病態生理学 · P-1-20
血管老化の検査;脈波伝播速度(PWV)
Investigation of vascular aging; pulse wave velocity
- 前提:病態
- 動脈硬化(アテローム性動脈硬化症)
🧠 全体像: 血管老化Vascular Aging 血管老化(Vascular Aging)Vascular Aging(血管老化) では動脈壁が厚く硬くなり、脈波が速く伝わる。したがって脈波伝播速度 pulse wave velocity, PWV 脈波伝播速度(pulse wave velocity, PWV) pulse wave velocity, PWV(脈波伝播速度) (PWV)は動脈硬化度を反映し、値が高いほど大動脈の硬化と心血管リスクが大きい。
血管老化
動脈では構造的リモデリングが進み、血管径と壁厚が増加する。その結果、弾性が低下し、内皮機能障害endothelial dysfunction 内皮機能障害(endothelial dysfunction)endothelial dysfunction(内皮機能障害) に至ることがある。
血管老化Vascular Aging 血管老化(Vascular Aging)Vascular Aging(血管老化) には、細胞生物学的な加齢変化と、古典的危険因子への累積曝露 cumulative exposure 累積曝露(cumulative exposure) cumulative exposure(累積曝露) が組み合わさって関与する。
- 高血圧
- 糖尿病
- 飲酒
- 喫煙
- 肥満
- 身体活動physical activity 身体活動(physical activity)physical activity(身体活動) 不足
血管老化を調べる方法
- 頸動脈内膜中膜厚carotid intima-media thickness 頸動脈内膜中膜厚(carotid intima-media thickness)carotid intima-media thickness(頸動脈内膜中膜厚) の測定
- 大動脈および頸動脈の拡張・拡張性diastolic 拡張性(diastolic)diastolic(拡張性) の評価
動脈スティフネスの評価
動脈スティフネスarterial stiffness 動脈スティフネス(arterial stiffness)arterial stiffness(動脈スティフネス) は持続的かつ進行性の指標であり、血管が過去から現在までに受けてきた心血管リスクの影響を示すのに有用である。
| 検査 | 意義・特徴 |
|---|---|
| 末梢脈圧 | 心機能の影響を受けるため価値は限定的。講義資料では50歳以降に上昇し、約50 mmHgとなるとされる。60歳以上では脈圧が冠動脈疾患リスクの最強の予測因子となり、10 mmHgの上昇あたりハザード比 hazard ratio ハザード比(hazard ratio) hazard ratio(ハザード比) 1.24(95%CI 1.16-1.33)と関連する1 |
| 脈波解析pulse wave analysis脈波解析(pulse wave analysis)pulse wave analysis(脈波解析) | 主に研究で用いる。脈波増幅の消失と増大係数 augmentation index 増大係数(augmentation index) augmentation index(増大係数) の上昇を陽性所見とする |
| 大動脈PWV(頸動脈-大腿動脈 femoral artery 大腿動脈(femoral artery) femoral artery(大腿動脈) 間PWV:cfPWV) | ⭐ 動脈スティフネスarterial stiffness 動脈スティフネス(arterial stiffness)arterial stiffness(動脈スティフネス) 評価の基準法 |
💡 同じ血圧指標でも、年齢によって予後を語る指標が入れ替わる。 Framingham研究(ベースラインで冠動脈疾患が無く降圧薬 antihypertensives 降圧薬(antihypertensives) antihypertensives(降圧薬) も服用していない20〜79歳6,539例、20年追跡)では、50歳未満では拡張期血圧 diastolic BP拡張期血圧(diastolic BP) diastolic BP(拡張期血圧)が最強の予測因子(10 mmHgあたりハザード比 hazard ratio ハザード比(hazard ratio) hazard ratio(ハザード比) 1.34)、50〜59歳では3指標が同等、60歳以上では脈圧が最強となり、最高齢群では収縮期血圧 systolic blood pressure, SBP 収縮期血圧(systolic blood pressure, SBP) systolic blood pressure, SBP(収縮期血圧) と拡張期血圧 diastolic BP 拡張期血圧(diastolic BP) diastolic BP(拡張期血圧) を同時にモデルに入れると、拡張期血圧diastolic BP 拡張期血圧(diastolic BP)diastolic BP(拡張期血圧) はむしろ冠動脈疾患リスクと逆相関inverse correlation逆相関(inverse correlation)inverse correlation(逆相関)した1。⚠️ 高齢者で拡張期血圧 diastolic BP 拡張期血圧(diastolic BP) diastolic BP(拡張期血圧) が低いことを「良好」と読まない——大動脈が硬くなって脈圧が開いた結果であることがある。ESCESC(European Society of Cardiology) 2024も、収縮期血圧systolic blood pressure, SBP 収縮期血圧(systolic blood pressure, SBP)systolic blood pressure, SBP(収縮期血圧) は70歳代(第8の10年)まで上がり続けるのに拡張期血圧 diastolic BP 拡張期血圧(diastolic BP) diastolic BP(拡張期血圧) は40〜50歳代以降に横ばいか低下するため、中年期middle age 中年期(middle age)middle age(中年期) から脈圧が開き、これは加齢による大動脈の硬化と関係すると述べる2。
