超音波検査が拓く血液透析アクセス管理の未来:精密マッピングから合併症評価まで

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解説対象論文: Hemodialysis Access: US for Preprocedural Mapping and Evaluation of Maturity and Access Dysfunction
Radiographics|被引用数: 6(2026年8月25日時点)

腎不全の対象者にとって、腎代替療法は不可欠です。腎移植が最適な治療法である一方、多くの対象者は血液透析(HD)を必要とします。HDを成功させるには、合併症なく安定した血流を確保できる血管アクセス(シャント)が重要です。このシャントは、動脈と静脈を直接つなぐことで作られ、週に数回、信頼性の高い穿刺が求められます。近年、透析アクセスの配置、保護、維持のための積極的な計画が重視されており、超音波(US)検査が術前のマッピングから術後の合併症モニタリングまで、その役割を広げています。本記事では、この重要な診断ツールであるUS検査が、どのようにシャントの成功率を高め、長期的な機能維持に貢献しているのかを詳しく解説します。

研究サマリー(FINER & PICO)
Feasible実施可能性 非侵襲的で広く利用可能な超音波検査を主軸とし、既存医療資源で実現可能。
Ethical倫理面 腎不全対象者の生命維持に不可欠な透析アクセス管理の改善に貢献。
Interesting面白さ 血管アクセス作成前のマッピングから術後の合併症評価までUSの重要性を再確認。
Novel新規性 血管内AVF作成など新しい手技におけるUSの役割も示されており、今後の進展が期待される。
Relevant切実さ 腎不全対象者の生活の質と予後改善に直結する血管アクセス管理の質向上に貢献。
Measurable測定可能性 USによる血管径、血流量、狭窄度などの定量的評価基準が確立されている。
Modifiable派生・改善 US所見に基づき、手術計画の変更や早期介入によりアウトカム改善が見込める。
Structured文章構造 血管解剖、シャントの種類、術前後のUSプロトコル、合併症管理について体系的に解説。
PICO / PECO対象・介入・比較・結果 腎不全対象者における血液透析アクセスの US検査による術前・術後評価の有効性。

はじめに:腎不全と血液透析アクセス

どうも、Beyond the Pixelです。腎臓がその機能を十分に果たせなくなった状態、すなわち腎不全は、世界中で何百万人もの対象者に影響を与えています。米国だけでも約78万6,000人が罹患しており、その71%が透析を受けているとされています。腎代替療法が必要となった場合、選択肢は血液透析(HD)、腹膜透析、そして腎移植です。この中で腎移植が最も推奨されますが、移植臓器の利用可能性の限界や待機時間の長さ、あるいは高齢や併存疾患により移植不適格な対象者には、血液透析が不可欠な治療となります。血液透析アクセスのゴールデンスタンダードは、合併症を避け、適切な血流を確保し、週に数回信頼性高く容易に穿刺できる動脈と静脈の直接的な接続を確立することです。伝統的に、シャントには外科的な動静脈瘻(AVF)や動静脈グラフト(AVG)が作られてきましたが、最近では低侵襲な血管内アプローチを用いる新しい技術も登場しています。

なぜ今、超音波(US)検査が重要なのか?

現在の血管アクセスが機能不全に陥る前に、次のアクセス部位の計画、保護、維持を積極的に行うことの重要性が高まるにつれ、超音波(US)検査の活用が拡大しています。US検査は、手術前の血管マッピングや、合併症の監視、そして介入の可能性の検討に用いられます。術前のUS検査により、四肢の血管の解剖学的適合性を評価でき、これによりシャントの成熟成功率が向上します。標準化されたUSマッピングプロトコルは、信頼性の高い測定を保証し、手術計画を変更する可能性のある解剖学的変異を明確に伝達する上で不可欠です。術後の画像検査は、透析のための穿刺が可能となる前のシャントの成熟度を評価し、動静脈アクセスに関連する早期および後期の合併症を検出するのに役立ちます。臨床的所見とUS所見は、狭窄(血管の狭まり)の発生を示唆し、これは血栓症やアクセス機能の喪失につながる可能性がありますが、早期の経皮的血管内治療によってアクセス開存性を維持できる場合があります。血管アクセス盗流現象、動脈瘤や仮性動脈瘤、体液貯留なども、US評価に適した合併症です。

血管アクセスと超音波マッピングの基礎

適切な動静脈(AV)アクセスを選択するためには、術前の解剖学的適合性、心血管系、余命の評価が不可欠です。目標は、十分な血流を持ち、週に数回信頼性高く穿刺できる動脈と静脈の直接的な接続を確立することです。伝統的なシャント作成は、術前の臨床的および身体的評価、そして静脈造影に依存していましたが、USの登場により、非侵襲的で信頼性の高い血管評価が可能になりました。2019年の米国腎臓財団腎疾患アウトカム品質イニシアチブ(KDOQI)のガイドラインでは、AVアクセス不全のリスクが高い対象者、繰り返しの穿刺による末梢血管損傷のある対象者、既知または潜在的な中心静脈狭窄のある対象者、または身体診察が困難な対象者に対して術前USマッピングを推奨しています。USマッピングは、シャント作成の対象者の適格性をより正確に評価し、最適な血管を特定することで手術計画を最適化し、良好なHDアクセスアウトカムに関連するとされています。術後のUS評価は、AVアクセスの成熟度評価に有用であり、AVアクセス機能不全の検出を助け、血栓除去術、血管形成術、ステント留置術などの早期介入を通じてアクセスの寿命を延ばす可能性があります。また、USはアクセス周囲の触知可能な腫瘤、新たな四肢の腫脹、症候性盗流現象などの合併症の評価にも役立ちます。動脈と静脈の解剖学的構造を理解することは、血管マッピングUSの実施、特定のAVFおよびAVGの選択肢の理解、AVアクセス合併症の評価、そしてアクセス開存性を維持するための治療計画を立てる上で非常に重要です。上肢の動脈の標準的な解剖学的構造は

