気管支動脈とは、肺と気管支を養う体循環の動脈で、多くはTh5〜6の高さの胸部下行大動脈から出ます。喀血の患者さんの造影CTで「気管支動脈ってどこにあるの？」と探し回ったことはありませんか。研修医のハジメくんと一緒に、気管支動脈の分岐と走行、CTでの探し方、気管支動脈塞栓術(BAE)の流れと合併症を整理します。
先に結論
- 気管支動脈とは肺・気管支を養う動脈。約70%はTh5〜6の高さ(気管分岐部付近)の胸部下行大動脈から出て、右は肋間動脈との共通幹が多い。
- 喀血の出血源は大部分が気管支動脈。BAEの前に造影CTで責任血管と起始部を確かめておくと治療が進めやすい。
- BAEの合併症は一時的な胸痛・嚥下障害が多い。脊髄を養う枝(前脊髄動脈)が写ったら塞栓に注意する。
目的から読む: 気管支動脈とは・どこから分岐する / 分岐パターンと高さ / 喀血の原因と責任血管 / 造影CTでの探し方 / BAEとは・手順 / BAEの合併症 / BAE後の観察
気管支動脈とは？ どこから分岐する？
気管支動脈は、肺と気管支そのものを養う体循環の動脈です。ガス交換のための肺動脈とは別の系統で、多くは胸部下行大動脈から直接出ます。
喀血の責任血管としての気管支動脈(最多)
- 気管支動脈の起始部は、右鎖骨下動脈とその枝、左鎖骨下動脈とその枝、大動脈性右肋間動脈（肋間気管支動脈）、大動脈弓、胸部大動脈。
- 気管支動脈は通常大動脈から直接分枝することが多い。胸部下行大動脈前面→大動脈弓下壁→右肋間動脈の1-3枝基部→左鎖骨下動脈を検索。
- 気管支動脈は１本とは限らない。左右共通していることも、別々のこともある。
- 右は第3肋間動脈などと共通幹を有する例が多数あり。この場合、胸部大動脈の右側壁から分岐する。右気管支動脈の多くは肋間動脈との共通幹(肋間気管支動脈幹:intercostal bronchial trunk)として、下行大動脈の右前内側から出る(Kettenbach 2022)。
- 肋間動脈が肋骨に沿って走るのに対し、気管支動脈は肋骨と交差するように走る(Kettenbach 2022)。血管造影やCTで両者を見分ける手がかりになる。
気管支動脈の分岐パターン(何本・どこから)と分岐部の高さ
気管支動脈の本数と出方には個人差があり、いちばん多いのは「左2本・右1本(肋間気管支動脈幹)」の形です。左右で1〜2本ずつと考えて探します。
| 分岐パターン(Cauldwell分類) | 本数 | 頻度 |
|---|---|---|
| 1型 | 左2本、右1本(肋間気管支動脈幹) | 41% |
| 2型 | 左1本、右1本(肋間気管支動脈幹) | 21% |
| 3型 | 左2本、右2本(うち1本は肋間気管支動脈幹) | 21% |
| 4型 | 左1本、右2本(うち1本は肋間気管支動脈幹) | 10% |
(Kettenbach 2022に引用されたCauldwellらの分類。左右共通幹もある)
気管支動脈の分岐部の高さは？
- 起始部の約70%はTh5上縁〜Th6下縁の高さ(気管分岐部の1〜2cm上下)の胸部下行大動脈、約20%はその範囲外の胸部大動脈・大動脈弓、残る約10%は腕頭動脈・鎖骨下動脈・内胸動脈・心膜横隔動脈・腹部の枝(下横隔動脈・腹腔動脈など)から出る(Kettenbach 2022)。
- 高さは、Th5-6の間で分布し(この範囲以外の下行大動脈や鎖骨下動脈などから出る異所性起始もまれではない)、ほぼ気管分岐部の高さ(上下1〜2cm)に相当。左は右と比べて広い範囲で分布。左(上の枝)は大動脈の前壁から出ることが多い(Kettenbach 2022)。
喀血の原因と出血源(責任血管)
喀血の出血源は大部分が気管支動脈で、肺動脈や気管支動脈以外の体動脈は少数です。慢性の炎症や腫瘍で気管支動脈が太く増え、破れやすくなります。
喀血の出血源となる血管
- 肺動脈性出血
- 気管支動脈性出血：喀血の大部分を占める。大量喀血の約90%は気管支動脈系が出血源で、肺動脈系と気管支動脈以外の体動脈系はそれぞれ約5%とされる(Kettenbach 2022)。気管支動脈の拡張、血管増生が生じて、肺動脈との生理的吻合である、気管支-肺動脈短路を形成し、破綻しやすくなる。
- 体循環-肺動脈吻合出血
気管支出血の原因
