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左室駆出率
Left ventricular ejection fraction
- 別名
- LVEFEF左室機能障害左室機能低下駆出率
- 臓器系
- 循環器
- 科目
- CardiologyPhysiologyPathophysiology
- トピック
- 循環器内科 A-08:慢性心不全の病因・症状・診断生理学 2.4:心臓のポンプ機能。心拍出量とその調節。病態生理学 I-3:心不全の原因と症状循環器内科 A-04:拡張型心筋症
- 関連疾患
- 拡張型心筋症虚血性心筋症左室拡張機能障害心室性不整脈(心室頻拍・心室細動)大動脈弁閉鎖不全症頻脈誘発性心筋症
- 監視対象薬
- カルフィルゾミブスニチニブダブラフェニブ+トラメチニブトラスツズマブトラスツズマブ・エムタンシンリプレチニブ
🧠 全体像:左室駆出率LVEF左室駆出率(LVEF)LVEF(左室駆出率)は採血で測る値ではなく、心エコー・心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI)・核医学検査isotope scintigraphy核医学検査(isotope scintigraphy)isotope scintigraphy(核医学検査)・カテーテル検査(左室造影left ventriculography左室造影(left ventriculography)left ventriculography(左室造影))などの画像・侵襲的検査で左室の容積変化を測って算出する心機能の指標である。「駆出率ejection fraction駆出率(ejection fraction)ejection fraction(駆出率)が高い=心筋の収縮力が強い」と単純化されがちだが、LVEFは心筋そのものの収縮力を直接測っているのではなく、前負荷・後負荷afterload後負荷(afterload)afterload(後負荷)・心拍数という負荷条件に依存した容積比にすぎない。だからこそLVEFが保たれていても心不全はあり得るし(HFpEFheart failure with preserved ejection fractionHFpEF(heart failure with preserved ejection fraction)heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF))、弁膜症があるとLVEFが実際の心機能を過大評価することもある。数値の裏で「何を測れていないか」を意識することが、このノートの核心である。
何を測っているか
- LVEF =(拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積) − 収縮末期容積end-systolic volume, ESV収縮末期容積(end-systolic volume, ESV)end-systolic volume, ESV(収縮末期容積))÷ 拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積) × 100(%)。1回拍出量を拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積)で割った値と言い換えてもよい。
- 採血ではなく、画像検査で左室容積を拡張末期end-diastolic拡張末期(end-diastolic)end-diastolic(拡張末期)・収縮末期end-systolic収縮末期(end-systolic)end-systolic(収縮末期)の2時相phase時相(phase)phase(時相)で計測measuring計測(measuring)measuring(計測)し、その差から算出する容積比であり、心筋の収縮性contractility収縮性(contractility)contractility(収縮性)そのものを直接測る指標ではない。
flowchart TD
A["前負荷(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-diastolic'>拡張末期</span>の充満量)"] --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-diastolic volume, EDV'>拡張末期容積</span>"]
B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='afterload'>後負荷</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial contractility'>心筋収縮力</span>"] --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-systolic volume, ESV'>収縮末期容積</span>"]
C["心拍数の変化"] --> D
C --> E
D --> F["LVEF = (<span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-diastolic volume, EDV'>拡張末期容積</span> − <span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-systolic volume, ESV'>収縮末期容積</span>) ÷ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='end-diastolic volume, EDV'>拡張末期容積</span>"]
E --> F
F --> G["負荷条件に依存した容積比<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardial contractility'>心筋収縮力</span>そのものではない"]
💡 同じ心筋収縮力myocardial contractility心筋収縮力(myocardial contractility)myocardial contractility(心筋収縮力)でも、前負荷(拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積)を決める充満量)が増えれば見かけ上LVEFは変わりうるし、後負荷afterload後負荷(afterload)afterload(後負荷)(駆出ejection駆出(ejection)ejection(駆出)への抵抗)が上がればLVEFは低下する。心拍数の変化も一回拍出量stroke volume一回拍出量(stroke volume)stroke volume(一回拍出量)を介してLVEFに影響する。負荷条件が変われば、心筋そのものは同じでもLVEFは動く。
