喀血の根本治療“気管支動脈塞栓術（BAE）”――喀血患者さんを救うBAEの可能性

喀血(かっけつ)とは、肺や気管支から出血が起きて口から血液を吐き出すことを指します。根本的な治療法として“気管支動脈塞栓術(きかんしどうみゃくそくせんじゅつ)（bronchial artery embolization：以下BAE）”というカテーテル治療が行われますが、まだまだ十分には普及していないのが現状です。しかし、BAEは喀血を数年単位で停止させるだけでなく、重症喀血患者の院内死亡率を減少させたり、患者さんのQOL（Quality of life：生活の質）を改善させたりするエビデンス（医学的根拠）が出ています。

今回は、これまでに気管支動脈塞栓術を3,600例以上（1998～2020年実績）実施されてきた、岸和田リハビリテーション病院 喀血・肺循環センターのセンター長である石川 秀雄(いしかわ ひでお)先生に、気管支動脈塞栓術（BAE）について解説していただきます。

喀血に対する根本的な治療法

根本的な治療法は、気管支動脈塞栓術と外科手術

喀血の根本的な治療法には、気管支動脈塞栓術（BAE）と外科手術があり、主に行われているのはBAEです。

BAEとは、カテーテル（医療用の細い管）を血管内に挿入し、喀血を引き起こしている気管支動脈を塞栓物質で詰める治療法です（詳しい治療法については後述で詳しく解説します）。

喀血に対する応急処置的な治療法

急性期で大量の喀血が起きていたり、呼吸不全をきたしていたりする場合には、一刻を争うため、先述した治療を行う前に応急処置的な治療を行うことがあります。

気管支にシリコンを詰める気管支充填術

緊急的な治療の1つに、気管支充填術(きかんしじゅうてんじゅつ)があります。気管支充填術とは、シリコン製の詰め物を気管支に留置する治療法です。

しかし、気管支充填術を行っても詰めたシリコンを吐き出してしまったり、術後に閉塞性肺炎（へいそくせいはいえん）を起こしてしまったりすることもあることから、BAEがすぐにできない場合の橋渡しのような治療法といえます。

気管支ブロッカーバルーンによる分離肺換気

呼吸不全をきたしている場合には、気管支ブロッカーバルーンを用いた分離肺換気を行うことがあります。これは、気管支鏡^*を使いながら、気管支ブロッカーバルーンという器具を喀血が起きている側の気管支に挿入することで、正常な肺へ血液が流入することを防ぐ処置です。

^*気管支鏡：気管支を観察するための小型カメラ

気管支動脈塞栓術（BAE）の方法

塞栓物質を使って気管支動脈をふさぐ

喀血を引き起こす原因疾患はいくつかありますが、ほとんどの喀血は気管支動脈と肺動脈が異常吻合(いじょうふんごう)する（本来くっつくべきものではないもの同士がくっつく）ことによって起こります。

通常、気管支動脈と肺動脈は離れて位置していますが、何らかの病気（気管支拡張症など）によって、もしくは原因不明で気管支動脈と肺動脈がくっついてしまうことがあります。

すると低圧系（約20mmHg）の肺動脈に、高圧系（約120mmHg）の気管支動脈の圧力がかかってしまうため、その圧力に耐えきれずに肺動脈が破裂してしまうことで喀血が生じます。

そのようなメカニズムによって生じる喀血に対し、気管支動脈を塞栓物質で詰めて減圧し、高い圧力が肺動脈へかかることを防ぐ目的で、BAEが行われます。

しかし実際には、気管支動脈以外の内胸動脈や下横隔動脈などが喀血を引き起こしていたり、胸膜癒着がある場合には、肋間(ろっかん)動脈が癒着部分を通じて肺へと侵入し、肺動脈と異常吻合することで喀血を引き起こしていたりすることが多くあります。

このようなケースに対しては、気管支動脈だけではなく、喀血を引き起こしているそのほかの血管を塞栓します。

BAEではどのような塞栓物質を使用する？ 金属コイルを使った“ssBACE”について

BAEで用いる塞栓物質には、ゼラチンスポンジや金属コイルなどがありますが、当院では金属コイルを使用しています。

金属コイルは、ゼラチンスポンジに比べて材料費が高いという欠点はあるものの、ゼラチンスポンジには1～2週間で溶けてしまうという致命的ともいえる欠陥があり、基本的には一時的な止血処置に過ぎません。また、血液の流れに乗って飛んでしまうリスクもあり、BAEによるもっとも深刻な合併症である脊髄虚血(せきずいきょけつ)による下半身麻痺が起こる恐れがあります。