頸動脈-大腿動脈間PWV(cfPWV)の測定と基準値
⭐ 頸動脈-大腿動脈 femoral artery 大腿動脈(femoral artery) femoral artery(大腿動脈) 間脈波伝播速度 pulse wave velocity, PWV 脈波伝播速度(pulse wave velocity, PWV) pulse wave velocity, PWV(脈波伝播速度) (cfPWV)が、動脈スティフネスarterial stiffness 動脈スティフネス(arterial stiffness)arterial stiffness(動脈スティフネス) を評価する基準法である3。頸部と鼠径部 groin 鼠径部(groin) groin(鼠径部) にセンサーを当て、2点間の脈波到達時刻の差(伝播時間)と2点間の距離からPWV=距離÷伝播時間として算出する。
⚠️ 頸動脈-大腿動脈 femoral artery 大腿動脈(femoral artery) femoral artery(大腿動脈) 間の直線距離は、実際に脈波が伝わる大動脈の弯曲した経路より長く見積もられる。標準的な手順では直線距離の80%を伝播距離として用いることが推奨されており、この換算に基づくとcfPWV 10 m/s超が動脈スティフネス arterial stiffness 動脈スティフネス(arterial stiffness) arterial stiffness(動脈スティフネス) 亢進・高血圧における臓器障害の目安とされる3。同じ2点間で測っても、距離をどちらの定義で取るかによって算出されるPWV値が変わるため、報告値がどちらの距離を用いたものかを確認する必要がある。
| 指標 | リスク上昇の目安 | 備考 |
|---|---|---|
| 頸動脈-大腿動脈 femoral artery 大腿動脈(femoral artery) femoral artery(大腿動脈) 間PWV(cfPWV) | 10 m/s超32 | 大動脈の硬さを直接反映する基準法 |
| 上腕-足首間PWV(baPWV) | 14 m/s超(ESC 2024)2 | カフを上腕と足首に巻いて測る。日本ではABIABI(ankle-brachial index)をbaPWVの測定と同時に測ることが多い4 |
💡 PWVは「測れば治療が決まる」検査ではない。 ESC 2024はPWVを現在は主に研究目的か専門施設で用いる検査と位置づけ、リスクに基づく治療判断に迷う血圧上昇域 elevated blood pressure 血圧上昇域(elevated blood pressure) elevated blood pressure(血圧上昇域) の患者で考慮してよい追加検査の1つとしている2。JSH2025も、cfPWVとbaPWVが独立した予後指標であると認める一方、cfPWVの正常化を目標にした治療戦略は通常の降圧 antihypertensive (blood-pressure lowering) 降圧(antihypertensive (blood-pressure lowering)) antihypertensive (blood-pressure lowering)(降圧) 治療と比べて脳血管疾患 cerebrovascular disease 脳血管疾患(cerebrovascular disease) cerebrovascular disease(脳血管疾患) を減らさなかった(SPARTE試験)と述べる4。
内皮機能障害の評価
上腕動脈brachial artery 上腕動脈(brachial artery)brachial artery(上腕動脈) で血流依存性血管拡張反応 flow-mediated dilatation 血流依存性血管拡張反応(flow-mediated dilatation) flow-mediated dilatation(血流依存性血管拡張反応) を測定する。
脈波伝播速度の意義
動脈脈波は、左心室の駆出 ejection 駆出(ejection) ejection(駆出) によって生じ、動脈系を伝わる圧波である。
flowchart TD
A["左心室からの<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ejection'>駆出</span>"] --> B["前進する圧波"]
B --> C["動脈分岐部などで反射<br>特に下肢で顕著"]
C --> D["反射波が前進波に重なる"]
D --> E["圧が増大した合成波"]
大動脈から末梢へ進むにつれて、波形は狭くなり、平均血圧mean arterial pressure 平均血圧(mean arterial pressure)mean arterial pressure(平均血圧) をほぼ変えずに振幅が増大する。
- 末梢動脈はより硬く、圧波を変形させる。
- 硬い末梢動脈では圧波がより速く伝わる。
収縮期に反射波と駆出 ejection 駆出(ejection) ejection(駆出) 波が合流する点を変曲点 inflection point 変曲点(inflection point) inflection point(変曲点) という。この点は、反射波が圧をどの程度上昇させるかを示す重要な診断指標である増大係数 augmentation index 増大係数(augmentation index) augmentation index(増大係数) と増大圧の測定基準となる。
⭐ PWV高値は、大動脈が硬いこと、ひいては心血管リスクが高いことを示す。
⚠️ 年齢や脈圧に関する固定値の解釈は、測定条件や参照集団によって異なる。個人のリスク判定では、年齢に対応した基準と他の危険因子を合わせて評価する。
まとめ
| 項目 | 要点 |
|---|---|
| 血管老化Vascular Aging血管老化(Vascular Aging)Vascular Aging(血管老化) | 動脈の径と壁厚が増して弾性が落ち、内皮機能障害endothelial dysfunction 内皮機能障害(endothelial dysfunction)endothelial dysfunction(内皮機能障害) に至りうる。加齢と古典的危険因子(高血圧・糖尿病・飲酒・喫煙・肥満・身体活動physical activity 身体活動(physical activity)physical activity(身体活動) 不足)の累積 cumulative 累積(cumulative) cumulative(累積) で進む |
