collaboration の研究 5)に
出すことは難しい。そうしたなかで ABI は、症状の有無
よると、最も死亡リスクの低い ABI 1 .10 〜 1 .40 の層に
にかかわらず客観的に下肢の虚血を評価できる優れたモ
比べ、PAD 患者(ABI ≦ 0 .90)が 10 年以内に死亡に至るハ
ダリティである。
ザード比(HR)は、男性で 3 .33、女性で 2 .71 にも及んだ。
ABI は、その名が示すとおり足関節血圧と上腕血圧の比
しかも、ABI ≦ 0 .90 であれば、たとえ Framingham
を取ったものであり、その概念は 1950 年になされた米国
Risk Score(FRS)による心血管リスク評価が最低リスクカ
の Winsor の発見 1)から生まれた。周知のように、収縮期
テゴリーであったとしても、実際のイベント発生率は高
血圧(systolic blood pressure;SBP)は心臓からの距離が
リスク〜中等度リスクカテゴリーの患者並みであること
遠くなるほど高くなるため、足関節動脈の SBP と上腕動
が同じ ABI Collaboration の研究によって示されている。
脈の SBP では前者のほうが高くなるのが普通だ。しかし
そこで、FRS に ABI を加えてリスクを再評価したところ、
Winsor は、下肢動脈が狭窄した PAD 患者では、病変部よ
男性の 5 人に 1 人、女性の 3 人に 1 人が当初とは異なるカ
り末梢側の循環障害のために、通常とは逆に足関節 SBP
テゴリーに再分類された。つまり、FRS だけを用いたリ
のほうが低値となることを見出したのである。
スク予測には限界があるが、FRS と ABI を組み合わせる
Winsor が用いた侵襲的なプレチスモグラフィによる測
ことによって予測精度は格段に向上すると考えられる。
定法は、日常診療で気軽に行いうるものとはいいがたい
一方、1 .40 を超える高い ABI 値が測定された場合、糖
ものであったが、1968 年には英国の Yao ら 2)がドプラ法
尿病や透析患者にみられる高度の石灰化のために下肢動
を用いた非侵襲的な ABI 測定の有用性を報告した。これ
脈が異常に硬化していることが疑われる。前掲の ABI
により、ABI 測定は広く浸透し、多くのエビデンスが輩出
Collaboration の研究では、ABI > 1 .40 の患者の総死亡の
されることとなった。
HR は、男性で 1 .38、女性で 1 .23 であった。
このように、心血管リスクマーカーとしての ABI の有
2
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特別講演
図 1 ● 症候性 / 無症候性 PAD 患者と健常者の生命予後の比較(文献 4 より引用)
(%)
100
75
生存率
50
健常者
無症候性 PAD 患者
症候性 PAD 患者
重症の症候性 PAD 患者
25
0
0
2
4
6
8
10
12
(年)
表 1 ● 心血管リスクマーカーとして用いられる種々の血
管性状指標の利便性と経済性の比較
用性を示すエビデンスは数多く報告されている。また、
心血管イベント既往者での再発リスクや心臓手術後あ
る い は 非 心 臓 手 術[ 腹 部 大 動 脈 瘤(abdominal aortic
aneurysm;AAA)、内頸動脈狭窄の手術]後の患者のイ
ベントリスクマーカーとしての可能性も検討されており、
こちらにおいても有望な結果が得られている6)。さらには、
PAD の治療経過中に ABI が 0 .15 以上低下した場合、ABI
アクセシビリティ
操作性
経済性
cIMT
++
++
++
PWV
++
++
++
CAC
+
++++
++++
FMD
++
+++
++
++++
+
+
ABI
cIMT:頸動脈内膜中膜肥厚、PWV:脈波伝播速度、CAC:冠動
脈石灰化、FMD:血管内皮機能、ABI:足関節 / 上腕血圧比
変化量が 0 .15 未満の患者層に比べて総死亡リスクが 2 .4
倍、心血管死亡リスクは 2 .8 倍に高まることも報告されて
おり 7)、ベースライン時のリスク予測だけでなく、治療経
過中のリスクモニタリングにも有用であることが示され
thickness;cIMT)や脈波伝播速度(pulse wave velocity;
ている。
PWV)、 冠 動 脈 石 灰 化(coronary artery calcification;
CAC)、血管内皮機能(flow mediated dilation;FMD)な
測定法の標準化に向けた試み
ど、心血管リスクマーカーと目される他の血管性状検査
こうしたエビデンスの充実に加え、近年はオシロメト
と比べても、ABI 検査のアクセシビリティと簡便さ、経済
リック法を用いたより簡便な測定機器が登場したことに
性のよさは際立っている(表 1)。
より、多くの医療機関で ABI 測定機器の導入が進んだ。
しかし、ABI 検査の裾野が大きく広がる一方で、検査法
頸 動 脈 内 膜 中 膜 肥 厚(carotid artery intina media
や検査手順の「標準化」作業は後手に回っていた。たとえ
3
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特別講演
ばドプラ法の場合、足関節では後脛骨動脈血圧と足背動