基準値と区分
LVEFの正常範囲は性別で異なり、男性約52〜72%、女性約54〜74%とされる1。臨床では軽度・中等度・高度低下という段階でも表現される。
慢性心不全chronic heart failure慢性心不全(chronic heart failure)chronic heart failure(慢性心不全)はLVEFで3つの表現型に分けるのが現行の枠組みである。
| 区分 | LVEF | 略称 |
|---|---|---|
| 駆出率ejection fraction駆出率(ejection fraction)ejection fraction(駆出率)低下 | ≤40% | HFrEF |
| 駆出率ejection fraction駆出率(ejection fraction)ejection fraction(駆出率)軽度低下 | 41〜49% | HFmrEF |
| 駆出率ejection fraction駆出率(ejection fraction)ejection fraction(駆出率)保持 | ≥50% | HFpEFheart failure with preserved ejection fractionHFpEF(heart failure with preserved ejection fraction)heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF) |
⭐ HFmrEFは以前「中間型intermediate type (intermediate-acting)中間型(intermediate type (intermediate-acting))intermediate type (intermediate-acting)(中間型)」の駆出率ejection fraction駆出率(ejection fraction)ejection fraction(駆出率)と呼ばれていたが、HFrEFに準じた治療反応性が示され「軽度低下」という名称に改められた区分である2。単に「正常」「異常」の2分ではなく、この3区分を境界値つきで覚える。
低下の意味 / 保たれている場合の意味
LVEF低下は原因を機序でまとめると整理しやすい。
| 分類 | 代表例 |
|---|---|
| 虚血性 | 急性冠症候群acute coronary syndrome, ACS急性冠症候群(acute coronary syndrome, ACS)acute coronary syndrome, ACS(急性冠症候群)・陳旧性old (healed/chronic, e.g. old MI)陳旧性(old (healed/chronic, e.g. old MI))old (healed/chronic, e.g. old MI)(陳旧性)心筋梗塞による壁運動異常wall motion abnormality壁運動異常(wall motion abnormality)wall motion abnormality(壁運動異常)。広範・慢性化すれば虚血性心筋症ischemic cardiomyopathy虚血性心筋症(ischemic cardiomyopathy)ischemic cardiomyopathy(虚血性心筋症) |
| 非虚血性心筋症ischemic cardiomyopathy虚血性心筋症(ischemic cardiomyopathy)ischemic cardiomyopathy(虚血性心筋症) | 拡張型心筋症dilated cardiomyopathy, DCM拡張型心筋症(dilated cardiomyopathy, DCM)dilated cardiomyopathy, DCM(拡張型心筋症)、心筋炎後の遺残障害 |
| 弁膜症 | 慢性の大動脈弁・僧帽弁閉鎖不全mitral regurgitation僧帽弁閉鎖不全(mitral regurgitation)mitral regurgitation(僧帽弁閉鎖不全)による容量負荷volume overload容量負荷(volume overload)volume overload(容量負荷)の破綻 |
| 頻脈誘発性 | 頻脈誘発性心筋症tachycardia-induced cardiomyopathy頻脈誘発性心筋症(tachycardia-induced cardiomyopathy)tachycardia-induced cardiomyopathy(頻脈誘発性心筋症)(持続する頻脈そのものが可逆性の心筋障害を起こす) |
| 薬剤性心毒性drug-induced cardiotoxicity薬剤性心毒性(drug-induced cardiotoxicity)drug-induced cardiotoxicity(薬剤性心毒性) | アントラサイクリン系anthracyclinesアントラサイクリン系(anthracyclines)anthracyclines(アントラサイクリン系)・HER2標的薬・VEGFR-TKI・BRAF/MEK阻害薬などによる心筋障害 |
LVEFが保たれていても心機能障害が否定できるわけではない。
| 状況 | 読み方 |
|---|---|
| HFpEFheart failure with preserved ejection fractionHFpEF(heart failure with preserved ejection fraction)heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF) | LVEFは正常域でも拡張機能障害diastolic dysfunction拡張機能障害(diastolic dysfunction)diastolic dysfunction(拡張機能障害)を主体とする心不全は成立する。LVEF単独では除外できない |
| 僧帽弁閉鎖不全症mitral regurgitation僧帽弁閉鎖不全症(mitral regurgitation)mitral regurgitation(僧帽弁閉鎖不全症) | 左室が低圧の左房側へも血液を駆出ejection駆出(ejection)ejection(駆出)するため後負荷afterload後負荷(afterload)afterload(後負荷)が見かけ上下がり、実際の前方拍出量が保たれていなくてもLVEFは正常〜高値に出やすい(過大評価) |
⚠️ LVEFが正常だから心機能に問題がない、とは言い切れない。 症状・心房径・拡張能・弁の性状・バイオマーカーBiomarkersバイオマーカー(Biomarkers)Biomarkers(バイオマーカー)と合わせて解釈する。
