心臓病変のX線画像

虚血性心疾患。心筋梗塞

虚血性心疾患は、冠動脈の血流障害と虚血部位における心筋収縮力の漸進的な低下によって引き起こされます。心筋収縮力の低下は、様々な超音波診断法を用いて検出できます。最も簡便で簡便な方法は心エコー検査です。この検査では、左心室壁の様々な部位における不均一な収縮が確認できます。虚血部位では、収縮期における心室壁運動の振幅の減少が通常観察されます。心室中隔の肥厚と心筋の収縮期肥厚は減少します。左心室の駆出率は、左心室の収縮の増加に伴い低下します（その後、右心室の駆出率も低下します）。循環不全の顕著な兆候がない時期には、局所的な収縮障害が観察されます。

心筋の血流に関する貴重な情報は、放射性核種検査（灌流シンチグラフィーおよび単光子放出断層撮影）によって得られます。これらの方法を用いることで、定性的な特性だけでなく、特に重要な、心筋損傷の深さに関する定量的な特性も得ることができます。ベータ二核種法は、特に自転車エルゴメータなどの負荷試験において特に効果的です。T1塩化物を用いたシンチグラムは、運動直後と安静後（1～2時間）の2回実施されます。心筋虚血患者では、最初のシンチグラムで放射性医薬品の定着率が低下していることが示されます。安静後のシンチグラム画像の正常化は、一時的な循環障害、すなわちストレス誘発性虚血を示唆しています。以前に記録された放射性医薬品の蓄積における欠陥が残存している場合、通常は心筋に瘢痕が形成される結果として、持続的な血液循環の低下が観察されます。

CTは虚血性心疾患の診断にも有用です。静脈内造影剤投与下では、虚血筋領域は低密度となり、造影剤ピークの遅延が特徴となります。この領域では、心筋の収縮期肥厚が減少し、心室壁の内側輪郭の可動性が低下します。

冠動脈血流の状態に関する最終的な結論は、冠動脈造影検査の結果に基づいて下されます。X線画像では、造影剤で満たされた冠動脈とその1次～3次枝を特定し、病変の位置と性質（血管の狭窄と屈曲、輪郭の凹凸、血栓症による閉塞、動脈硬化性プラーク部位の辺縁欠損の存在、側副血行路の状態）を明らかにすることができます。しかし、冠動脈造影検査の主な目的は、経管的血管形成術（TA）または複雑な外科的介入（大動脈冠動脈バイパス術）の必要性を判断し、その治療法を開発することです。

心筋虚血の主な臨床症状は、心臓領域の持続的または反復性の痛みであることが知られています。しかし、心筋症、大動脈弁狭窄症、乾燥性心膜炎、肺疾患および横隔膜疾患、食道運動障害、神経循環障害においても同様の疼痛が現れることがあります。以下では、診断プログラムの形で、これらの病態の鑑別診断における放射線学的検査の戦略を示します。

冠動脈またはその分枝の狭窄または閉塞によって引き起こされる虚血性心疾患の治療法として広く用いられているものの一つが経皮経管的血管形成術（PTA）です。X線透視下で、バルーンの付いた細いカテーテルを血管の狭窄部に挿入します。バルーンを膨らませることで狭窄が軽減または消失し、冠動脈の血流が回復します。

急性心筋梗塞は、臨床像、心電図検査結果、心筋酵素検査、血清ミオグロビン濃度に基づいて診断されます。しかし、疑わしい場合には、梗塞の位置と範囲、肺循環の状態を明らかにするために、放射線検査が用いられます。胸部X線検査は、病棟または集中治療室で実施できます。梗塞直後の画像では、心臓のポンプ機能の低下により、心陰影の増大、特に上葉の肺静脈うっ血が見られます。患者の状態が悪化するにつれて、うっ血は間質性浮腫または混合性間質性肺胞性肺水腫へと変化します。患者の状態が改善するにつれて、浮腫と肺うっ血の現象は消失します。梗塞後の最初の 2 週間は、繰り返し撮影した X 線写真で心臓の大きさが約 4 分の 1 減少しますが、若い人の場合、この減少は高齢者よりもゆっくりと進行します。