Figure 1
Figure 1. Figure 1. Schematic diagram shows the normal arterial anatomy of the left upper extremity. AA = axillary artery, BA = brachial artery, CIA = common interosseous artery, DBA = deep brachial artery, RA = radial artery, RRA = radial recurrent artery, SA = subclavian artery, UA = ulnar artery, URA = ulnar recurrent artery.解説: 左上肢の正常な動脈の解剖学的構造を示す模式図です。鎖骨下動脈、腋窩動脈、上腕動脈、橈骨動脈、尺骨動脈などの主要な動脈が識別されています。

に示されています。解剖学的変異を理解することは、超音波検査を行う専門家にとって有用であり、手術計画を変更する可能性のある変異を特定することは重要です。上腕動脈の高位分岐、すなわち橈骨動脈の高位起始は、上腕で最も一般的な動脈の変異であり、橈骨動脈が上腕または腋窩で起始します。この解剖学的構造はAVF作成を妨げるものではありませんが、より広い吻合部を作成するなど、手術手技を変更する可能性があります。上腕動脈の高位分岐は、成熟不全率の増加や開存性の低下など、シャントの結果に影響を与える可能性があります。

AVアクセスシャントの種類と作成方法

可能であれば、AVFまたはAVGが中心静脈カテーテルよりも優先されます。AVFはAVGよりもHDアクセスとして推奨される選択肢です。AVアクセスの決定には、血管の解剖学的構造、基礎疾患、HDの緊急性、および対象者の希望を考慮する必要があります。AVFは、外科的または経皮的に、主要な動脈を十分に大きくアクセスしやすい表在静脈に、解剖学的に可能な限り遠位で接続することで作成されます。AVGは、動脈と静脈の間に人工または生体グラフトを挿入して構築されます。AVFは、AVGと比較してより長い開存性(AVGの12〜18ヶ月に対し3〜7年)と、盗流現象、狭窄、血栓症、感染症の発生率が低いことを示します。しかし、AVFはAVGと比較して成熟に時間がかかり(4〜6週間)、初回失敗率が高い(それぞれ50%対15%)です。AVGは静脈壁の成熟を必要とせず、グラフトの種類によっては作成後24時間でHDに利用できますが、ほとんどのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)グラフトでは2週間の待機期間が一般的です。AVGは、余命が限られている高齢の対象者にとって実行可能な選択肢と考えられます。最も一般的なAVアクセスシャントの種類は

Table 1
Table 1. Table 1: Types of HD Access In Descending Order of Preference of Access Creation解説: 血液透析アクセスの種類を、作成の優先順位が高い順にまとめた表です。橈側皮静脈AVF、上腕頭皮静脈AVF、上腕動脈転位尺側皮静脈AVF、前腕動静脈グラフト、下肢動静脈グラフト、経皮的瘻孔アクセス(血管内AVF)などの種類と、それぞれの特徴が説明されています。

に示されています。通常、アクセスには非利き腕が選択されます。しかし、血管の解剖学的構造がより良好な場合は、非利き腕のAVGよりも利き腕のAVFが優先されることがあります。尺側皮静脈よりも橈側皮静脈が推奨されるのは、その表在性の位置と、外側にあるため切開や静脈操作が少なくて済むためです。若い対象者には、将来の上腕部の使用を温存するため、より遠位のAVアクセスが選択されます。余命が限られているものの血管の状態が比較的良好な対象者には、上腕AVFを最初に行うアプローチが合理的である場合があります。術前のUSマッピングは、最も適切な血管の解剖学的構造を特定し、それに応じてアクセス部位を計画するのに役立ちます。経皮的AVF作成のための血管内デバイスは、外科的に作成されるAVFの潜在的な代替手段となります。USまたは透視ガイド下で、動静脈吻合部をほぼ0度の角度で作成します。これにより血流動態が改善され、吻合部近傍の狭窄リスクが減少することが示されています。この手技は血管外傷を減らし、内膜肥厚を抑え、AVFの成熟を助け、再介入を避け、対象者の受け入れを改善する可能性があります。米国食品医薬品局(FDA)が承認している2つの血管内AVFデバイスは、WavelinQ EndoAVFシステムとEllipsys Vascular Accessシステムです。EllipsysシステムはUSをガイドとして単一のカテーテルを穿通枝静脈に通し、圧力と熱エネルギーを用いて組織融合により近位橈骨動脈とのシャントを作成します。血管内AVFの静脈流出路は、橈側皮静脈、尺側皮静脈、またはその両方である場合があります。シャント作成後、吻合部の血管形成術が直ちに行われ、シャントの成熟率を改善します。WavelinQ EndoAVFシステムは、透視ガイド下で2つのカテーテルを用いて、高周波エネルギーにより近位前腕の深部動脈と静脈の間(通常は尺骨動脈または橈骨動脈と隣接する適切な直径の静脈)にAVFを作成します。対になった下腕静脈の1つを塞栓して、深部静脈系から穿通枝静脈を経て目標の表在アクセス静脈に血流を誘導し、シャントの成熟をさらに助けることができます。

Figure 2
Figure 2. Figure 2. Illustrations show various surgical AVF and AVG sites. (A) Radial artery–cephalic vein AVF. (B) Brachial artery–cephalic vein AVF. (C) Bra- chial artery–transposed basilic vein AVF. (D) Brachial artery–axillary vein straight AVG. (E) Brachial artery–axillary vein loop AVG. (F) Brachial artery– cephalic vein forearm AVG. (G) Lower extremity femoral artery–great saphenous vein AVG. Arrows = flow direction.解説: 様々な外科的動静脈瘻(AVF)と動静脈グラフト(AVG)の作成部位を示すイラストです。Aは橈骨動脈-橈側皮静脈AVF、Bは上腕動脈-橈側皮静脈AVF、Cは上腕動脈-転位尺側皮静脈AVF、Dは上腕動脈-腋窩静脈ストレートAVG、Eは上腕動脈-腋窩静脈ループAVG、Fは上腕動脈-橈側皮静脈前腕AVG、Gは下肢大腿動脈-大伏在静脈AVGを示しています。