| 血管老化Vascular Aging 血管老化(Vascular Aging)Vascular Aging(血管老化) の検査 | 頸動脈内膜中膜厚carotid intima-media thickness頸動脈内膜中膜厚(carotid intima-media thickness)carotid intima-media thickness(頸動脈内膜中膜厚)、大動脈・頸動脈の拡張、動脈スティフネスarterial stiffness動脈スティフネス(arterial stiffness)arterial stiffness(動脈スティフネス)、内皮機能(上腕動脈brachial artery 上腕動脈(brachial artery)brachial artery(上腕動脈) の血流依存性血管拡張反応 flow-mediated dilatation血流依存性血管拡張反応(flow-mediated dilatation) flow-mediated dilatation(血流依存性血管拡張反応)) |
| 末梢脈圧 | 心機能の影響を受け価値は限定的。60歳以上では冠動脈疾患リスクの最強の予測因子(Framingham研究) |
| 脈波解析pulse wave analysis脈波解析(pulse wave analysis)pulse wave analysis(脈波解析) | 主に研究用。脈波増幅の消失と増大係数 augmentation index 増大係数(augmentation index) augmentation index(増大係数) の上昇を陽性とする |
| cfPWV | 動脈スティフネスarterial stiffness 動脈スティフネス(arterial stiffness)arterial stiffness(動脈スティフネス) 評価の基準法。距離は直線距離の80%を用い、10 m/s超をリスク上昇の目安とする |
| baPWV | ESC 2024は14 m/s超をリスク上昇の目安とする |
| 解釈 | PWV高値は大動脈の硬さと心血管リスクの高さを示す。年齢と他の危険因子を合わせて評価する |
出典
- 1.Does the relation of blood pressure to coronary heart disease risk change with aging? The Framingham Heart Study(Framingham Heart Study・2001)ベースライン時に冠動脈疾患が無く降圧薬も服用していない20〜79歳の男性3,060例・女性3,479例を20年追跡したCox回帰(年齢・性・他の危険因子で調整)で、50歳未満は拡張期血圧が冠動脈疾患リスクの最強の予測因子(10 mmHgあたりHR 1.34)だったが、50〜59歳は3指標が同等となり、60歳以上では脈圧が最強の予測因子となって10 mmHg上昇あたりのハザード比は1.24(95%CI 1.16-1.33)だったこと。最高齢群では収縮期血圧と拡張期血圧を同時に考慮すると、拡張期血圧は冠動脈疾患リスクと逆相関した。閲覧 2026-08-14
- 2.2024 ESC Guidelines for the management of elevated blood pressure and hypertension(European Society of Cardiology (ESC)・2024)本文全文(Wayback Machine の id_ 付き出版社ページ、20241029003534)で確認した。PWVで評価した動脈スティフネスは心血管イベントのリスク上昇と関連しリスク層別化を改善するとし、リスク上昇の一般的な閾値として頸動脈-大腿動脈間PWV 10 m/s超・上腕-足首間PWV 14 m/s超を挙げる。PWVは現在は主に研究目的または専門施設で用いられるとする。収縮期血圧は70歳代(第8の10年)まで上がり続ける一方、拡張期血圧は40〜50歳代以降は横ばいか低下するため、中年期から脈圧が次第に開き、これは加齢による大動脈の硬化と関係すると述べる閲覧 2026-09-24
- 3.Expert consensus document on the measurement of aortic stiffness in daily practice using carotid-femoral pulse wave velocity(Artery Society / European Society of Hypertension Working Group on Vascular Structure and Function / European Network for Non-invasive Investigation of Large Arteries・2012)頸動脈-大腿動脈間PWVを動脈スティフネス評価の基準法と位置づけ、伝播距離には直線距離ではなく直線距離の80%を用いることが最も精度が高いとし、この換算に基づく新しいカットオフ値として10 m/sを提案したこと閲覧 2026-08-14
- 4.The Japanese Society of Hypertension Guidelines for the management of elevated blood pressure and hypertension 2025 (JSH2025)(Hypertension Research(日本高血圧学会)・2026)英語版全文(出版社サイト)で確認した。PWVは動脈スティフネスの指標で、頸動脈-大腿動脈間PWVと上腕-足首間PWVが用いられ、個人データのメタ解析で独立した予後指標と報告されているとする。PWVは降圧治療で低下するが、SPARTE試験では頸動脈-大腿動脈間PWVの正常化を目指す治療戦略は通常の降圧治療と比べて脳血管疾患の発症を減らさなかったと述べる。下肢血圧の測定では、現在は下腿でのオシロメトリック法による測定と、baPWV測定時のABI測定が一般に用いられるとする閲覧 2026-09-24