一方、金属コイルは永久塞栓物質であり、私たちはこれにより根治的な塞栓を目指しています。意図した場所にしっかりと留置できるという安全性の高さからも、金属コイルを使用しています。

金属コイルによるBAEを、私たちは“ssBACE（超選択的気管支動脈塞栓術）”と名付けています。ssBACEには、これまでエビデンス（医学的根拠）がないという問題がありましたが、私たちは2017年にssBACEの長期成績論文を出しました。協力施設である独立行政法人国立病院機構　東京病院からも、エビデンスが報告されています。

なお、海外ではPVA（polyvinyl alcohol）という塞栓物質が主流ですが、日本では保険適用になっていません。また永久塞栓物質の1つとして、医療用瞬間接着剤であるNBCA（n-butyl-2-cyanoacrylate）が国内外の施設の一部で使用されていますが、一般的に重篤(じゅうとく)な合併症が多いとされています。

具体的な治療の流れ

BAEを行う前に、まずは外来でCTアンギオ（造影CT検査）を行い、喀血を引き起こしている血管を特定します。この検査結果をもとに治療計画を立て、BAEの実施日を決定します。当院では多くの場合、2回の入院に分けてBAEを行います。

1回は右大腿動脈(だいたいどうみゃく)（太ももの付け根の動脈）からアプローチして大動脈領域の血管を治療し、もう1回は左または右橈骨動脈(とうこつどうみゃく)^*（手首の動脈）からアプローチして鎖骨下動脈～腋下動脈領域の血管を治療します。

BAEではまず、大腿動脈または橈骨動脈からカテーテルを血管内に挿入し、治療部位まで到達させます。

カテーテルが治療部位に到達したら、その部分にマイクロワイヤーを進めていきます。その後、マイクロワイヤーを進めた場所までマイクロカテーテルを進めていき、マイクロカテーテルの先端から金属コイルを出して留置し、治療完了です。

^*喀血を引き起こしている病変の位置に応じて、左右の橈骨動脈を両方同時に穿刺（せんし）する場合もあります。

治療時間

治療する血管の数は患者さんによって大きく異なるため、それに応じて治療時間も異なります。治療箇所が1箇所の場合は、30分以内に終了することもありますが、治療箇所が多い患者さんでは、3時間ほどかかることもあります。平均すると、1回の治療時間は約1時間半程度です。

気管支動脈塞栓術（BAE）の適応

約40ccの喀血が見られたときはBAEの実施をすすめる

BAEの適応に明確な基準はありませんが、当院では窒息リスクがあると考えられる40ccくらい（コップ約5分の1）の喀血が生じたらBAEを実施するようにしています。

これよりも少量の喀血の場合には、止血剤の点滴または内服で抑制できるケースが多いのでコスト・ベネフィットに配慮し、経過を見るのが通例です。

ただし少量の喀血であっても、冠動脈や頚動脈(けいどうみゃく)にステントが入っていて抗血小板剤の服用が必要不可欠だったり、人工弁置換術後や心房細動などで抗凝固剤を服用する必要があったりするなどの出血リスクが高い患者さんには、安心してこれらの薬剤を服用できるようBAEを実施させていただく場合もあります。

肺がんや肺動静脈奇形などはBAEが適応にならない

BAEは、喀血に対して有効な治療法です。しかし、喀血の原因が先述の気管支動脈と肺動脈の異常吻合によるものではない場合は、BAEが適応になりません。

たとえば肺がんによる喀血は、腫瘍(しゅよう)そのものからの出血で生じるため、BAEを実施すると栄養血管（腫瘍に栄養を送っている血管）が詰まるため、腫瘍が壊死(えし)してしまいます。肝臓がんなどでは腫瘍が壊死しても問題ないのですが、肺がんの場合には壊死すると腫瘍が破裂し、大出血をきたす恐れがあります。

また、肺動静脈奇形は気管支動脈と肺動脈の異常吻合ではなく、肺動脈と肺静脈の異常吻合が原因のため、気管支動脈でなく肺動脈を詰める肺動脈塞栓術（PAE）適応になります。PAEは当院でも実施しています。