は、様々な外科的AVFおよびAVGの作成部位を示しています。

術前超音波血管マッピングの詳細

AVアクセスシャント作成前の四肢動脈および静脈のUSマッピングには、技術的および解剖学的な細部への注意が必要です。腕と前腕の血管評価は、対象者を座位にし、静脈測定には駆血帯を使用することで最適化されます。鎖骨下静脈、頸部血管、鼠径部血管の評価には、対象者は仰臥位であるべきです。検査は快適に暖められた部屋で、血管収縮を誘発しないように温かいジェルを使用して行われるべきです。表在血管構造の評価には高周波リニアアレイ探触子(12〜15 MHz)を使用し、腕頭静脈および上大静脈の評価には小型のカーブアレイ探触子を使用します。正確な血管寸法を評価するためには、適切な量のジェルを使用し、軽い圧力をかけるだけにします。代表的な術前USマッピングプロトコルは

Table 2
Table 2. Table 2: Suggested Preoperative Mapping Protocol for AV Access (Based on Our Institutional and AIUM Protocols)解説: AVアクセスシャントの術前マッピングプロトコルを示した表です。上肢動脈評価、上肢静脈評価、血管内AVF配置のための追加評価、鼠径部AVGのための術前マッピングプロトコルに関する測定項目と評価ポイントが記載されています。

に示されており、これは施設によって異なる場合があります。一般的に、目的血管の内腔前後の内径は、探触子の圧力が血管を変形させないように、横断平面で測定されます

Figure 4
Figure 4. Figure 4. Technique for venous diameter and depth measure- ment. Transverse gray-scale US image of the cephalic vein (CV) at the wrist (WR) shows the measurement of inner diameter (ID) in the anteroposterior dimension (dashed blue line) and the anterior wall depth from the skin surface (dashed orange arrow).解説: 静脈の直径と深さの測定方法を示す横断グレースケールUS画像です。手首における橈側皮静脈の内径(点線の青線)と皮膚表面から前壁までの深さ(点線のオレンジ色の矢印)の測定が示されています。

。動脈の石灰化評価には長軸平面が使用され

Figure 5
Figure 5. Figure 5. Assessment of arterial calcifications. Longitudinal (LO) gray-scale US image of the radial artery shows severe atherosclerotic wall calcifications (arrows) that pose potential difficulty for surgical suturing, possible increased risk of emboli at surgery, decreased distensibility, and decreased likelihood to mature due to inadequate arterial inflow. CR = cranial, ID = internal diameter, WR = wrist.解説: 動脈の石灰化評価を示す長軸グレースケールUS画像です。橈骨動脈に重度の動脈硬化性壁石灰化(矢印)が示されており、外科的縫合の困難さや塞栓のリスク増大、拡張性の低下、不適切な動脈流入による成熟困難の可能性を示唆しています。

、カラーおよびスペクトルドップラー波形の記録と速度測定には、60度以下の角度補正が用いられます。AVFまたはAVG作成の血管適合性の基準は、専門家の好みによって決定される場合があります。KDOQI 2019ガイドラインでは、AVF作成の目標動脈内腔直径は2mm以上、目標静脈は2.0〜2.5mm以上を推奨しています。AVGは同じ動脈閾値ですが、静脈の最小直径は4.0mmと大きくなります。血管内AVF手技の基準には、ACF近傍の橈骨動脈または尺骨動脈が少なくとも2.0mmであることと、穿通枝静脈の直径が最低2.0mmであることが含まれます

Figure 6
Figure 6. Figure 6. Vascular measurements in a patient considered for en- dovascular AVF. Transverse gray-scale US image of the forearm 2 cm caudal (CAUD) to the ACF shows measurements of the inner lumen diameter of the radial artery (RA) and radial veins (RVV) and the dis- tance between the artery and veins (white lines) of less than 2 mm.解説: 血管内AVFの検討対象者における血管測定を示す画像です。ACF(前肘窩)から2cm遠位の前腕の横断グレースケールUS画像で、橈骨動脈と橈骨静脈の内腔直径および動静脈間の距離が測定されています。

。上肢動脈の評価には、ACFから2cm頭側の腕動脈遠位3分の1と、手首から2cm頭側の橈骨動脈の内腔測定が含まれます。上腕動脈の高位分岐が特定された場合、ACFから2cm頭側の橈骨動脈と尺骨動脈が測定されます。血管内AVFの適合性評価には、ACFでの追加測定が含まれます:Ellipsysでは橈骨動脈の内径と穿通枝静脈への距離、WavelinQでは橈骨動脈と尺骨動脈の内径です。各位置でピーク収縮期速度(PSV)と拡張末期速度(EDV)を含むスペクトルドップラー波形が取得されます。動脈壁の石灰化は、シャント作成の能力に影響を与える可能性があるため、軽度、中等度、重度で主観的に評価されます。動脈狭窄が疑われる場合、PSV比を計算するために狭窄部の2cm頭側で追加のPSVおよびEDV測定が行われます。一部の施設では、ACFから2cm頭側の腕動脈血流容積が測定され、正常な容積は30〜120 mL/minの範囲です。任意の血管の場合、血流容積は時間平均平均速度×断面積として計算されます。ドップラーUSのレンジゲートは、血管壁を含む血管全体を覆うように増加させられ、後血管壁に平行な60度以下の角度が用いられます。内腔寸法は血管の走行に垂直に測定されます

Figure 7
Figure 7. Figure 7. Technique used for blood flow volume measurement. Longitudinal US image at a straight segment of the vessel identifies an area without turbulent flow (color Doppler spectrum not shown). The Doppler gate is increased in size to encompass the entire vessel diameter and is corrected to an angle of 60 degrees or less, parallel to the posterior vessel wall. Only the antegrade flow is measured.解説: 血流容積測定の手法を示す画像です。血管の直線部分の長軸US画像で乱流のない領域を特定し、ドップラーゲートを血管全体を包含するように拡大し、血管後壁に平行な60度以下の角度に補正して測定を行います。