超音波検査は患者のベッドサイドでも実施可能です。発症後数時間で、左室収縮能の全般的または局所的な障害部位を特定し、その拡大を観察することが可能です。特に特徴的なのは、血液供給が阻害された部位に運動低下領域が出現し、隣接する健常部位では運動亢進が見られることです。新鮮な梗塞と瘢痕性変化を区別するためには、超音波検査を繰り返すことが重要です。超音波検査により、僧帽弁機能障害を伴う乳頭筋の破裂や心室中隔の破裂といった梗塞の合併症を認識することができます。

心筋の直接観察は、シンチグラフィーまたは単光子放出断層撮影（SEP）によって可能です。虚血部にはTcピロリン酸が蓄積するため、限定的な過固定領域が形成されます（陽性シンチグラフィー）。T1塩化物を患者に投与すると、心臓のシンチグラフィー像は正反対となり、心筋の正常画像を背景に、放射性医薬品の蓄積に欠陥が認められます（陰性シンチグラフィー）。

心筋梗塞後の動脈瘤の診断には、放射線学的検査が不可欠です。超音波検査とCT検査では、動脈瘤部位の心室壁の菲薄化、この壁部分の奇異性拍動、心室腔の変形、そして駆出率の低下が明らかになります。ドップラー検査では、動脈瘤内の渦流状の血流と心室尖端の血流速度低下が明らかになります。心内血栓は、超音波検査とCT検査の両方で検出できます。MRI検査は、心筋梗塞部位を特定し、心瘤の直接画像を取得するために使用できます。

僧帽弁欠損

僧帽弁閉鎖不全症の放射線診断は、主に超音波検査とX線検査に基づいています。僧帽弁閉鎖不全症では、収縮期に弁が完全に閉じないため、左心室から左心房へ血液が流入します。左心房は血液で満たされ、内圧が上昇します。これは左心房に流入する肺静脈に影響を及ぼし、肺静脈過多症を引き起こします。肺循環における圧力上昇は右心室に伝達され、右心室の過負荷は心筋肥大につながります。左心室も拡張期ごとに血液量の増加に伴い拡張します。

僧帽弁閉鎖不全症のX線像は、心臓自体と肺動脈のパターンの変化から構成されます。心臓は僧帽弁のような形状になります。これは、心臓のくびれが滑らかになり、右心血管角が通常よりも高い位置にあることを意味します。心臓影の左輪郭の2番目と3番目の弧は、肺円錐と肺動脈幹の拡張により、肺野に突出します。この輪郭の4番目の弧は長くなり、鎖骨中線に近づきます。重度の弁閉鎖不全症では、肺静脈の拡張は肺静脈過多の兆候として判断されます。斜投影画像では、右心室と左心房の拡大が明らかになります。左心房は、大きな半径の弧に沿って食道を押し戻します。

超音波検査の価値は、形態学的画像に加えて心臓内血行動態のデータが得られることによって決まります。左房と左心室の拡張が明らかになります。僧帽弁の開口幅が拡大し、弁膜弁上部に血液の渦流が記録されます。左心室の壁は肥厚し、収縮が増強され、収縮期には左心房への逆流（逆流）が確認されます。

僧帽弁口が狭くなると、左心房から左心室への血流が阻害されます。心房は拡張します。収縮期ごとに心房内に滞留する血液は、肺静脈の排出を妨げます。静脈性肺うっ血が発生します。肺循環における圧力の適度な上昇では、肺静脈の内径の増加と肺動脈の主幹および主要枝の拡張のみが起こります。しかし、圧力が40～60 mmHgに達すると、肺細動脈および肺動脈の小枝のけいれんが発生します。これは右心室の過負荷につながります。右心室は2つの障壁を克服する必要があります。1つ目は僧帽弁狭窄レベル、2つ目はけいれん性細動脈レベルです。

