はじめに
内部乳房動脈(IMAs)は、一般的に主要な冠動脈狭窄をバイパスするための導管として使用され、伏在静脈グラフト(SVGs)(1,2)と比較してより 死亡率に対するSvgに対するIMAsの利点は、年齢、性別、左主冠動脈の管腔狭窄の程度または術前左心室機能に関係なく、時間の経過とともに生存差が広がることを一貫して観察されている(3)。, 主な違いは、Loopらによる出版以来、SVG(4,5)
でかなり急速な速度で発症する間、IMA移植ではめったに観察されていないアテローム性動脈硬化症の発症に関 1986年には、左前下行冠動脈(LAD)にIMA移植を受けた患者の10年生存率について、SVGsのみを受けた患者に対して、IMA移植(93.4%)対SVG(88.0%)、一血管疾患の90.0%対79.5%、82%が高かったことが示された。,6%vs71.0%(P<0.0001)三血管疾患を有するものにとって、IMAは若者を移植するための好ましい選択となっている(6)。 Svgは内膜肥厚だけでなくアテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテローム性アテロー 10年間で、SVGの38%から45%だけが特許を残していることが報告されています(6,7)。 これらの研究は、SVGに対するIMA移植片の優位性を文書化するのに役立っている。,
IMAとSVGの比較解剖学
IMAは鎖骨下動脈から生じる弾性動脈である。 成人では、IMAの直径は1.9から2.6mmまで変化し、壁の厚さは180から430ミクロン(8)である。 内膜は、いくつかの内膜を有する内皮からなり、これは症例の50%までで見られ、まれに(13%)内膜よりも大きい実質的な内膜がある(8)。 媒体は伸縮性がある層の間にあり、円周に一直線に並ぶコラーゲンおよび平滑筋細胞(SMCs)の慎重な薄板から成っています。, 弾性層の数は、IMAの壁の厚さに応じて、7から11まで変化する。 外膜は非常に少数のvasa vasorum(9,10)を所有することが示されている。 一方、SVGはより大きな直径(3.1-8.5mm)を有し、その壁の厚さは180-650ミクロンの範囲である。 静脈は、内側の媒体および外膜において長手方向に配向したSmcの束を有し、周方向に配向した内側細胞は、縦繊維の間にある。, I型コラーゲンは縦方向に配向したSMC束を分離し,周方向に配向したSmc束の間にも散在している。 弾性ラメラは内膜,中膜および外膜に観察され,後者では線維はコラーゲン線維の間に散在している。 内膜には顕著な内部弾性板はないが,SMCとコラーゲンが散在している多層外観が観察された。, 内膜肥厚は、移植時に静脈移植でほとんど常に見られると記載されているが、症例の90%において、それは断面積の25%(8,11)を占める<。
長期IMAグラフト対SVGで観察された組織学的変化
Svgは、ネイティブの冠状動脈またはIMAsと比較して加速されたアテローム性動脈硬化症に敏感であることはよく知られているため、Svgによる冠動脈バイパスグラフト(CABG)手術の長期的な利益を制限する。, 移植時のsvgは,内膜表面に沿って血小板およびフィブリン沈着を伴う内皮の焦点的不在を示した。 急性炎症細胞はしばしば移植片の壁に観察される。 一ヶ月以上の場所で静脈移植は、SMCs、プロテオグリカンおよびコラーゲンからなるびまん性内膜肥厚を示しています。 Svgの急速な新内膜成長に責任があるメカニズムは静脈の壁が動脈圧に今服従すると同時に血行力学の圧力と共にendothelial傷害への応答を含むと信じられ, Svgsは,Smc,プロテオグリカン,i型およびIII型コラーゲンからなる動脈化および線維内膜肥厚を示した。 内膜肥厚の程度は異なり、通常<75%の断面積が<10%で狭くなることが報告されている>75%の新内膜組織のみから狭くなることが報告されている(11)。 線維内膜増殖を有する患者は、より高い収縮期血圧および拡張期血圧を有することが示されている(12)。 静脈移植片のアテローム性動脈硬化性変化は、早ければ13ヶ月で観察されている。, 最も初期の変化は、管腔表面の近くで観察され、通常広範である新内膜肥厚を覆う泡細胞蓄積からなる。 泡沫細胞の蓄積はすぐに1-3年の間に観察される壊死コアの存在に続いている。 出血は内腔から発生する可能性が高く、内膜に延びる外膜新生血管形成から発生する可能性は低く、壊死性コアの拡張と最終的にプラーク破裂につながる(4)。,