気管支動脈塞栓術（BAE）に伴う痛みはある？

カテーテル穿刺部に軽い痛みや、胸に鈍痛があることも

BAEは局所麻酔で行いますが、カテーテル挿入時に穿刺部に軽い痛みを感じます。また、治療中は一時的に血流が途絶えるため、胸部などに鈍痛が生じることもあります。通常、鈍痛は治療が終了すれば消失しますが、患者さんによっては数日間痛みが持続する方もいらっしゃいます。

基本的に、BAEで我慢できないほどの強い痛みが生じることはありません。強い痛みが生じた場合には、後ほどご説明する縦隔血腫(じゅうかくけっしゅ)やまれですが大動脈解離などの合併症が考えられます。

気管支動脈塞栓術（BAE）に伴う合併症

脊髄梗塞について

BAEでよく知られている合併症の1つに脊髄梗塞(せきずいこうそく)があります。脊髄梗塞とは、気管支動脈や肋間動脈を塞栓する際に誤って脊髄に血液を供給している“前脊椎動脈”を詰めてしまうことを指し、下半身麻痺を起こす恐れがあります。

この合併症を医師自身が恐れるあまり、BAEは積極的に行われてこなかった歴史的経緯がありました。しかし、マイクロカテーテルを使用した超選択的な手法の普及などの技術的進歩により、近年脊髄梗塞の発症率は減少してきていると考えられています。東京大学の康永研究室と当院とのDPCデータを用いた共同研究^１）では、BAEを行った8,563例中、脊髄梗塞が起きた症例は16例、発症率にするとわずか0.19%であることが分かりました。

さらに、本研究ではBAEで使用する塞栓物質によって、脊髄梗塞の発症率に差があることも分かりました。塞栓物質別に見た脊髄梗塞の発症率は、ゼラチンスポンジでは0.18%、NBCAでは0.71%なのに対し、金属コイルでは0.06%と有意に少ないという結果でした（p=0.01）。このことから、金属コイルを用いたBAEでは脊髄梗塞を起こす可能性は圧倒的に低いと考えられます。なお、本研究は放射線科領域の最高峰とされるRadiologyという査読英文雑誌に採択され、2021年1月に掲載されました。

また私自身、これまで3,600例以上のBAEを実施してきた中で、脊髄梗塞を発症した方はお1人もいらっしゃいません。

そのほかの合併症――縦隔血腫、脳梗塞、大動脈解離など

脊髄梗塞のほかに起こりうる合併症として以下が挙げられます。

縦隔血腫

縦隔血腫とは、気管支動脈などの喀血関連血管が治療中に損傷して出血することで、縦隔（左右の肺を隔てている場所）が内出血する状態を指します。気管支動脈が穿孔(せんこう)（穴があくこと）した場合には、穿孔した場所の手前を金属コイルで詰める処置を行うことで、縦隔血腫を速やかに制御することが可能です。

脳梗塞

橈骨動脈アプローチでBAEを行う際、カテーテル操作に伴ってできた血栓（血の塊）が術中または術後に脳の血管（椎骨動脈）へ飛ぶと、脳梗塞が起こることがあります。

中でも起こりやすいのが、小脳で起こる小脳梗塞です。小脳梗塞で麻痺などは生じず、めまい・嘔吐・しゃべりにくいなどの症状が出ますが、１週間ほどで改善し、後遺症が残ることはほとんどありません。

当院では、これまで大脳の梗塞により後遺症として麻痺を残された方はお1人もいらっしゃいませんが、視野が狭くなった方がお1人いらっしゃいます。

またBAEに伴って脳梗塞が生じることはまれで、私自身がこれまで（2020年12月まで）脳梗塞を経験した症例は、6例（0.16％全約3,650症例中）です。さまざまな対策によりこの4年間は皆無です。

大動脈解離

まれではありますが、BAEに伴い大動脈の内膜が裂けてしまう大動脈解離が起こることがあります。この場合は、心臓血管外科医によって大動脈解離の治療を行います。ただし、過去に4例の大動脈解離が発生したなかで、安静のみで手術をせずに経過を見た後当院で残る治療を受けられた方が3名、手術を要した方は1名のみです。なお、手術を要した方はもともと腹部大動脈瘤(ふくぶだいどうみゃくりゅう)があり、大動脈壁が脆弱(ぜいじゃく)であったと考えられます。当院での発症率は4/3,650＝0.1％となります。