- 感染症：気管支拡張症、肺結核、肺真菌症（アスペルギルスなど）、慢性気管支炎、肺炎、肺化膿症
- 新生物：肺がん、気管支腫瘍(肺がん、転移、気管支原発)
- 心血管異常：僧帽弁狭窄症、肺梗塞、大動脈瘤、心不全、気管支動脈瘤、肺動脈瘤、肺動静脈瘻、高安動脈炎
- その他：外傷、異物、凝固異常、Goodpasture症候群、多発血管炎性肉芽腫症(旧Wegener肉芽腫症)
原因疾患ごとのCT所見は血痰・喀血をきたす疾患の鑑別診断とCT画像所見で、アスペルギルス症の菌球や慢性進行性の病型は肺アスペルギルス症の分類とCT画像所見で症例と合わせて見られます。
気管支動脈以外の責任血管
| 責任血管 | 出血を疑う場所・背景 | 見るときのポイント |
|---|---|---|
| 気管支動脈 | 最多(大量喀血の約90%) | 約70%はTh5〜6の高さの下行大動脈から分岐 |
| 鎖骨下動脈の分枝 | 上葉からの出血。肺尖部から上葉に慢性炎症がある場合 | 外側胸動脈、内胸動脈などが拡張して、肺動脈間にシャントを作ることがある |
| 肋間動脈、内胸動脈 | 中葉〜下葉からの出血。胸膜肥厚を伴った喀血の場合、肋間動脈が関与することが多いとされる | 肋間動脈は右は大動脈右背側、左は大動脈背側〜やや右背側から分枝する。炎症が前壁にも及んでいる場合は、内胸動脈が出血源の場合もある |
| 下横隔動脈 | 下葉からの出血。肺底部に胸膜肥厚がある場合 | 起始部である、腹腔動脈の起始部から造影する |
- 右4-7肋間動脈、右気管支動脈・肋間動脈共通幹では、脊髄動脈を分枝することがあるので注意。肋間気管支動脈幹の5〜10%で前脊髄動脈へ向かう枝が出ており、ヘアピン状の走行が特徴とされる(Kettenbach 2022)。
造影CT(CTA)で気管支動脈をどう探す？
BAEの前の造影CTでは、出血している場所・太くなった気管支動脈・その起始部を確かめます。起始部が事前にわかると、カテーテルで探す時間を短くできます。
出血部位・原因の同定とBAEの適応・禁忌
- 出血部位・原因の同定には気管支鏡に加えて胸部CTが有用。ACR Appropriateness Criteria(2020年版)では、大量・非大量いずれの喀血でも胸部X線写真と造影CT(またはCTA)が推奨され、大量喀血ではBAEも多くの場合に推奨されている。
症例 70歳代 男性 喀血（右肺門部に既知の肺がん（扁平上皮癌））
こちらの症例はBAE施行前の胸部CTAにて右の気管支動脈が同定できた症例です。
CTAにおいて胸部下行大動脈から分岐して、腫瘍内を走行する右気管支動脈を同定できます。
動画でチェックする。
実際の画像で確かめるには、画像診断cafeの胸部CTの正常解剖ツールで、スライスを動かしながら構造をタップすると名前が表示されます(無料・登録不要)。全体の見方は胸部CTの縦隔の解剖にまとめています。
気管支動脈塞栓術(BAE)とは？ 適応・禁忌と手順
BAE(bronchial artery embolization)は、足の付け根などの動脈からカテーテルを入れ、喀血の原因の動脈を詰めて止血する治療です。内科的治療で止まらない・くり返す喀血が対象になります。
- 喀血の緊急処置であり、繰り返す喀血で、内科的治療でコントロールできないもので外科的治療の適応がないものが対象となる。喀血の重症度は出血量で分けられるが、大量喀血の基準となる量は文献によって異なる。大量・中等量の喀血の多くはBAEで急性期に止血できるが、再発が多く、再塞栓が必要になることが少なくない。
- 禁忌は塞栓する動脈から脊髄枝(前脊髄動脈)が明らかに描出されている場合。CIRSEの指針では、気管支動脈・肋間動脈などから心臓・脊髄・脳を養う枝が出ている場合が唯一の絶対的禁忌で、ほかは相対的禁忌とされる(Kettenbach 2022)。
| 段階 | 手技・確認点 |
|---|---|
| 1 大腿動脈からアプローチ | CTAで見た起始部へカテーテルを進める。 |
| 2 気管支動脈を選択造影 | 脊髄などへの枝と危険な短絡を確認する。 |
| 3 安全に回避できるか確認 | マイクロカテーテルで超選択造影し、先端位置・逆流リスクを確認。危険枝を回避できなければ、その血管は塞栓せず別の治療を検討する。 |