Svgにおけるアテローム性動脈硬化症の変化は、天然冠動脈に対するものと同様に危険因子の存在と相関する。 総コレステロールと静脈グラフトアテローム性動脈硬化症の発症との良好な相関を示した。 LDL-コレステロール(LDL-C)<100mg/dLを達成するロバスタチンによる積極的な治療は、アテローム性動脈硬化症の進行を伴う移植片のわずか27%をもたらしたが、中等度の治療は進行を伴う移植片の39%をもたらした(13)、低用量のワルファリン療法はアテローム性動脈硬化症に影響を及ぼさなかった。, 生存率を高めるためにSVG疾患の理解に多くの進歩がなされているが、最良の結果は、積極的な脂質低下であっても、IMA移植片の使用と平行しない(14)。
早期IMA移植不全は、最も一般的に収穫と移植片吻合との技術的なエラーに起因しています。 遠位吻合後の最初の週以内に検査されたIMAグラフトは、新内膜肥厚の欠如を示すか、プロテオグリカンおよびコラーゲンと一緒にわずかなSMCがある。, IMAグラフトを1週間から2ヶ月の間に検査すると、吻合部位はネイティブ動脈と吻合縫合部位のIMAグラフトとの間の裂け目に位置する内膜肥厚(0.08±0.07mm)を示す(図1)(15)。 内膜肥厚はSmc,プロテオグリカン,コラーゲンおよびエラスチン線維からなり,管腔内皮細胞を有していた。, しかし、この時点での移植片の体内では、手術時の動脈の操作による可能性が高い、コラーゲンの有無にかかわらず、プロテオグリカンマトリックス中の少数のSMCsからなる最小限の内膜肥厚を示す領域が時折あるだけである。 有意な内膜肥厚は、縫合部位(0.39±0.17mm)とフード(0.29±0.25mm)に移植された移植片で観察されたが、床(ネイティブLAD)に内膜肥厚は、10の18IMA移植片(0.11±0.12mm)(図2), 内膜肥厚は、内膜の厚さが時間とともに増加しないことを示唆し、1年未満の移植片対1年以上の移植片で類似している。 IMAグラフトの本体はまた、吻合部位(10の18、0.03±0.04ミリメートル)と比較して、少なくとも内膜肥厚を示した。 IMAではまれにアテローム性動脈硬化性変化が認められた。 我々の研究では、2 18グラフトの5.22±4.76グラフト後の年を検討し、それは”小さな焦点、内膜における脂質の浸潤”として記載されていた。,
SVGs対IMA移植における私たちの公開された長期形態データは、1988年5月に報告され、18IMAsは15SVGsと比較された18 12から118ヶ月(平均、56ヶ月)の間の移植期間を有する患者から外科的または剖検のいずれかで除去された。 Svgsと比較してImaでは線維内膜増殖のみがより頻繁であることが分かった。, しかし、一年を超える静脈移植片は、しばしば壊死コアの有無にかかわらず、泡沫細胞浸潤を伴うので、このような変化は9の15Svg(60%)で観察された。 対照的に、アテローム性動脈硬化症はIMA移植では非常にまれであり、1の18IMA(6%)(対SVG、P=0.01)でのみ観察され、あまりにも3年で吻合部位で重度の狭窄を示,
LADへの左IMA移植は、特許を維持し、10年および15年で寿命を改善することが実証されているだけでなく、両側IMAは心筋梗塞、再手術および経皮的冠動脈介入(PCI)(16)を減少させる追加の効果を有する。 同様に、IMAの骨格化は長期開存性に影響を及ぼさなかったが、余分な長さを加えた。 しかし、これはまた、胸骨深部感染のリスク低下の可能性を運び、これは胸骨灌流の有意な術後減少に関連している可能性が高い(17)。, 両側IMAはまたますます3容器の冠動脈疾患を扱うためにyまたはT合成の幹線移植片として使用されています。 短期血流予備結果は良好であった(18)、開存性を確認するために必要な長期データ。
IMAをアテローム性動脈硬化症から守るものは何ですか?