。この測定は通常、精度を確保するために3回行われます。術前の静脈評価には、深部および表在静脈の血栓評価が含まれ、可能であれば圧迫を行い、深部静脈ではスペクトル波形を評価します。内側鎖骨下静脈および下頸静脈の単相性波形は、腕頭静脈血栓症を疑わせ、両側の内頸静脈および鎖骨下静脈の異常な単相性波形は、上大静脈狭窄または閉塞を示唆します。これらの所見は、MR静脈造影、CT静脈造影、または従来のカテーテル静脈造影によってさらに評価されるべきです。閉塞性または非閉塞性の急性血栓症または血栓後変化のある表在静脈は、シャント不全のリスクが高いです。橈側皮静脈の前腕に沿った複数箇所、および上腕に沿った尺側皮静脈と橈側皮静脈の内腔直径が測定されます。橈側皮静脈の皮膚表面から前壁までの距離も測定されます。ドップラーUSを用いた改良アレンテストは、この検査中または別の検査として掌弓を評価するために実施できます。手首の橈骨動脈と尺骨動脈の波形を記録した後、US探触子を母指球に置いて、橈骨動脈圧迫前後の浅掌動脈の血流方向を測定します。圧迫中の血流逆転は、尺骨動脈が母指球への流入血管となっているため、完全な掌弓を裏付けます。掌弓が完全でない場合、尺骨側からの側副血流がないため血流はなくなります。

術後AVアクセス評価と合併症管理

AVアクセスシャントが使用されるようになると、異常を監視する主な方法は身体診察です。「見る、聞く、触れる」というアプローチには、アクセス部位とその上の皮膚の拡張、発赤、腫脹の確認、聴診器による正常な低音連続流の聴取、スリル(血管の拍動)の有無、温度変化、痛みの検出が含まれます。臨床的に重要なAVアクセス機能不全は、HDセッション中の問題(穿刺困難、不十分な透析、異常な出血、凝血の吸引など)として現れることがあります。KDOQIは、無症候性の対象者に対するHDアクセスのルーチンサーベイランス(定期的な監視)を推奨していません。しかし、成熟度の評価や、臨床的に重要なAVアクセス異常が疑われる場合には、ドップラーUSが第一選択の画像診断モダリティとして参照され、中心静脈狭窄が疑われる場合にはCTまたはMR静脈造影が追加されます。US検査には、AVアクセスの解剖学的構造と吻合部の概要が含まれ、アクセスの種類と臨床的な懸念に基づいて特定の画像プロトコルが用いられます

Table 3
Table 3. Table 3: Suggested Postoperative US Protocol for AV Access (Based on Our Institutional and AIUM Protocols)解説: AVアクセスシャントの術後USプロトコルを示した表です。動脈評価およびグラフトまたは流出静脈評価に関する項目が含まれており、供給動脈の狭窄評価、内腔直径測定、PSVとEDV測定、そして流出静脈の壁肥厚、狭窄、血栓の評価が記載されています。

。可能な場合は、手術記録を確認して、特定のAVアクセス構造に用いられた解剖学的構造を確認するのに役立てることができます。US検査は、流入動脈の遠位3分の1、動脈吻合部(およびAVG静脈吻合部)、およびグラフトまたは流出静脈の全長に沿って、可能な限り中心静脈系を評価するために行われます。各血管と吻合部は、狭窄または血栓の有無をグレースケールおよびカラードップラー画像で評価し、開存性を確認し、乱流を特定します。PSVは各血管およびすべての吻合部で測定されます。狭窄またはPSVの上昇が特定された場合、PSV比を計算するために、異常部位から2cm頭側でPSV測定が行われます。AVFの場合、流出静脈からの任意の付属静脈枝は、吻合部からの距離と付属静脈の直径とともに記録されます。血栓または静脈壁肥厚の程度も記録されます。任意の膨出、グラフトの異常、または体液貯留は、グレースケールおよびドップラー画像で評価されます。多発性の病変が存在することもあります。AVアクセス所見の要約を示す文書は有用です。AVFまたはAVG吻合部近位の流入動脈は、低抵抗で高振幅の波形を示しますが、吻合部遠位の動脈は正常な高抵抗動脈血流を示します。静脈流出路は、グラフトでも見られるスペクトル幅の広がりを伴う動脈化された波形を示します。AVG壁材料は、AVF流出静脈の自己血管壁材料と比較して、典型的なトラムトラック様の外観で識別されます。流出静脈の血流容積は、通常、吻合部から10cm頭側で取得されます。この領域は典型的な穿刺ゾーンを包含するためです。望ましい血流容積よりも少ない場合、多くは大きな付属静脈がAVF流出静脈の最初の10cmから血流を迂回させているか、狭窄が存在するためです。血管径の歪みや不正確な測定につながるため、流出静脈路に対する探触子の圧迫を避けるように注意する必要があります。腕動脈の血流容積も測定されることがあり、アクセス設置後には術前値から約10倍の増加を示すのが一般的です。この測定は、流出静脈における総流入対総流出の評価に役立ちます。既存のHDアクセスのドップラーUSは、血流容積の誤った推定につながる可能性のある血行動態の変化のため、通常、透析セッション後24時間以上経ってから実施されます。

AVF成熟不全と機能不全の管理

成熟したAVFは、4週間の連続期間にわたって、2本の針で透析セッションの75%で繰り返し穿刺できるシャントと定義されます。成熟は血管のリモデリングに関連しており、血管直径と壁厚の増加によって特徴づけられます。成熟に影響を与える要因は

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Table 4. Table 4: Risk Factors for AVF Nonmaturation解説: AVFの成熟不全の危険因子をまとめた表です。局所因子として動脈径、アテローム性動脈硬化、外科的手技、吻合部径、付属静脈、中心静脈狭窄が、全身因子として高齢、女性、肥満、糖尿病、高血圧、末梢血管疾患、低血圧、低左室駆出率、血栓形成促進性疾患が挙げられています。

