Potential Long-Term Complications of Endovascular Stent Grafting for Blunt Thoracic Aortic Injury

Abstract

Blunt thoracic aortic injury（BTAI）は稀であるが、急減速時の結果として致死的である。 BTAIの被害者の多くは事故現場で死亡する。 生きて病院に到着した犠牲者のうち、迅速な大動脈インターベンションは生存率を著しく向上させる。 胸部血管内治療（TEVAR）は、開腹手術と比較して死亡率や罹患率が低いという説得力のあるエビデンスにより、多くの施設でBTAIに対する標準治療法として受け入れられています。 しかし，BTAIに対するTEVARの潜在的な長期合併症にはあまり注意が払われていない。 この論文では、加齢に伴う大動脈の拡張、不適切なステントグラフトの特性、器具の耐久性に関する懸念、フォローアップCTスキャンによる長期放射線被曝の懸念、VOMIT（Victims of Modern Imaging Technology）の可能性など、これらの合併症に焦点を当てている

1. 背景

Blunt thoracic aortic injury (BTAI) は外傷患者の死亡原因の第一位であり，北米では年間8000人の死亡を占めている 。 自動車事故がその多くを占めるが，歩行者との衝突，航空機事故，転倒，圧死によるBTAIも報告されている。 急激な減速は、大動脈峡部の剪断力、横隔膜の急性圧迫、大動脈捻転、脊椎と胸骨の間の大動脈圧迫を引き起こす。 減速によるBTAIは通常、動脈靭帯付近の大動脈横裂を生じ、その重症度は、何もしなくても自然に治癒する円周内膜の部分裂から、急速に失血して死亡する完全な大動脈切断まで様々である。 BTAI犠牲者の約80-90%は病院に到着する前に死亡する。 生きて病院に到着した患者のうち、開腹手術または胸部血管内大動脈修復術（TEVAR）による大動脈修復が行われない限り、死亡率は65%である。

最近まで、大動脈の外科的修復はBTAI管理の標準的な治療法でした。 ほとんどの症例では、遠位大動脈の灌流を確保するために積極的なバイパスを用いて合成グラフトを外科的に挿入しているが、大動脈損傷が小さい場合は単純な修復で済むこともある。 しかし、外科的大動脈修復術は大きな死亡率と病的状態を伴う。 1997年にBTAIの治療法としてTEVARが初めて報告されて以来、この方法は左胸切開、大動脈クロスクランプ、片肺換気、全身性抗凝固療法を回避でき、開腹手術に比べて短期成績が優れているため、多くの施設で標準治療となった。 現在，BTAI治療用として承認されている内視鏡はないため，これらの器具の使用経験は，専門施設での臨床試験や適応外使用に限られている。 2.鈍的胸部大動脈損傷の治療法

BTAI後の大動脈修復は，使用する方法にかかわらず臨床的に有益であることは明らかである。 BTAIの非外科的管理では、最初の48時間の死亡率は1時間あたり約1％である。 大動脈インターベンションはBTAIの自然史を大きく変え、TEVARは外科的修復に比べ短期的な利益をもたらす。 Hofferらは、BTAIの治療についてTEVARと開腹手術を比較した19の研究をレビューした。 TEVARは死亡率と対麻痺のリスクが低いことが示された。 Xenosらによるメタアナリシスでは、死亡率と対麻痺のオッズ比はそれぞれ0.44と0.32となり、TEVARに有利な同様の結果が報告された。 翌年、この同じグループはこれらの知見を更新し、同様の結果を示した . Tangらは、TEVARは開腹手術に比べて死亡率を50％減少させ、片麻痺は生じなかった（手術の場合は5.6％）ことを報告した。 最後に、プロスペクティブな非ランダム化多施設共同試験において、TEVARは開腹手術に対して死亡率では優れていたが（7.2%対23.5%）、対麻痺では統計的に差がなかった（0.8%対2.9%）。 非選択集団において、TEVARは生存率に優位性はなく、対麻痺のリスクも減少させないということである。 この観察は、経験の浅いセンターでBTAIに対するTEVARの合併症の発生率が高いことに起因しているのかもしれない。

BTAI患者の治療における第一目標は生存であり、したがって良好な短期転帰が不可欠である。 しかし、BTAIに対するTEVARの潜在的な長期成績については、比較的注目されていない。 現在までのところ、BTAIに対するTEVARの臨床試験で、長期的な臨床結果やX線写真の結果を報告したものはない。 この論文では、加齢に伴う大動脈の拡張、不適切なステントグラフト特性、器具の耐久性に関する懸念、追跡CTスキャンによる長期的な放射線被曝に関する懸念、VOMIT（Victims of Modern Imaging Technology）の可能性を含め、BTAIに対するTEVARを行った患者における潜在的長期合併症を中心に報告する