気管支動脈塞栓術（BAE）の術後の注意点

日常生活の制限はまったくない

退院後は、自由に過ごしていただいて問題ありません。体を激しく動かしたことによって、留置した金属コイルがずれたり緩んだりすることはなく、日常生活の制限はまったくありません。

喀血の患者さんの中には、「また突然喀血が起きたらどうしよう……」という不安から、治療後も必要以上に安静状態を保ってしまう場合があります。そのような患者さんに対して、これからは安心して過ごしてほしいという思いを込めて、「全力疾走をしても大丈夫なので、安心して過ごしてください」とお伝えするようにしています。

再喀血が起こることはある？

再喀血のメカニズム

一部の患者さんで、BAE後に再喀血が起こることがあります。術後1年で約10％、術後2年で約14％の方に見られます^2）。

再喀血が起こるメカニズムは、主に次の4つです。

1. 治療箇所の再開通
2. 喀血を引き起こす血管が新しく発生
3. 治療箇所の手前からの側副血行路(そくふくけっこうろ)が発生
4. まったく別の血管から側副血行路が発生

この4つの中でもっとも頻度が高い原因が、治療箇所の再開通です^3）。BAEでは、金属コイルだけによって血管が塞栓されるのではなく、金属コイルの隙間に血栓（血の塊）ができることによって、完全に血管が塞栓されます。治療箇所の再開通は、この血栓が溶けてしまうことによって起こります。

そのため当院では現在、血栓による塞栓に依存しない新たなポリマー付き金属コイルの前向き臨床試験を実施しています。この新しいコイルが再開通による再喀血を減らすことを実証できれば、国際的に大きなインパクトを与えるものと期待されます。

気管支動脈塞栓術（BAE）が重症喀血の死亡率減少にもたらす可能性

大量の喀血が生じた場合、呼吸不全を引き起こして人工呼吸を必要とする場合があり、最悪の場合には窒息によって命を落とすこともあります。喀血で入院された患者さんの院内死亡率は10％程度とされています。

そのような重症喀血に対して、BAEを行うことによる死亡率減少について示した論文が、2020年10月にCritical Care Medicineという英文雑誌で発表されました⁴⁾。本研究は、独立行政法人国立病院機構 東京病院、東京大学康永研究室、東京大学 呼吸器内科が共同で行った研究です。対象は、全国1,200以上の急性期病院（日本の三次救急病院90％を含む）において、喀血のために入院後2日以内に人工呼吸器を装着した約12,000人の重症喀血患者さんです。

研究の結果、人工呼吸開始後3日以内にBAEを行った場合とそうでない場合を比較した結果、BAEを行うことによって入院中の死亡率が有意に減少したという画期的な結果が示されました。

死亡率低下を示したのは本研究が初めてであり、これが現在喀血入院患者さんの8.4％^1）程度にしか実施されていないBAEの今後の飛躍的な普及につながることを期待しています。

気管支動脈塞栓術（BAE）は喀血患者さんのQOL改善にもつながる

喀血患者さんの中には、次にいつ喀血するか分からない不安に苛まれる日々によって、QOLが大きく低下している患者さんが少なくありません。BAEはそのような患者さんのQOL改善に大きく寄与できると考えています。

当院で行った、BAEによる喀血患者さんのQOL改善効果について調査した研究⁵⁾では、BAE実施から6か月後のQOLが身体的スコア・精神的スコアともに明らかな改善が見られました。特に、精神的QOLが有意に上昇したという結果が得られています。この研究結果について示した論文は、ヨーロッパにおける放射線科トップジャーナルであるEuropean Radiologyという英文雑誌に採択され、2021年1月に掲載されました。BAEの喀血患者さんに対するQOL改善効果を論じた論文は世界初のものです。

喀血の患者さんには治療の適応であるにもかかわらず、適切な治療を受けられていない方が多数おられます。入院をするほどの喀血患者さんは、ほぼ全てがBAEの適応であると考えてよいと思われますが、そのうち8.4％¹⁾程度しかBAEを受けておられないのです。BAEが喀血患者さんの体と心の双方を救済する手立てになる治療であるというエビデンス（医学的根拠）をこれからも発信し続けていくことで、日本だけでなく世界の喀血患者さんのお力になれることができればと強く願っています。

1）Ishikawa H, Ohbe H, Omachi N, Morita K, Yasunaga H. Spinal Cord Infarction after Bronchial Artery Embolization for Hemoptysis: A Nationwide Observational Study in Japan. Radiology. 2021 Jan 19:202500.doi: 10.1148/radiol.2021202500.