に挙げられています。成熟不全、または一次不全は、設置後12週間経っても効果的な針穿刺に適さないAVFと定義されます。AVFの成熟不全率は24%から65%の範囲であり、24%から42%のAVFが成熟を促進するための介入を必要とします。上腕AVFは前腕のAVFと比較して高い成熟率を示します。アクセスの成熟に関する特定のUS基準は文献によって異なりますが、最も一般的には、最小流出静脈径が4〜6mm、血流量が500〜600 mL/min以上であり、流出静脈が4mm以上で血流量が500 mL/min以上である組み合わせは、成熟の可能性が95%です。流出静脈が皮膚表面から6mm以上の場合、穿刺を成功させるために静脈を皮膚表面に近づける外科的処置が必要になる場合があります。AVF成熟不全の主な原因には、大きな付属静脈や流入動脈、吻合部、流出静脈、または中心静脈の狭窄があります。付属静脈は主たる流出静脈から分岐する側枝であり、血流を迂回させて十分な血流容積を妨げることがあります。臨床的に重要な付属静脈は、血流の25%以上を迂回させるか、AVF流出静脈の3分の1の直径を持っています。これらの付属静脈の塞栓術は、AVF成熟率を改善する可能性があります。AVGの機能不全または不全は、主に新生内膜過形成によるグラフト静脈吻合部近くの静脈流出狭窄が原因です。狭窄の診断基準は後述します。血管内AVFのデバイス特異的な成熟基準は現在活発に研究中です。腕動脈と穿刺ゾーンは血流量が500 mL/min以上、流出静脈径が4mm以上、皮膚表面からの深さが5mm未満であるべきです。Ellipsysシステムでの報告されている1年一次開存率、一次補助開存率、二次開存率はそれぞれ54%、85%、96%です。WavelinQシステムでの累積開存率は1年後92.8%、2年後91.6%です。血管内AVFの成熟不足の一般的な原因には、穿刺に十分な単一の流出静脈に血流を誘導できないこと、追加のコイル留置や血管内AVF部位の血管形成術が必要となること、および流出静脈の拡張があります。腕静脈が主な流出静脈として拡張する場合、表在化処置が必要となることがあります。KDOQIガイドラインでは、血管アクセスの合併症を3つのタイプに分類しています。(a) 血栓性血流関連機能不全:狭窄や血栓症など、アクセスの開存性を脅かす臨床的に重要なアクセス内血流の減少を伴うもの。(b) 非血栓性血流関連機能不全:アクセス動脈瘤や盗流現象など、臨床的徴候や症状を伴うもの。これらは血流や開存性を脅かす場合と脅かさない場合があります。(c) その他の合併症:感染症や体液貯留など

Table 5
Table 5. Table 5: HD Access Complications解説: 血液透析アクセスシャントの合併症を分類した表です。血栓性血流関連機能不全(狭窄、血栓症)、非血栓性血流関連機能不全(盗流現象、高流量性心不全、動脈瘤、仮性動脈瘤)、その他の合併症(漿液腫、血腫、膿瘍)が記載されています。

血栓性血流関連機能不全:狭窄と血栓症

狭窄
AVアクセス機能不全の最も一般的な原因は狭窄であり、これは血栓症および機能するアクセスの喪失に進行する可能性があります。狭窄の原因には、新生内膜過形成、外科的処置、繰り返しの穿刺、血管形成術による損傷などがあります。アテローム性動脈硬化症や中膜石灰化は、流入動脈の狭窄につながります。狭窄は流入動脈から中心静脈までどこにでも発生する可能性がありますが、特定のアクセスタイプには典型的な狭窄部位があります

Table 6
Table 6. Table 6: Common Stenosis Locations for HD Access*解説: 血液透析アクセスシャントにおける一般的な狭窄部位と、診断のためのPSV比を示した表です。橈側頭皮静脈AVF、上腕頭皮静脈AVF、上腕尺側皮静脈転位AVF、AVG(腕または大腿)の各タイプについて、最も一般的な狭窄部位と対応するPSV比が示されています。

。吻合部近傍はAVF狭窄の最も一般的な部位であり、動脈静脈吻合部から2cm以内に位置し、流入動脈と流出静脈を含みます。AVGの場合、静脈吻合部が狭窄の最も一般的な部位です。狭窄を診断するためのUS基準には、50%以上の内腔狭窄、狭窄部位での速度が400〜500 cm/秒以上、および上流部位と比較したPSV比の上昇が含まれます。部位固有の値は(表6)に示されています。狭窄部位の実際の直径測定を、正常な上流隣接血管と比較して再現性よく行うことは、狭窄が偏心していることが多いため困難です。狭窄後拡張のため、下流血管と比較することはできません。PSV比は通常、狭窄評価においてより有用です。吻合部が蛇行している場合、PSV比の上昇の原因が蛇行ではなく狭窄であるか視覚的に検査する必要があります。血流容積率が600 mL/min未満に減少したり、以前の測定と比較して25%相対的に減少したりすることは、臨床的に重要な狭窄を示唆する可能性がありますが、他の基準は連続測定を必要としません。多発性狭窄はまれですが、存在する場合、下流の狭窄におけるPSV勾配は基準が示すよりも重要である場合があります。US検査には、橈側皮静脈AVFの鎖骨下静脈への橈側皮静脈弓の挿入部の評価を含める必要があります。そのユニークな解剖学的特徴、複数の弁の存在、および腎不全に関連する様々な生化学的変化により、橈側皮静脈弓の血流動態が変化し、狭窄に進行する可能性があります。中心静脈狭窄または閉塞は、腕の腫れ、新たな表在性側副静脈の発生、または血流関連の機能不全を伴うことがあり、最も一般的には以前の中心静脈カテーテルまたは留置型心臓デバイスに起因します。AVアクセス作成後の血流増加は、以前は症状がなかった狭窄を、単相性波形として顕在化させることがあります。
狭窄の管理
四肢の浮腫、脈拍の変化、異常なスリルや雑音、穿刺困難、吸引時の凝血などの臨床的指標がない場合、狭窄は介入を必要としません。KDOQI 2019ガイドラインは、臨床的に重要な狭窄を、高圧バルーンを含む経皮的血管形成術で治療することを推奨しています。切開バルーンや自己拡張型ステントは、標準的な血管形成術に抵抗性のある病変の二次治療として使用されます。自己拡張型ステントグラフトは、臨床的に重要なAVG吻合部狭窄やAVFまたはAVGの再狭窄の治療において、経皮的血管形成術よりも好ましいとされています。
血栓症
血栓症は、開存性が回復できない場合にアクセス不全の最も一般的な原因となります。リスクは狭窄の程度とともに増加し、血栓化したAVアクセスの90%以上が基礎疾患である狭窄に関連しており、基礎疾患である低灌流または低血圧に続発するものはわずかです。狭窄の重症度が増すにつれて、血流抵抗が増加し、アクセス内圧が上昇し、血流量が減少します。AVGの血流容積が600 mL/min未満の場合、血栓症の発生率が高くなりますが、AVFは血流容積が300 mL/minと低くても開存性を維持できることがあります(ただし機能が影響を受ける可能性があります)。アクセス血栓症の約65%〜85%は永久的なアクセス放棄につながります。US検査では、血栓はドップラー画像で色流がなく、スペクトル波形がないエコー源性血栓として現れます。血栓症の間接的な兆候は、吻合部近位の動脈内の正常な低抵抗波形が高抵抗の三相性波形に変化し、PSVが減少することです。
血栓症の管理
血栓除去術は、機械的または薬物的血管内血栓除去術が治療の第一選択であり、血栓除去デバイスと溶栓剤の選択は、専門家の経験と好みによって異なります。血栓除去術後には、基礎疾患である血管狭窄を、経皮的血管形成術またはステント留置術で治療する必要があります。血管内血栓除去術は、感染したAVアクセスや最近作成されたアクセスの場合、血管壁破裂のリスクがあるため禁忌であり、外科的修復が必要です。外科的血栓除去術と修正術は、経皮的技術が失敗した場合にのみ行われ、これには介在グラフト術やパッチ血管形成術が含まれます。