僧帽弁口狭窄症の場合、X線検査では心臓の僧帽弁構造が見られますが、僧帽弁閉鎖不全症とは異なります。まず、心臓のくびれは滑らかであるだけでなく、肺円錐、肺動脈幹、左心耳によって膨らんでいます。次に、左心室が拡大していないため、心臓の左輪郭の第4弓は伸長しておらず、逆に正常よりも血液量が少ない状態です。肺動脈の枝によって肺根部が拡張しています。リンパうっ滞と小葉中隔の浮腫の結果、肺野の下部外側部に細い縞模様、いわゆるカーリー線が現れます。

僧帽弁口狭窄症の最も典型的な所見は超音波画像です。左房は拡張し、僧帽弁尖は肥厚し、超音波画像では層状に広がることがあります。僧帽弁尖の拡張期閉鎖速度は低下し、後弁尖は前弁尖と同じ方向（通常は前弁尖と反対方向）に動き始めます。ドップラー画像では、コントロールボリュームは主に僧帽弁の上方に位置します。ドップラー画像曲線は平坦化し、重症例では血流に乱流の特徴が見られます。

X線検査と超音波検査の両方で、僧帽弁輪の石灰化が明らかになることがあります。超音波検査では強いエコー信号として現れ、レントゲン写真では不規則な形状の塊状の影として現れ、しばしば不均一な幅のリング状に集まっています。CT検査、特に電子線断層撮影装置を用いたCT検査は、石灰化の検出において最も感度が高く、微小な石灰化も記録できます。さらに、CT検査と超音波検査によって、左房における血栓形成の有無を特定することも可能です。

僧帽弁欠損症はそれぞれ単独で発症することは稀です。通常は、僧帽弁閉鎖不全症と僧帽弁口狭窄が同時に併存する複合病変として観察されます。このような複合病変は、それぞれの特徴を備えています。僧帽弁の特異な病態は、左心室収縮時に僧帽弁の片側または両側の弁尖が左心房腔内に陥没する逸脱です。この病態は超音波検査によってリアルタイムで診断できます。

大動脈欠損

大動脈弁閉鎖不全症では、弁尖が左心室の気密性を保てないため、拡張期には大動脈から血液の一部が左心室腔に戻ります。その結果、左心室の拡張期負荷が生じます。欠損形成の初期段階では、一回拍出量の増加によって代償が行われます。血液の駆出量の増加は、主に上行部において大動脈の拡張を引き起こします。左心室心筋肥大が進行します。

X線検査では、心臓の大動脈の形状が明らかになります。左室弓部の延長と凸状化により、心臓のくびれが顕著に深く強調されています。超音波検査では、左室の深く速い収縮と、上行大動脈の同様にスイープする拍動がすぐに確認できます。左室腔は拡張し、大動脈弁上部の直径が増加しています。さらに、左室心筋の肥大と、血液の還流波による僧帽弁前尖の小振幅振動も重要なデータです。

大動脈の別の欠陥である大動脈弁狭窄症では、左心室が収縮期に完全に空になりません。残った血液は左心房から流れ出る血液と相まって余分な容積を作り出し、その結果、左心室の腔が拡張するため、レントゲン写真では心臓が大動脈のような形になります。左心室弓は丸みを帯び、左にずれています。同時に、狭くなった開口部から強い血流が大動脈に流れ込むため、大動脈の上行部が拡張します。一般的に、この所見は大動脈弁閉鎖不全症に似ていますが、特徴的な点があります。透視検査を行うと、心臓の速くて深い収縮ではなく、左心室壁のゆっくりとした緊張した動きが観察されます。当然のことながら、この兆候（2種類の大動脈欠損における胃壁の動きの性質の違い）は超音波検査によって検出される必要があり、透視検査は心エコー検査データがない場合にのみ許可されます。