エビデンスの量という点ではドプラ法に遠く及ばない。
脈血圧を両方測って高いほうを採用し、上腕血圧につい
また、極端に足首関節 SBP が低い人の場合、オシロメト
ても左右両方の値を測って高いほうを採用するといった
リック法では正確に ABI を測定できないことがわかって
詳細な手順の周知は徹底しておらず、自己流の測定法が
いる。つまり、オシロメトリック法は重症虚血肢(critical
横行していた。
limb ischemia;CLI)の評価には使えないわけである。
2008 年にわれわれは、PAD の啓発と ABI 測定による積
しかし、目的が PAD のスクリーニングであるのなら、
極的なスクリーニングを呼びかける大規模なキャンペー
ABI を測るまでもなく虚血の存在が明白な CLI に対する弱
ンを行った。これにより、
多くの人々が医療機関を受診し、
点は問題にならない。そして、軽度〜中等度の虚血肢に
フランス全土の医療機関から多数の ABI データが集積さ
関しては、オシロメトリック法はドプラ法に遜色ない精
れたが、その値には施設間で大きなばらつきがあり、施
度を発揮する。AHA ステートメント発表から 2 年後の
設ごとの平均測定値が中央値より高いほうの半分の施設
2014 年に報告された奈良県立医科大学の Ichihashi ら 10)
と低いほうの半分の施設では、平均測定値に実に 0 .15 以
の検討では、PAD の疑いで同大学のバスキュラーラボで
上の違いがみられた。当然ながら、この測定値に基づい
検査を受けた連続症例 108 例・216 肢のうち、CLI 9 肢を
て診断された PAD の有病率はまちまちであり、最も多い
除外した 207 肢の ABI 測定結果を CTA 画像と照合した結
ところで約 16%、最も少ないところで約 6%という開き
果、75% 超の狭窄病変を検出する ROC は 0 .918 であり、
があった。
50% 超の狭窄病変の場合は ROC 0 .919、感度 90%、特
この結果に危機感を覚えたわれわれは、2009 年に欧米
異度 85%というすばらしいものであった(図 2)10)。また、
各国を代表する十数人のエキスパートに呼びかけ、ABI 測
ドプラ法では両上腕・両足首の SBP を順次手動で測定し
定の標準化のためのコンセンサスミーティングを開催し
ていかなければならないが、両上腕・両足首の SBP を同
た。以後 3 年に及ぶ研究と議論を重ねた結果、2012 年に
時かつ自動的に測定できるオシロメトリック法は、多数
AHA ステートメントを発表するに至った 8)。
の人々を対象とするスクリーニング手段として効率的で
あることはもちろん、測定者の習熟レベルを問わないた
現在のゴールドスタンダードのドプラ法と多くの
可能性をもつオシロメトリック法の特徴
め、ドプラ法に比べて施設間のばらつきが少ないことが
フランスの Vierron ら 11)によって報告されている。
本ステートメントの目的は、ABI 測定に関する論文をレ
こうしたことから、オシロメトリック法による ABI 測
ビューした結果に基づき、標準的な ABI 測定法として推
定は、無症候例でのスクリーニングや軽度〜中等度の間
奨される方法を明記するとともに、測定データを解釈す
欠性跛行を呈する患者の虚血肢の評価における有用な手
る際の指標を提示すること、そして、ABI を用いた研究結
段と考えられ、次回のガイドライン改訂ではその位置づ
果を発表する際の標準的な記載法を提案すること、方法
けや評価について何らかの変更があるのではないかと思
論に関してさらなる検討を要する事項を確認することで
われる。ただし、足首血圧の低い患者層でのオシロメト
ある。
リック法による ABI 測定値はドプラ法より高めになるた
標準的な測定法に関しては、2012 年時点で最も推奨さ
め、PAD 診断の基準値は< 0 .90 ではなく< 1 .00 とすべ
れる非侵襲的な ABI 測定法はドプラ法だということでわ
きだと考えられている。なお、文字通り四肢の同時測定
れわれの意見は一致した。その主な理由は、正しい手順
値であるオシロメトリック法による測定値と時間差測定
で測定された場合の再現性の高さと、長い歴史に裏打ち
値であるドプラ法の測定値のもつ臨床的な意味の違いに
されたエビデンスの豊富さである。これに対し、オシロ
ついては多方面から関心が寄せられており、その検討が
メトリック法を用いた疫学研究はARIC研究 9)のみであり、
今後の課題である(表 2)。
4
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特別講演
図 2 ● オシロメトリック法 ABI 測定による PAD 診断精度(文献 10 より引用)
(%)
100
80
AUC
>50%狭窄検出:0.919
>75%狭窄検出:0.918
●
●
感度
>50%狭窄を検出するための至適 ABI カットオフ値:0.99
感度:90%
特異度:85%
●
AUC=0.918
60
40
糖尿病患者における>75%狭窄検出の AUC:0.888
20
0
0
20
40
60
80
100(%)
1- 特異度
注釈:連続症例 108 例・216 肢のうち、重症虚血肢
9 肢(4%)を除外した 207 肢(無症候 45 肢、
中等度間欠性跛行 153 肢)における解析