非血栓性血流関連機能不全:盗流現象、高流量性心不全、動脈瘤・仮性動脈瘤

盗流現象(スティール症候群)
AVアクセス作成は、高圧の動脈血流が低圧の静脈系にシャントされるなど、複雑な血行動態の変化を引き起こします。場合によっては、これらの変化により、吻合部遠位の動脈で血流逆転が生じ、生理学的盗流現象として知られます。十分な側副血行路と代償性血管拡張のため、症候性の盗流現象はまれです。盗流現象は、AVアクセスへの動脈血流の逆転と末梢系からの離脱、およびアクセス吻合部遠位の症状の組み合わせを必要とし、これには軽度のしびれを伴う冷たい四肢、透析中の一過性の症状、またはより重度の感覚運動障害と虚血性安静時痛および組織喪失が含まれます。盗流現象のリスク要因には、アクセス作成に近位肢動脈を使用すること(上腕AVFで5%〜10%に対し、橈骨頭皮静脈AVFで1%〜2%)、患肢の以前のアクセス手術、女性、60歳以上の年齢、糖尿病、アテローム性動脈硬化による狭窄などがあります。術前の臨床アレンテストの結果が異常または不明瞭な場合、改良ドップラーUSアレンテストは、不完全な掌弓を持つ対象者を特定でき、これにより手の虚血リスクが高いことがわかります。生理学的盗流現象は、ドップラーUS画像で吻合部遠位の動脈における血流逆転として検出されます。疑われる場合、吻合部または流出静脈でのAVアクセスの一時的な手動圧迫により、逆転した動脈血流が変化し、手または足に向かう順行性の高抵抗血流パターンが生じることを示します。
盗流現象の管理
AVアクセス盗流現象の治療選択肢は、基礎疾患と重症度によって異なります。軽度の症状は、手袋や毛布を用いた手の保温、必要に応じた降圧剤の減量、手のエクササイズなどの保存的治療で管理されます。末梢肢虚血の懸念を伴う中等度から重度の症状には、介入的治療が適応となります。動脈流入狭窄は、経皮的血管形成術またはステント留置術で治療されます。高流量(>1200 mL/min)のAVFに対しては、アクセスバンディングや側副血管の結紮が用いられることがあります。完全な掌弓を持つ対象者の遠位橈骨AVFの場合、遠位橈骨動脈結紮術またはコイル塞栓術は、逆行性血流を停止するために行うことができます。AVFの結紮は、重度の症状、組織喪失、または機能不全のアクセスを持つ対象者にとって、最後の治療選択肢とみなされるべきです。
高流量性心不全
高流量性心不全(HOCF)、すなわち息切れ、疲労、体液貯留などの心不全症状と正常以上の心係数を伴う状態が、HDアクセスに続発して発生する可能性があるという証拠が増えています。これは潜在的に可逆的な心不全の診断されていない原因を示します。高流量アクセスは、アクセス血流量が2000 mL/minを超える場合、またはアクセス血流量と心拍出量の比率が30%〜35%を超える場合と定義されます。高流量アクセスはHOCFの独立した予測因子であり、左室寸法の拡張と左室収縮機能の障害に関連しています。HD対象者の最大24%に高流量アクセスが存在します。上腕AVFで上腕動脈吻合部径が4〜6mmを超える場合、男性、および体液量増加は、HOCFの発生と関連付けられています。腎移植後、AVFの25%以上が心不全のために閉鎖を必要とし、その後症状が改善します。AVアクセスの閉鎖による症状の解消は診断に不可欠です。バンディングはAVF関連HOCFを治療することができ、薬物治療も可能ですが、HOCFのリスクがある対象者でAVF留置の適合性を特定することも重要であり、遠位アクセス選択、グラフト留置、または腹膜透析が上腕アクセスを避けるための代替選択肢となります。
動脈瘤と仮性動脈瘤
AVアクセスの繰り返しの穿刺は、壁損傷を引き起こし、動脈瘤、仮性動脈瘤、または血腫形成につながる可能性があります。臨床診察では、動脈瘤と仮性動脈瘤は拍動性の腫瘤であり、血腫や漿液腫とは区別されます。AVFのびまん性動脈瘤様拡張は時間とともに発生する可能性があり、臨床診察では蛇行した皮下構造として視認されます。動脈瘤は、血管壁の3層すべてが関与する嚢状または紡錘状の拡張であり、直径が18mmを超えるか、成熟したAVFの流出静脈の直径の3倍に相当する場合と定義されます。US検査では、血管の紡錘状または嚢状の拡張が示されます。カラードップラーUS画像は、しばしばゆっくりとした円形の血流を示します。AVアクセス動脈瘤の治療は、特定のサイズ基準ではなく、臨床的に決定されます。仮性動脈瘤、または偽動脈瘤は、真の内膜壁を持たない血管周囲の貯留であり、血管壁の病変を介して隣接する血管内腔と連続する線維反応組織によって裏打ちされています。仮性動脈瘤の形成は、アクセスの穿刺後の不十分な圧迫や、同じ場所での繰り返しの穿刺による血管壁損傷に起因することが多く、AVGでより一般的です。グラフト合成材料の変性は、AVG特有の合併症であり、グラフト壁の全長に沿ったびまん性または限局性仮性動脈瘤と関連しています。静脈流出狭窄は、アクセス内圧の上昇により、仮性動脈瘤のさらなる発生と拡大に寄与します。仮性動脈瘤は、同サイズの動脈瘤よりも破裂のリスクが高く、注意深い監視と治療がしばしば必要です。US画像における仮性動脈瘤の所見は、単純または複雑な体液貯留であり、貯留がHDアクセスと接続する明確な頸部を有します。カラードップラーUS画像は、他の体液貯留と区別する内部血流を示します。カラードップラーUS画像上の特徴的な「陰陽」サインは、収縮期と拡張期にそれぞれ動脈瘤嚢に出入りする血流の渦巻き運動によるものです。頸部の特定と測定は、動脈との交通点を決定するのに役立ち、治療計画に有用です。
動脈瘤と仮性動脈瘤の管理
サイズのみが治療の適応ではありません。動脈瘤と仮性動脈瘤の管理は、症状または皮膚への脅威によって異なります。破裂の危険性が高く、緊急評価を必要とする身体診察所見には、拡大する動脈瘤、薄く光沢のあるまたは色素脱失した皮膚、穿刺部位からの長期出血などがあります。吻合部動脈瘤および仮性動脈瘤は破裂のリスクが高く、外科的または血管内修正術によって管理されるべきです。動脈性仮性動脈瘤は治療を必要とします。しかし、小さな流出静脈仮性動脈瘤は臨床的監視が行われることがあり、小さな穿刺部位仮性動脈瘤は観察され、さらなる治療なしで解消することもあります。特定の場合には、小さいまたは最近の仮性動脈瘤は、USプローブを用いた圧迫またはトロンビン注入で治療できます。流入動脈、吻合部、または人工グラフトの動脈瘤または仮性動脈瘤、特に皮膚合併症を伴う場合は、外科的修復が好ましいです。血管内ステント留置術は感染のリスクが高く、穿刺ゾーンへのアクセスを困難にする可能性があります。破裂のリスクが高い、または出血が継続している対象者には、一時的なステントグラフト留置術を検討すべきです。
その他のHDアクセス合併症
USは、カラードップラー画像を用いて、体液貯留(血管なし)を動脈瘤や仮性動脈瘤(血管あり)と容易に区別するのに役立ちます。病歴と臨床症状は、感染性か非感染性の貯留かを鑑別するのに有用です。血腫や膿瘍は、不均一な低エコー性無血管性体液貯留として現れることがあります。貯留内の空気の存在は、感染で見られるエコー源性病巣と不潔なシャドウを伴うものとして見られますが、最近の血管アクセスや針吸引に関連することもあります。血腫は血管外に位置する外傷後の血液貯留であり、内腔との連続性はありません。HDアクセスの後方(深部)が穿刺された場合、この領域からの出血は制御が難しく、血腫の発生につながる可能性があります。漿液腫はAVGのまれな合併症ですが、グラフト留置後1ヶ月以内に2%〜4%のケースで発生する可能性があります。これは、結合組織からの無菌で透明な血清の滲出に起因します。