超音波検査では、左室腔の拡大と心筋の肥厚が明瞭に認められ、大動脈弁の弁尖の圧迫と収縮期における弁開散の減少が明瞭に観察されます。同時に、大動脈弁レベルおよび弁上腔において、血流の顕著な乱流性が認められます。大動脈の欠損、特に狭窄においては、線維輪および弁尖部に石灰沈着が生じる可能性があります。石灰沈着は、X線検査（X線写真、断層写真、コンピュータ断層写真）、および超音波検査で検出されます。

大動脈弁狭窄と弁閉鎖不全の組み合わせは、X線検査と超音波検査の両方において、それぞれの欠陥の徴候の組み合わせとして現れます。X線画像における心臓の大動脈形態は、大動脈欠陥だけでなく、高血圧や大動脈硬化症などの疾患によっても引き起こされることに留意する必要があります。

心臓の欠陥、特に僧帽弁狭窄症に対する介入療法の一つに弁形成術があります。この目的でバルーンカテーテルが使用され、バルーンを膨らませることで弁間の癒着が剥離されます。

先天性欠損症

内科および外科の専門書には、心臓や大血管の発達における多くの異常（先天異常）が記載されています。放射線検査は、これらの異常の診断において重要な、そして時には決定的な役割を果たします。通常のX線検査でも、心臓、大動脈、肺動脈、上大静脈の位置、大きさ、形状、そしてそれらの脈動の性質を特定できます。例えば、肺の静脈還流異常では、右肺の下部を背景に太い静脈が現れます。この静脈は左心房には向かわず、湾曲した幹状に横隔膜（「シミター」症状）に至り、さらに下大静脈へと続きます。内臓の逆位配置、右胸心、肺動脈左枝の発達不全などの異常が明確に記録されます。特に重要なのは、肺への血液充満の評価です。動脈管開存症（ボタロ管）、大動脈肺動脈窓、心房中隔欠損症または心室中隔欠損症、アイゼンメンジャー症候群などの欠損では、左心室と大動脈の血圧が肺動脈系の血圧よりも高いため、肺循環への血流（左右シャント）が観察されます。その結果、レントゲン写真を分析すると、肺の動脈血栓がすぐに目立ち、逆に肺循環への血流が阻害される欠損（ファロー四徴症および三徴症、肺動脈狭窄、エプスタイン奇形）では、肺血管新生の減少が観察されます。カラーマッピングによるドップラーグラフィーと磁気共鳴血管造影により、心腔と大血管における血液の動きと体積血流速度を直接記録することが可能になります。

最後に、放射線検査は術後の経過のモニタリングと治療の長期的結果の評価の両方において非常に重要であることを付け加えておきます。

心膜炎

乾性心膜炎は、初期には放射線診断法では症状が現れません。しかし、心膜層が厚くなり硬くなると、超音波検査やCTスキャンでその画像が明らかになります。心膜癒着が著しいと、レントゲン写真上の心臓の影が変形します。特に、心膜癒着部におけるカルシウム沈着は明瞭に観察できます。レントゲン写真では、心臓が石灰質の殻（「装甲心臓」）に包まれているように見える場合もあります。

心膜への液体貯留は、超音波診断法を用いて確実に診断できます。主な徴候は、左心室後壁と心膜の間にエコーが届かない領域が存在することと、右心室前壁および左心房後部の領域に液体量が多いことです。心膜運動の振幅は当然ながら著しく減少します。

心嚢液貯留は、CTとMRIを用いて同等の信頼性で診断できます。血液の混入によりX線吸収が増加するため、CTデータは心嚢液の性質を判断するのにある程度役立ちます。

心膜腔内に液体が貯留すると、X線写真上で心臓の影が増大します。臓器の影は三角形を呈し、心臓弓の像は消失します。心膜腔からのドレナージが必要な場合は、超音波検査下で行います。