表 2 ● オシロメトリック法 ABI 測定の現在の位置づけと測定上の注意点、今後の検討課題
● 重症
PAD 患者については明らかではない(CLI、全 PAD 患者の 5%未満)
● 臨床におけるスクリーニング法として、強い関心がもたれている
・ドプラ法は広く利用することが可能ではないため
● 無症候例での
PAD スクリーニングや間欠性跛行の患者において
・足首関節 SBP 測定不能例では PAD 疑い例とみなし、ドプラ法または他の検査を行う。
・オシロメトリック法の PAD 診断のカットオフ値は 1.00 付近となり、< 1.0 で PAD と診断される可能性がある。ドプラ法より高い。
・PAD の可能性の低い対象でのオシロメトリック法での> 1.0 は PAD を除外できる。
● 四肢の
SBP を同時に計測するオシロメトリック法 ABI の意義を追跡調査によって実証すべきである。
・もう 1 つの関心:四肢同時血圧測定をするオシロメトリック法は変動性、再現性に影響する短時間の血圧変動の影響を避けることができる。
文献
1)
Winsor T. Influence of arterial disease on the systolic blood pressure
gradients of the extremity. Am J Med Sci 1950 ; 220 : 117 -26 .
2)
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lower extremities. Br J Surg 1968 ; 55 : 859 -60 .
3)
Xu D, et al. Diagnostic value of ancle-brachial index in peripheral
arterial disease: a meta-analysis. Can J Cardiol 2013 ; 29 : 492 -8 .
4)
Criqui MH, et al. Mortality over a period of 10 years in patients with
peripheral arterial disease. N Engl J Med 1992 ; 326 :381 -6
5)
Ankle Brachial Index Collaboration, Fowkes FG, et al. Ankle brachial
index combined with Framingham Risk Score to predict cardiovascular
events and mortality: a meta-analysis. JAMA 2008 ; 300 : 197 -208 .
6)
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surgery patients: a predictor of perioperative myocardial damage. Eur
J Vasc Endovasc Surg 2010 ; 39 : 62 -9 .
7)
Criqui MH, et al. Progression of peripheral arterial disease predicts
cardiovascular disease morbidity and mortality. J Am Coll Cardiol
2008 ; 52 : 1736 -42 .
8) Aboyans V, et al. Measurement and interpretation of the ankle-brachial
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Circulation 2012 ; 126 : 2890 -909 .
9) Murphy TP, et al. Ankle-brachial index and cardiovascular risk
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Atherosclerosis 2012 ; 220 : 160 -7 .
10)Ichihashi S, et al. Validation study of automated oscillometric
measurement of the ankle-brachial index for lower arterial occlusive
disease by comparison with computed tomography angiography.
Hypertens Res 2014 ; 37 : 591 -4 .
11)Vierron E, et al. Center effect on ankle-brachial index measurement
when using the reference method(Doppler and manometer): results
from a large cohort study. Am J Hypertens 2009 ; 22 : 718 -22 .
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