より少ない死亡率およびより大きい開存率のSvg上のIMAsの優越性(>90%at10年)はIMAの多数の構造および物理的性質が複雑であることができるアテロームへのこの水路の顕著な抵抗に帰因することができます(表1)(19)。, LADのIMAグラフトは,静脈グラフトをladに吻合するときと比較して,近位LAD内の天然アテローム性動脈硬化性疾患の進行が少なく,線維症および石灰化の発達からのより大きく迅速な天然疾患の進行と関連していることに留意することは興味深い。
Full table
IMA開存性における内皮細胞の役割
IMA内皮はSVGと比較して開窓が少なく、細胞間接合透過性が低く、リポタンパク質が内皮下腔に入るのを防ぐことができる。 手術時に収集されたIMAのセグメントは、均一な血小板内皮細胞接着分子-1(PECAM-1)染色、およびグルコーストランスポーター1の強い発現で、内皮細胞または焼, 逆に、誘導性一酸化窒素シンターゼ(iNOS)および細胞間接着分子-1(ICAM-1)は、急性冠動脈症候群または慢性安定狭心症患者から除去されたIMAsのvasa血管と同様に管腔表面にのみ適度に発現される(20)。 IMAの内皮細胞はヘパリン硫酸および内皮一酸化窒素シンターゼ(enos)が豊富であり,抗血栓特性およびアテローム性動脈硬化症からの保護を与える内皮恒常性に寄与する一酸化窒素(NO)をより多く放出する。,
これは、女性の性別は、バイパス移植後の貧しい転帰の明確に定義された独立した予測因子であることが報告されています。 男性と女性の違いは、技術的および解剖学的要因、特に冠動脈サイズが小さい体サイズに起因している。 生産の年齢関連の減損が多分後menopausal女性で高められ、エストロゲンの保護効果の損失に帰されることが示されていました。 最近、Mannacio et al., (21)更年期女性由来のIMA内皮細胞は、年齢が一致した男性および若年女性と比較して、eNOSに対するメッセンジャーRNAの発現障害およびeNOSタンパク質レベルの低下を有することを示している。
血流と内皮
血流は、血管壁に垂直で血圧によって決定される二つの主要なベクトルを作成し、血管壁に平行であり、内皮細胞に摩擦力とせん断応力, 内皮細胞は流れの方向に整列するが、流れの乱れによって配向は失われる。 内皮細胞の表面へのストレスは、内皮細胞を内皮下マトリックスおよび隣接する細胞に付着させる細胞骨格の変化をもたらし、変形に対する抵抗性の増加をもたらし、安定性を付与する。 内皮細胞はせん断応力を感知し、動脈直径の主要な内皮調節因子であり、これはNOの放出に関連している可能性がある。, また、血管調節を仲介する他の物質には、プロスタグランジンI2、エンドセリン-1、組織プラスミノーゲン活性化剤、ICAM-1、および形質転換成長因子-β1(TGF-β1)が含まれる。 NOの効果は短命であるが、no合成はenosを誘導する定常層流によって増強される。 IMAで見られる幹線改造は月に起こり、遺伝子発現の変更で起因する流れへの応答です。 慢性の流れの増加は動脈内腔の拡大で減らされた流れが容器の内腔のintimal厚化そして減少を引き起こす一方起因します。, これは、側枝の結紮による流れの減少に続くイヌIMAにおいて実証されている(22)。 IMAはまた、内膜(の保護につながる、その流出床への豊富な側副血液供給を有する23)。 さらに、IMAのサイズは冠血管のサイズに近く、これは、アテローム性動脈硬化症を発症しやすいより大きなSVG導管と比較して、より少ない乱流をもたら,
SVGは、高圧大動脈-冠動脈循環に置かれたときに適応的変化(”動脈化”)を受けなければならないが、IMAはすでに高い左側circulation環圧に慣れている。 IMAにおける流量予備力はSvgにおけるそれよりも高く、IMA移植片は数年にわたって実質的に拡大する能力を有する可能性がある(24)。 ポルト他, (25)最近、定量的冠動脈造影(QCA)と周波数ドメイン光コヒーレンス断層撮影(FD-OCT)の結果を報告している左IMA(LIMA)移植片対in situ右IMA(RIMA)リマ移植の期間を持つ同じ患者における10年以上の長期的な形態機能リモデリングを決定する。 LIMAグラフトのベースライン平均直径と面積はinsiturimaのそれより有意に小さかった。 FD-OCTはRIMAと比較してLIMAがより大きな平均内膜面積およびより大きな最大内膜厚を有し,有意でない内膜薄化を有することを明らかにした。, 内膜-媒体比はRIMAに比べてLIMAで大きかった。 さらに,内皮依存性および独立した血管拡張をアセチルコリン(Ach)およびジニトレートイソソルビド(ISDN)の選択的注入によって試験した。 リマに存在する内膜肥厚にもかかわらず、リマおよびリマの両方が血管拡張剤に対して同様の応答を有する。, 血管拡張反応と内膜肥厚との間の不一致はリマでのみ観察されたが、これはCABG以下のリマ対リマで遭遇する異なるフローパターンに対する適応応答を表すかもしれない。,
冠動脈バイパス移植(CABG)経皮的冠動脈介入(PCI)と比較して