3. 胸部外傷に対する血管内ステントグラフト術の潜在合併症

3.1. 健康な胸部大動脈は10年ごとに約1.5mm径が拡大するため、理論的には青年期から老年期にかけて10mm近く拡大する可能性がある。 BTAIのためのステントグラフトの推奨サイズは、大動脈の直径より0～20％大きい範囲である。 これらのガイドラインに基づけば、直径27mmのステントグラフトは直径22.5～27mmの大動脈に安全に対応することができる。 しかし、大動脈の直径が24mmの患者を27mmの器具で治療した場合、ステントグラフトが大動脈の成長に影響を与えなかったと仮定すると、大動脈は約20年でステントグラフトの直径を超えて拡張する可能性があります。 この程度の拡張は、器具の崩壊、移動、エンドリークのリスクを大幅に増加させ、決定的な外科的修復がない場合、この進行性の成長を考慮し、生涯にわたって何度もTEVARの再挿入が必要になる可能性がある。 Forbesと共同研究者らは、BTAIに対してTEVARを施行し、少なくとも1年間のフォローアップ画像があった21名の患者のCTスキャンをレビューした。 懸念されたのは、左鎖骨下動脈のすぐ遠位の大動脈径が、平均2.6年の追跡期間中、1年に0.8mmの割合で増大していたことである。これは健康な大動脈に比べて5倍の速度で大動脈が拡張していることになる。 この期間以降の大動脈の挙動は不明であるが、これらのデータは、これらの患者における定期的な監視の必要性をさらに強調するものである。 大動脈の成長に関する懸念は、エンドグラフトの設置によってグラフトの周囲に線維性反応が生じ、大動脈とグラフトの癒着を促進するという事実によっていくらか和らぐかもしれない。

3.2. 不適切なステントグラフト特性

ステントグラフト技術の進歩は、様々な大動脈病変の治療にTEVARが適応外で広く採用されるのに大きく遅れをとっている。 現在米国で使用が承認されている3つの胸部ステントグラフト（Medtronic Talent，Cook TX2，Gore TAG）のうち，外傷患者への使用が指示されているものはない。 さらに、これらのデバイスは変性大動脈疾患の患者への使用を承認されているため、現在のデバイスの特性はBTAI患者にとって理想的とは言えない。

BTAIに隣接する平均大動脈径は19mmで、最も小さいものでも14mmと報告されている。 しかし、利用可能なステントグラフトは、典型的なBTAI患者の大動脈径の全範囲に対応することはできない。 その結果、多くのBTAI患者は大動脈径が小さいためにTEVARを拒否されるか、過剰に大きい、適応外の器具で治療されています。 若い外傷患者の大動脈弓の角度はきついので、内視鏡を正しく設置することはさらに困難である。 ほとんどのBTAIは動脈靭帯付近で発生し、小弯に沿って測定すると、損傷と左鎖骨下動脈骨膜の間の長さは平均5.8mmなので、エンドグラフトの近位ランディングゾーンは通常、左鎖骨下動脈骨膜のすぐ遠位か、場合によっては左総頚動脈の遠位になり、左鎖骨下の動脈をカバーしなければならないことが必要です。 狭い大動脈弓のランディングゾーンと比較的柔軟性の低いステントグラフトの組み合わせは、ステントグラフトと大動脈壁の不適合によって特徴づけられる現象、bird beakingを引き起こすことがあり、これは64%のエンドリーク率に関連し、その後のデバイス崩壊の危険因子として知られている

デバイス崩壊はBTAIに対するTEVAR修復の1%から19%で見られる現象で、主に厳しい大動脈湾曲半径と組み合わせた過剰なデバイスサイズによって引き起こされる

。 実際、典型的な潰れたエンドグラフトは27±12%のオーバーサイズです。 一般的には治療後30日以内に認められるが、TEVAR後3年目以降にも器具の崩壊が報告されている。 デバイスの崩壊はゴアTAGデバイスで最もよく報告されており、169件の崩壊が報告され、そのうちの72％は再介入を必要とし、8％は死亡に至ったと、メーカーの2011 Annual Clinical Updateは報告しています。 さらに、ゴアTAGデバイスの半径方向の強度は、特に小さな大動脈に大型のデバイスを使用した場合に、デバイスの下縁が大動脈内腔に突出したときにデバイスのインフォールドを防ぐのに不十分であることが示唆されている。 対照的に、TalentおよびTX2デバイスは比較的優れた半径方向の強度を持つとされており、極めて稀にデバイスの倒壊が報告されている。 これらのデータは、移植片の選択がBTAIの治療成績に影響を与える可能性があることを示唆している。 現在、より多くのサイズ選択、より優れた橈骨強度、大動脈弓への適合性を持ち、それによってbird beaking effectを最小限に抑える可能性のある外傷特異的な器具の臨床試験が進行中である