補足図表

Figure 8

Figure 8
Figure 8. Figure 8. Modified Allen test using Doppler US. (A) US transducer is positioned on the thenar eminence to measure the su- perficial palmar artery flow direction during radial artery compression. Flow reversal during compression indicates a complete palmar arch, as depicted on this US image. (B) Doppler US image in a patient with an incomplete palmar arch shows there is no flow reversal in the obliquely oriented radial artery that occurs during compression since there is no collateral flow from the ul- nar artery through the superficial palmar arch. White arrow in A and B indicates when compression is applied.

Figure 9

Figure 9
Figure 9. Figure 9. Diagram shows complete (A) and incomplete (B) palmar arches. DPA = deep palmar arch, RA = radial artery, SPA = superficial pal- mar arch, UA = ulnar artery.

Figure 10

Figure 10
Figure 10. Figure 10. Worksheet used for communicating findings from postoperative AVF US examinations at our insti- tution. ANAS = anastomosis, BA = brachial artery, CV = cephalic vein, FA = forearm, UA = ulnar artery.

Figure 11

Figure 11
Figure 11. Figure 11. Normal gray-scale appearance of an AVG and vascular stent. (A) Longitudinal gray-scale US image of the upper extremity AVG shows a distinct linear echogenicity (arrows) or “tram-track” appearance. (B) Longi- tudinal gray-scale US image shows an endovascular stent within the venous side of an AVF and linear serrated hyperechoic stent wall.

Figure 14

Figure 14
Figure 14. Figure 14. Diagram shows common sites of stenosis in a radioce- phalic AVF.

Figure 15

Figure 15
Figure 15. Figure 15. Juxta-anastomotic stenosis treated with percutaneous angioplasty in a 48-year-old man with brachial artery–basilic vein AVF. (A, B) Color Doppler (A) and spectral Doppler (B) US images at the AVF anastomosis in an area of focal visual narrowing show the color aliasing and elevated PSV of 286 cm/sec, compared with a bra- chial artery PSV of 54 cm/sec (not shown), giving a ratio of 5.2 that is consistent with stenosis. (C) Spectral Doppler US image shows reduced flow volume in the draining basilic vein of 52 mL/min. Inter- ventional images are shown in Figure S5.