CABGは、1996年のバイパス血管形成再建調査(BARI)試験の結果、多血管冠動脈疾患を有する患者のうち、CABGを有する患者がバルーン血管形成術を受けている患者よりも長く生存していることを示したので、バルーン血管形成術と比較して選択された治療であった(26)。, 薬物溶出ステント(DES)の出現以来、介入心臓専門医は、CABGが裸の金属ステントまたはバルーン血管形成術よりもDESで改善された結果のためにステント留 経皮的冠動脈介入と心臓手術(構文)研究との相乗効果における第1世代DESの使用により、すべての原因死亡または心筋梗塞は両腕で異ならないことが示されたが、PCIではCABG(13.5%vs.5.9%、P<0よりも有意に頻繁であった。,001)最初の年に。 心筋梗塞および繰り返しPCIの相違は3年および5年にPCIと比較してCABGのためにかなりより低いために今両方示されていました。 これらの結果は、PCIと比較してCABGによる血管再建の有効性を評価するために、胸部外科学会およびAmerican College of Cardiology Foundation registriesからの大規模な非無作為化観測データであった最近発表されたASCERT研究(27)の結果とも同様である。 これは余りにCABGのための利点を示しました4年の死亡率のCABGのアームの16.4%対20。,PCIアームでは8%(リスク比、0.79;95%信頼区間0.76-0.82)(27)。 同様の結果がFREEDOM(糖尿病患者におけるFuture Revascularization Evaluation in Patients with Diabetes:Optimal Management of Multivessel Disease)試験についても公開されています。 いずれかの原因、非致死性心筋梗塞、または非致死性脳卒中による死亡の複合の主な結果は、CABG群(P=0.005)よりもPCIでより頻繁に発生し、5年間の割合はPCIで26.6%、CABG群で18.7%であった(28)。, SYNTAX試験とFREEDOM試験の両方で、左IMAからLAD移植を受けている患者の94%以上があり、DESが大幅に改善されたとしても、多血管疾患の患者はできるだけ多くの動脈移植を受けるべきであることを示した(しかし、これは試験では実証されなかった)。 多くの患者は胸骨切開術を望んでいないが、専門家の手術手で有望な結果を示している低侵襲直接冠動脈バイパス手術(MIDCAB)を提唱することが可能である(29)。, 示されているように、右冠状動脈または回旋冠状動脈におけるLADおよびDESへのIMAとのハイブリッド処置を実施することも可能である。 これは、これは過去に真実ではなかったが、これは、外科医だけでなく、介入主義者との間のより良い協力が必要になります。 しかし、経カテーテル大動脈弁置換術(TAVR)の出現により、より大きな協力と相性の雰囲気がより多くあるように見えます。, 私たちが医師としての誓いを取るならば、”私の患者の健康は私の最初の考慮事項になります”心臓には、誰もが勝つでしょう。外科医、介入主義者、心臓専門医、そして患者(30)。
結論
IMAが伏在静脈よりも優れた移植片であることはほとんど疑いがないので、すべての胸部外科医はIMAでCABGを行い、できるだけ多くの動脈移植を使用するように時間と注意を払うべきである。 IMAグラフトが静脈グラフトよりもはるかに優れている理由についてのすべての情報を持っているわけではないかもしれませんが、この理解は増, せん断応力力,タイトな内皮接合による内皮細胞の付着,一酸化窒素や抗血栓因子のような重要な分子の生化学的生成,セレクチンや他の接着分子の生成に対する耐性などのIMAの機械的因子の一意性をよりよく理解することは,IMAがアテローム性動脈硬化症の発症に対して耐性である理由を理解するのに役立つかもしれない。 同様に、我々は、IMAのSMCが増殖に抵抗性であり、何十年もの間表現型収縮性残る理由を理解する必要があります。, 理解が増すにつれて、そのような知識をネイティブ動脈のアテローム性動脈硬化症の予防にも移すことができる可能性が高くなります。
謝辞
CVPath Institute Inc. アメリカ合衆国メリーランド州ゲイザースバーグは、この作品を全面的にサポートした。 大塚博士は、上原記念財団の研究フェローシップによってサポートされています。
開示:博士, VirmaniはAbbott Vascular、BioSensors International、Biotronik、Boston Scientific、Medtronic、MicroPort Medical、OrbusNeich Medical、SINO Medical Technology、Terumo Corporationから研究サポートを受け、Merckとのエンゲージメントを行い、Abbott Vascular、Boston Scientific、Lutonix、Medtronic、Terumo Corporationからhonorariaを受け、480Biomedical、Abbott Vascular、Medtronic、W.L.Goreのコンサルタントを務めています。 坂倉博士は、Abbott Vascular、Boston Scientific、Medtronic心血管からスピーキングオナラリウムを受けています。 他の著者は競合を報告していません。,Cameron A,Davis KB,Green G,et al. 内部胸部動脈の接木を用いる冠状動脈バイパス外科–15年の期間にわたる存続に対する効果。 N Engl J Med1996;334:216-9. Goldman S,Zadina K,Moritzt,et al. 冠動脈バイパス手術後の伏在静脈および左内乳腺動脈移植片の長期開存性:退役軍人の部協同研究からの結果。 J Am Coll Cardiol2004;44:2149-56.