3.3. 食品医薬品局によって規制されている血管内ステントグラフトの臨床試験では、通常、治療後5年間の患者のフォローアップが義務付けられている。 胸腔内移植片の脈動疲労試験は、一般に4億サイクルにわたってシミュレートされ、これは生体内の10年に相当する。 TEVAR後の典型的な患者の寿命は7年であるため、これらの期間は胸部大動脈瘤の研究には十分である。 しかし、数十年の寿命が予想されるTEVARで治療されたBTAI患者にとっては、長期間のデバイスの耐久性が大きな関心事となり、現在のステントグラフト評価方法は不十分であると思われます。 現在までのところ、BTAIに対するTEVAR後の最長平均追跡期間は8.7年で、4年までの生存率は開腹手術に比べて有意に優れているとは報告されていない（11％対16％、）。 この期間以降の臨床成績は不明である。 ステントグラフトメーカーは、外傷特異的ステントグラフトについて、治療後の患者寿命の延長に見合った耐久性試験の延長を検討すべきである。 さらに、規制当局はBTAIに対するTEVARの臨床試験において、最低でも死亡率と機器固有のデータを収集するために、より長い追跡期間を義務付けることを検討すべきである。

3.4. 過度の累積放射線被曝

胸部のヘリカルCTスキャンは減速傷害が疑われる患者の診断手段として選択されるようになった。 1回の胸部CTスキャンで、患者は約7ミリシーベルトの電離放射線を浴びる。 参考までに、10mSvの電離放射線を1回浴びると、最終的に1,000人に1人が癌になる。 40歳の外傷患者がさらに30年の余命を持ち、造影胸部CTによるフォローアップ検査を毎年受けると仮定すると、累積CT実効線量は210mSvとなり、悪性腫瘍リスクが有意に上昇する。 さらに、放射線誘発癌のリスクは、若年患者（例えば、典型的な外傷患者）の方が高齢患者よりも大きい。 全体として、移植片の状態を評価するための生涯にわたる年1回のCTスキャンの利点は、生涯にわたる電離放射線への高い被曝による発がんリスクの上昇によって、ある程度相殺される可能性がある

3.5. VOMITの可能性

BTAI疑いの診断に高解像度ヘリカルCTスキャンが登場すると同時に、最小大動脈病変の識別がますます一般的になってきた。 BTAI患者の約10％は、中膜に全くあるいはほとんど浸潤しない、局所的な内膜裂傷をもたらす最小限の大動脈損傷を経験する。 しかし、血管外科学会の臨床実践ガイドラインに反して、最小限の大動脈損傷を有するBTAI患者の21％がTEVARを受けている。 In vitroおよびin vivoの動物実験では、内膜と内中膜に限られた動脈損傷は、何もしなくても完全に治癒することが証明されている。 Malhotraらは、非手術的治療を行った最小限の外傷性大動脈損傷の患者9名において、大動脈破裂がなかったと報告している 。 最小限の定義は曖昧であり、これらの損傷の自然史には最大で50%の症例で偽動脈瘤の発生が含まれる可能性がある。 それにもかかわらず、CTで確認される最小限の大動脈損傷とステントグラフト治療への熱意が相まって、不必要なTEVAR治療が行われる可能性があるという懸念が高まっている。 最小限のBTAIで不必要にTEVARを施行される患者のサブセットは、VOMIT（Victims of Modern Imaging Technology）と呼ばれ、未治療の最小限の大動脈損傷の全体的な予後を考えると、不必要な処置や機器関連のリスクにさらされていることになる。 これらの患者は、それ自体は長期合併症ではないが、実際には間違いなく非手術的な方法でうまく治療できたはずなのに、先に述べたすべての長期装置リスク（術後の装置関連合併症の20％リスクを含む）に陥りやすい。 まとめ

BTAIに対するTEVAR後の長期合併症を評価するには、臨床的および放射線学的に患者の定期フォローアップが最も効果的である。 しかし、典型的なBTAI患者は、予定されたフォローアップの訪問に信頼できないことで有名である。 実際、BTAIに対するTEVARのある研究では、退院前の患者教育や退院後の患者との積極的な接触にもかかわらず、70%の患者が退院後のフォローアップ画像診断に来なかったと報告されている。 したがって、BTAIの治療におけるTEVARの長期合併症の可能性は、継続的な医学的監視の欠如によってさらに誇張される可能性がある。 ステントグラフトメーカーが外傷に特化した内挿術を開発する努力を続けていても、大動脈の拡張が続く、器具の耐久性が不明、過剰な放射線被曝、VOMITの可能性といった問題が残っています。 結論として、BTAI患者におけるTEVARの短期的な利点は明白であるにもかかわらず、この手技による深刻な長期的合併症の可能性はほとんど認識されていないのである。