測定上の注意
LVEFはモダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ)によって測り方も精度も異なる。
| モダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ) | 特徴 |
|---|---|
| 心エコー(Simpson法Simpson methodSimpson法(Simpson method)Simpson method(Simpson法)) | 最も普及した第一選択。心内膜境界のトレースに依存し観察者間変動interobserver variability観察者間変動(interobserver variability)interobserver variability(観察者間変動)が出やすい |
| 造影エコーcontrast echocardiography造影エコー(contrast echocardiography)contrast echocardiography(造影エコー) | 心内膜境界が不明瞭な症例で造影剤を用いて輪郭を明瞭化する |
| 心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI) | 容積計測measuring計測(measuring)measuring(計測)のゴールドスタンダードgold standardゴールドスタンダード(gold standard)gold standard(ゴールドスタンダード)。再現性が最も高いが可用性・費用の制約Limitations制約(Limitations)Limitations(制約)がある |
| 核医学MUGA核医学(MUGA)MUGA(核医学) | 放射性核種radionuclide放射性核種(radionuclide)radionuclide(放射性核種)を用いた血液プールイメージングblood-pool imaging血液プールイメージング(blood-pool imaging)blood-pool imaging(血液プールイメージング)で、再現性は高いが被曝radiation exposure被曝(radiation exposure)radiation exposure(被曝)を伴う |
| 左室造影left ventriculography左室造影(left ventriculography)left ventriculography(左室造影)(カテーテル) | 侵襲的だがカテーテル検査に付随して測定できる |
⚠️ 同じ患者でもモダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ)が変われば値も変わりうる。 経時的serial経時的(serial)serial(経時的)にフォローするときは、可能な限り同じモダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ)・同じ手技で比較する。
- 観察者間変動interobserver variability観察者間変動(interobserver variability)interobserver variability(観察者間変動):心エコーは心内膜境界のトレースに依存するため観察者間変動interobserver variability観察者間変動(interobserver variability)interobserver variability(観察者間変動)が心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI)より大きい。単発の境界値は測定誤差measurement error測定誤差(measurement error)measurement error(測定誤差)の範囲に入りうる。
- 心房細動での拍動ごとの変動:RR間隔RR intervalRR間隔(RR interval)RR interval(RR間隔)が不規則だと1心拍ごとに前負荷・後負荷afterload後負荷(afterload)afterload(後負荷)が変わりLVEFも拍動ごとにばらつく。複数心拍の平均を取って評価する。
- GLS(左室の長軸方向のひずみstrainひずみ(strain)strain(ひずみ))はLVEFより早く異常化する。 心筋の変形そのものを追う指標で、LVEFがまだ正常範囲にある段階でも心毒性の早期変化を捉えられることがある3。
⭐ 単発の自動計測measuring計測(measuring)measuring(計測)値だけで「低下している/していない」を判断せず、モダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ)・手技・撮影条件を記録に残す。
経時変化とモニタリング
心毒性を持つ薬剤(アントラサイクリン系anthracyclinesアントラサイクリン系(anthracyclines)anthracyclines(アントラサイクリン系)、HER2標的薬、VEGFR-TKI、BRAF/MEK阻害薬など)では、投与前にベースラインのLVEFを取り、投与中も連続的に評価する運用が基本になる。抗HER2療法anti-HER2 therapy抗HER2療法(anti-HER2 therapy)anti-HER2 therapy(抗HER2療法)ではベースラインに加え投与中3か月ごとの心エコー評価が代表的な間隔として示されている3。
flowchart TD
A["心毒性のある薬剤を開始"] --> B["投与前にベースラインLVEFを測定"]
B --> C["投与中は定期間隔で再評価"]
C --> D{"ベースラインからの低下幅は?"}
D -->|"LVEF <40%"| E["重度:CTRCDとして<span class='jp-term jp-term-diagram' title='drug holiday (treatment interruption)'>休薬</span>・専門科紹介を検討"]
D -->|"LVEF 40〜49%へ低下"| F["GLS相対低下>15%または<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='cardiac biomarkers'>心筋バイオマーカー</span>上昇を伴うか確認"]
F -->|"あり"| G["中等度CTRCDとして精査"]
F -->|"なし"| H["軽度:間隔を詰めて経過観察"]
D -->|"低下なし・軽微"| H