2）Ishikawa H, Hara M, Ryuge M, Takafuji J, Youmoto M, Akira M, Nagasaka Y,Kabata D, Yamamoto K, Shintani A. Efficacy and safety of super selective bronchial artery coil embolisation for haemoptysis: a single-centre retrospective observational study. BMJ Open. 2017 Feb 17;7(2):e014805.doi: 10.1136/bmjopen-2016-014805.    https://bmjopen.bmj.com/content/bmjopen/7/2/e014805.full.pdf

3） Ryuge M, Hara M, Hiroe T, Omachi N, Minomo S, Kitaguchi K, Youmoto M, Asakura N, Sakata Y, Ishikawa H.Mechanisms of recurrent haemoptysis after super-selective bronchialartery coil embolisation: a single-centre retrospectiveobservational study. Eur Radiol. 2019 Feb;29(2):707-715. doi: 10.1007/s00330-018-5637-2.    https://link.springer.com/article/10.1007/s00330-018-5637-2

4）Ando T, Kawashima M, Jo T, Masuda K, Yamauchi Y, Tanaka G, Kage H, Suzukawa M, Nagai H, Matsui H, Fushimi K, Yasunaga H, Nagase T. Early Arterial Embolization and Mortality in Mechanically Ventilated Patients With Hemoptysis: A Nationwide Retrospective Cohort Study. Crit Care Med. 2020 Oct;48(10):1480-1486.doi: 10.1097/ccm.0000000000004513

5) Omachi N, Ishikawa H, Hara M, Nishihara T, Yamaguchi Y, Yamamoto Y, Youmoto M, Hattori T, Kitaguchi K, Yamamoto S, Kawaguchi T, Fukuzawa M. The impact of bronchial artery embolisation on the quality of life of patients with haemoptysis: a prospective observational study. Eur Radiol. 2021 Jan 6. doi: 10.1007/s00330-020-07533-x. Epub ahead of print.      https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00330-020-07533-x.pdf

6)Nishihara, T., Ishikawa, H., Omachi, N. et al. Prevalence of non-bronchial systemic culprit arteries in patients with hemoptysis with bronchiectasis and chronic pulmonary infection who underwent de novo bronchial artery embolization. Eur Radiol (2022). https://doi.org/10.1007/s00330-022-09310-4

7)Nishihara T, Okamoto Y, Ishikawa H, Omachi N, Yoshikawa Y, Ishida K, Toratani M, Ohnishi M. Successful bronchial artery embolization using hydrogel coils for hemoptysis during extracorporeal membrane oxygenation. Radiol Case Rep. 2022 Aug 1;17(10):3686-3689. doi: 10.1016/j.radcr.2022.07.025.   https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1930043322005672?via%3Dihub

8)Omachi N, Ishikawa H, Nishihara T, Yamaguchi Y, Kitaoka A, Kitaguchi K, Hattori T, Kawaguchi T. Bronchial Artery Aneurysm: Prevalence, Clinical Characteristics, and Long-Term Prognosis Following Bronchial Artery Embolization.J Vasc Interv Radiol. 2022 Feb;33(2):121-129. doi: 10.1016/j.jvir.2021.10.029. Epub 2021 Nov 6.

※上記、2)、3)、5)、7)論文は自由にダウンロードが可能です。

Ishikawa, H, Omachi, N, Ryuge, M, Takafuji, J, Hara, M. (2019)

Erratic coil migration in the bronchus after bronchial artery embolization. Respirology Case Reports, 7( 8), e00478.    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/rcr2.478

※こちらの論文は自由にダウンロード可能です。

気管支動脈に留置したコイルが遠隔期に血管から気管支に飛び出し、口から喀出した2例のCase Seriesです。英文症例報告としては世界で唯一です(2021年2月時点)。