人工心臓弁

人工心臓弁は、疾患のある自己弁を置換するために埋め込まれる人工デバイスです。人工弁は、耐久性のある合成材料で作られた機械弁と、動物またはヒトの組織から作られた生体弁（バイオプロステーシス弁）の2つの大きな種類に分けられます。これらの選択は、機械弁の長期的な耐久性と生涯にわたる抗凝固療法が必要であること、あるいは組織弁の抗凝固療法が不要であることと有限な寿命という、中心的なトレードオフに基づいています。

Definition

人工心臓弁は、自己の心臓弁を置換し、適切で一方向性の血流を回復させる機械的または生物学的デバイスです。機械弁は合成の閉鎖子を使用し、生涯にわたる抗凝固療法を必要としますが、生体弁は動物またはヒトの組織を使用し、徐々に構造的劣化を受けます。

Scope

本項目では、2種類の人工弁、その構造、およびそれらを区別する耐久性と抗凝固療法のトレードオフ、人工弁不全の主な様式、ならびに人工弁選択を決定する要因について説明します。これはデバイスに焦点を当てた参考文献であり、抗凝固療法のレジメン、投与量、または特定の患者が受けるべき弁に関する個別のアドバイスは提供しません。

Core questions

• 機械弁と生体弁は、耐久性と抗凝固療法の必要性においてどのように異なりますか？
• 人工弁不全の主な様式は何ですか？
• 人工弁の種類の選択に影響を与える要因は何ですか？

Key concepts

• 機械弁
• 生体弁（組織弁）
• 生涯にわたる抗凝固療法
• 構造的弁劣化
• 人工弁-患者不適合
• 人工弁血栓症と心内膜炎
• 弁の耐久性

Mechanisms

機械弁は、硬質の合成閉鎖子を使用します。歴史的にはケージボール弁、次いで傾斜ディスク弁、そして現在最も一般的なのは2枚の可動小葉（二葉弁デザイン）ですが、これらは非常に耐久性があるものの、血栓形成性表面を呈するため、弁血栓症や血栓塞栓症を予防するために生涯にわたる抗凝固療法が必要です。生体弁は、化学処理された動物の心膜またはブタの弁組織を、ステントまたはステントレスで装着したものです。これらは血栓形成性がはるかに低く、通常は長期の抗凝固療法を避けることができますが、組織は構造的弁劣化（石灰化および小葉の裂傷）を受け、その寿命を制限し、若年患者ではより急速に進行します。これらの内在的な挙動に加えて、どの人工弁も血栓症、感染性心内膜炎、弁周囲漏、または人工弁-患者不適合（効果的に小さすぎる弁が残存圧較差を残す状態）によって不全に陥る可能性があります。したがって、弁の選択は、期待される耐久性、抗凝固療法の出血および血栓リスク、患者の年齢、および好みを考慮してバランスが取られます。

Clinical relevance

人工弁の選択は、弁置換術における決定的な決定の一つであり、ガイドラインは患者の年齢、組織弁の耐久性、および抗凝固療法の生涯にわたるコミットメントとリスクを中心に、患者と共同で決定されるべきものとしています。本項目は、参考のためにデバイスとそのトレードオフを説明するものであり、抗凝固療法の目標を特定したり、個々の患者に特定の人工弁を推奨したりするものではありません。

Epidemiology

近年、集団全体で、抗凝固療法を避けたいという願望と、劣化した生体弁に対する経カテーテル弁内弁治療の可能性によって、若年患者を含むより多くの患者で生体弁への顕著な移行が見られます。比較コホートデータは、耐久性と抗凝固療法のトレードオフが年齢によってどのように異なるかを示しています。

History

弁置換術の現代は、1960年頃にケージボール型のスター・エドワーズ弁（最初の広く成功した人工弁）とともに始まりました。その後、機械弁のデザインは、血行動態が改善された傾斜ディスク弁から二葉弁へと進化し、一方、生体弁はグルタルアルデヒド処理された組織を使用して並行して開発されました。再手術なしで劣化した生体弁を治療する経カテーテル弁内弁手技の出現は、組織弁へのバランスをさらに傾けました。

Debates

若年患者における機械弁と生体弁の選択

機械弁は長持ちしますが、患者は生涯にわたる抗凝固療法を必要とします。一方、組織弁は抗凝固療法を避けることができますが、より早く劣化します。観察研究の比較では、バランスが若年層に移行する年齢が若くなっていることが示唆されていますが、最適な閾値については依然として議論されています。

Key figures

• Albert Starr
• Miles Lowell Edwards

Seminal works

• goldstone-2017

Frequently asked questions

機械弁と組織弁の主なトレードオフは何ですか？

機械弁は非常に耐久性がありますが、血栓形成を防ぐために生涯にわたる抗凝固療法が必要です。組織弁は通常、長期の抗凝固療法を避けることができますが、時間の経過とともに摩耗し、若年患者ではより早く摩耗します。選択は、耐久性と抗凝固療法の負担およびリスクを比較検討することになります。

生体弁はなぜ最終的に不全に陥るのですか？

その組織小葉は構造的弁劣化（進行性の石灰化と裂傷）を受け、数年かけて弁が狭窄したり逆流したりする原因となります。このプロセスは若年患者でより速く進行するため、耐久性は人工弁選択における重要な要素となります。