癌治療関連心機能障害CTRCD癌治療関連心機能障害(CTRCD)CTRCD(癌治療関連心機能障害)は、無症候性でも軽度・中等度・重度に段階分けされ、症候性か無症候性かでも対応が変わる。LVEF <40%は単独で重度に該当し、LVEF 40〜49%への低下はGLSの相対低下(>15%)や心筋バイオマーカーcardiac biomarkers心筋バイオマーカー(cardiac biomarkers)cardiac biomarkers(心筋バイオマーカー)上昇を伴えば中等度に格上げされる3。心筋トロポニンcardiac troponin心筋トロポニン(cardiac troponin)cardiac troponin(心筋トロポニン)やナトリウム利尿ペプチドnatriuretic peptideナトリウム利尿ペプチド(natriuretic peptide)natriuretic peptide(ナトリウム利尿ペプチド)の上昇は、この判定を補助するバイオマーカーBiomarkersバイオマーカー(Biomarkers)Biomarkers(バイオマーカー)として使われる。
⭐ 単回値ではなく、ベースラインからの変化幅で判断する。 同じLVEF 45%でも、ベースライン65%からの低下なのか元々45%前後だったのかで意味が違う。経時的serial経時的(serial)serial(経時的)な自己対照比較が、この検査の実務上の使い方の中心になる。
まとめ
- LVEFは血液検査ではなく、心エコー・心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI)・核医学・カテーテル検査など画像的に左室容積の変化を測って算出する心機能の指標。
- (拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積) − 収縮末期容積end-systolic volume, ESV収縮末期容積(end-systolic volume, ESV)end-systolic volume, ESV(収縮末期容積))÷ 拡張末期容積end-diastolic volume, EDV拡張末期容積(end-diastolic volume, EDV)end-diastolic volume, EDV(拡張末期容積)で求まる容積比で、前負荷・後負荷afterload後負荷(afterload)afterload(後負荷)・心拍数という負荷条件に依存し、心筋収縮力myocardial contractility心筋収縮力(myocardial contractility)myocardial contractility(心筋収縮力)そのものではない。
- 心不全はLVEFでHFrEF(≤40%)・HFmrEF(41〜49%)・HFpEFheart failure with preserved ejection fractionHFpEF(heart failure with preserved ejection fraction)heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF)(≥50%)の3区分に分けるのが現行の枠組み。
- LVEF低下は虚血性・非虚血性心筋症ischemic cardiomyopathy虚血性心筋症(ischemic cardiomyopathy)ischemic cardiomyopathy(虚血性心筋症)・弁膜症・頻脈誘発性・薬剤性心毒性drug-induced cardiotoxicity薬剤性心毒性(drug-induced cardiotoxicity)drug-induced cardiotoxicity(薬剤性心毒性)に分けて考える。LVEFが正常でもHFpEFheart failure with preserved ejection fractionHFpEF(heart failure with preserved ejection fraction)heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF)や僧帽弁閉鎖不全症mitral regurgitation僧帽弁閉鎖不全症(mitral regurgitation)mitral regurgitation(僧帽弁閉鎖不全症)での過大評価はあり得る。
- モダリティmodalityモダリティ(modality)modality(モダリティ)(心エコー・心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI)・核医学・左室造影left ventriculography左室造影(left ventriculography)left ventriculography(左室造影))で精度が異なり、心臓MRIcardiac MRI心臓MRI(cardiac MRI)cardiac MRI(心臓MRI)がゴールドスタンダードgold standardゴールドスタンダード(gold standard)gold standard(ゴールドスタンダード)。心房細動では拍動ごとの変動、GLSはLVEF低下より早く異常化する点に注意する。
- 心毒性を持つ薬剤では投与前後の連続評価が必須で、CTRCDの重症度判定はLVEFの単回値ではなくベースラインからの変化幅とGLS・バイオマーカーBiomarkersバイオマーカー(Biomarkers)Biomarkers(バイオマーカー)を組み合わせて行う。
出典
- 1.2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure(European Society of Cardiology・2021)慢性心不全をLVEFで3区分する現行の枠組み(HFrEF ≤40%、HFmrEF 41〜49%、HFpEF ≥50%)を規定している閲覧 2026-08-02
- 2.Recommendations for Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging(American Society of Echocardiography / European Association of Cardiovascular Imaging・2015)LVEFの正常範囲を性別で分けて規定している(男性52〜72%、女性54〜74%)閲覧 2026-08-02
- 3.2022 ESC Guidelines on cardio-oncology(European Society of Cardiology・2022)癌治療関連心機能障害(CTRCD)を無症候性(軽度・中等度・重度)と症候性に段階分けする定義(LVEF <40%を重度、40〜49%への低下+GLS相対低下 >15%または心筋バイオマーカー上昇を中等度とする等)と、抗HER2療法ではベースラインと投与中3か月ごとの心エコー評価を基本とするサーベイランス方針を示している閲覧 2026-08-02