Figure 17

Figure 17
Figure 17. Figure 17. Central venous stenosis in a 55-year-old woman with an AVF of the right upper extremity. (A, B) Spectral Doppler US images show a monophasic slow-flow waveform in the right subclavian vein (A), while the contralateral Internal jugular vein (B) and left subclavian vein (not shown) have normal phasic waveforms. (C) Spectral Doppler US image shows reduced flow volume at the venous outflow of the AVF that measures 189 mL/min. (D) Digital subtraction venogram of the right upper extremity shows moderate to severe stenosis of the right innominate vein (arrow). (E) Digital subtraction venogram of the right upper extremity after balloon venoplasty shows no residual stenosis within the right innominate vein. Posttreatment US (not shown) showed sig- nificant improvement in draining vein flow volume.

Figure 18

Figure 18
Figure 18. Figure 18. Left brachiocephalic AVF thrombosis in a 52-year-old woman with arm pain and loss of AVF thrill. (A) Lon- gitudinal spectral Doppler US image of the left brachial artery proximal to the AVF shows a high-resistance waveform with reversed diastolic flow (“knocking waveform”). Normally, there is low-resistance flow in the artery proximal to a patent AVF or AVG anastomosis. (B) Longitudinal spectral Doppler US image of the left cephalic draining vein shows an avascular echogenic occlusive clot, with loss of blood flow and spectral waveform in the cephalic vein.

Figure 20

Figure 20
Figure 20. Figure 20. Arterial steal syn- drome in a 62-year-old woman with right radiocephalic AVF who presented with hand pain and numbness. (A) Spectral color Doppler US image of the radial artery cranial to the AVF shows antegrade flow. (B) Spec- tral Doppler US image of the radial artery caudal to the AVF anastomosis shows retrograde flow changing to antegrade flow during manual compression of the AVF.

Figure 22

Figure 22
Figure 22. Figure 22. Left brachiocephalic aneu- rysm in a 75-year-old man. (A) Longitu- dinal gray-scale US image shows aneu- rysmal dilatation involving all three lay- ers of the vessel wall at the anastomosis, with an area of nonocclusive eccentric intramural thrombus (arrow). (B) Color Doppler US image shows flow within the aneurysm with eccentric mural throm- bus (arrow). The ratio of aneurysm size (20 mm) to the outflow vein diameter (6 mm; measurement not shown) is 3:3.

Figure 25

Figure 25
Figure 25. Figure 25. AV access–associated fluid collections. (A) Gray-scale US image of an abscess shows a complex fluid collection that contains air (arrow). In the setting of clinical signs of infection, this is characteristic of an abscess. (B) Color Doppler US image of the abscess shows no internal flow.

Figure 26

Figure 26
Figure 26. Figure 26. AV access–associated fluid collections. Color Doppler US image of a seroma near the arterial anasto- mosis of an AVG shows an anechoic collection with a few thin septa. Note there is no flow within the collection.

Figure 27

Figure 27
Figure 27. Figure 27. HD access graft–associated fluid collections. (A) Gray-scale US image of a perigraft hematoma shows a lobular collection with internal echoes partly surrounding the graft (arrow). (B) Color Doppler US image shows that there is no blood flow in the collection. A hematoma can appear similar to an abscess, but this patient had no clinical signs of infection.

用語集

  • 腎不全: 腎臓の機能が低下し、体内の老廃物や水分を適切に排出できなくなった状態。
  • 腎代替療法: 腎不全の機能を補う治療法で、血液透析、腹膜透析、腎移植などがある。
  • 血液透析(HD): 血液を体外に取り出し、人工腎臓(ダイアライザー)で老廃物や余分な水分を除去し、きれいになった血液を体内に戻す治療法。
  • 血管アクセス(シャント): 血液透析を行うために、体内に作られる血液の出入り口。
  • 動静脈瘻(AVF): 外科的に動脈と静脈を直接つなぎ合わせ、太く強い血管を作ったもの。
  • 動静脈グラフト(AVG): 動脈と静脈の間に人工血管を橋渡しして作られた血液透析アクセス。
  • 超音波(US)検査: 超音波を利用して体内の様子を画像化する検査。非侵襲的でリアルタイムに血管の状態を評価できる。
  • 血管内アプローチ: 体の切開を最小限に抑え、血管内に細いカテーテルなどを挿入して治療を行う方法。
  • 成熟: 動静脈瘻が、繰り返し透析穿刺に耐えられるほどに太く、血流が豊富になること。
  • 狭窄: 血管が何らかの原因で狭くなること。血流障害を引き起こす。
  • 血栓症: 血管内で血液が凝固し、血栓(血の塊)ができて血管を閉塞させる病態。
  • 経皮的血管内治療: 皮膚を切開せずにカテーテルなどを血管内に入れ、血管の病変を治療する手技。
  • 開存性: 血管やシャントが塞がらず、血流が保たれている状態。
  • 血管アクセス盗流現象(スティール症候群): シャントへ多くの血液が流れ込みすぎ、シャントより末梢側の手や足への血流が不足して虚血症状を引き起こす状態。
  • 動脈瘤: 血管壁が弱くなり、こぶのように異常に膨らんだ状態。
  • 仮性動脈瘤: 血管壁の一部が破れ、血液が血管外に漏れ出してできた血腫が、周囲の組織で袋状に包まれたもの。
  • ピーク収縮期速度(PSV): ドップラーUSで測定される、心臓が収縮したときの血管内の最高血流速度。
  • 拡張末期速度(EDV): ドップラーUSで測定される、心臓が拡張したときの血管内の最低血流速度。
  • KDOQI: 米国腎臓財団腎疾患アウトカム品質イニシアチブ(Kidney Disease Outcomes Quality Initiative)の略。腎疾患治療に関するガイドラインを策定している。
  • 吻合部: 血管同士や血管と人工血管などを外科的に接続した部分。
  • 新生内膜過形成: 血管内皮が異常に増殖し、血管内腔が狭くなる病態。
  • トラムトラック様: 超音波画像で、人工グラフト壁が電車の線路のように平行な二重線状に見える特徴的な所見。
  • 中心静脈狭窄: 鎖骨下静脈や腕頭静脈などの太い中心部の静脈が狭くなること。
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