| 4 超選択的に塞栓 | 粒子（300〜900µm）やNBCAなどの液体塞栓物質が中心。ゼラチンスポンジは補助として使う。 |
| 5 最終造影 | 責任血管の異常血流と合併症を確認する。 |
コイルは動脈瘤・大きな短絡など特定の状況で選択し、起始部を一律に閉じる手順には含めません。近位コイルは再BAEを難しくします。出典：Kettenbach 2022（CIRSE）。
血管造影の手順
- 大腿動脈からアプローチする。
- 胸部大動脈造影：全例ではおこなわない。気管支動脈が描出できるとは限らないから。4Frあるいは5Frのピッグテールカテーテルを用いる。
- 気管支動脈造影：5Frシェファードフックなどのスワンネック型のカテーテルを用いる。左主気管支が胸部下行大動脈を横切るレベルを中心に探す。
- 造影で、前脊髄動脈が造影されないかをチェックする。塞栓術を開始した後で造影されることもあるので注意。前脊髄動脈が造影された場合、子カテで脊髄根動脈を越えた位置で塞栓する。
- 塞栓物質は粒子(300〜900µm)やNBCAなどの液体塞栓物質が中心で、ゼラチンスポンジは補助として使う。近位のコイル塞栓は、再発したときに再BAEができなくなるため限られた場合だけに使い、吸収されるゼラチンスポンジやコイルだけの塞栓は再発の要因に挙げられている(Kettenbach 2022)。系統的レビューではBAEの即時止血成功率は70〜99%と高い一方、再発率は10〜57%と高く、非気管支性体動脈の側副路、アスペルギローマ、結核の再燃などが再発に関連すると報告されています(Panda 2017)。
症例 70歳代男性 喀血
右上葉に慢性壊死性アスペルギルス症疑い。喀血を認め、右上葉からの出血が疑われる。
右気管支動脈は気管分岐部レベルの右側にあるはず。この辺りを探りながら血管造影。
すると右気管支動脈の描出に成功。上に向かうのは肋間枝（肋間動脈）。気管支動脈と共通幹を作っている。頸部への栄養もあり。
気管支動脈をselectし、小カテを進めて造影。右気管支動脈から上方へ向かうモヤモヤな血管あり。同部位からの出血が疑われた。
同部位から、セレスキュー®少量を注入。その後、2/3mmコイルを２つ留置。その後、気管支動脈から上方に向かう血管の描出がないことを確認して終了。
同じ症例(右肺門部の肺がん)のアンギオ
CTと同様に気管分岐部レベルよりやや頭側に右気管支動脈の起始部を認めていました。
右気管支動脈をセレスキュー®を用いて塞栓、その後起始部にコイルを３つ留置。
(当時の手技です。現在の指針では、起始部のコイル塞栓は限られた場合だけに使います。)
気管支動脈塞栓術の副作用・合併症と頻度
BAEの合併症で多いのは一時的な胸痛と飲み込みにくさ(嚥下障害)で、多くは自然に治まります。脊髄梗塞などの重い合併症は、最近の報告では1%未満です。
主な合併症と報告されている頻度
| 合併症 | 報告頻度 |
|---|---|
| 塞栓後症候群(痛み・発熱・白血球増多) | 1.7〜31% |
| 胸痛 | 1.4〜34% |
| 嚥下障害(飲み込みにくさ) | 0.7〜30% |
| 気管支動脈の解離・穿孔 | 0.3〜13% |
| 穿刺部の合併症 | 3% |
| 脊髄梗塞・横断性脊髄炎 | 0.2〜6.5% |
| 一過性脳虚血・脳梗塞・皮質盲 | 0.6〜2% |
| 大動脈・気管支壊死、横隔神経障害、肺梗塞、狭心症・心筋梗塞 | 非常にまれ |
(Kettenbach 2022)
- 胸痛と嚥下障害は多くが自然に治まるが、2週間ほど続くこともある(Kettenbach 2022)。
- 脊髄梗塞はかつて最大6%と報告されたが、最近の報告では1%未満と少ない。重い合併症の多くは、目的外の血管に塞栓物質が流れること(non-target embolization)による(Kettenbach 2022)。系統的レビューでも、重い合併症の頻度の中央値は0.1%(0〜6.6%)だった(Panda 2017)。
BAE後の観察(看護)のポイント
BAE直後は、全身状態と穿刺部に加えて両下肢の動き・感覚と排尿の変化(脊髄梗塞のサイン)を見ます。そのあとは再出血がないかを追います。
- 治療直後は血圧・脈拍などの全身状態と、カテーテルを入れた穿刺部(出血・血腫)を確認する(Kettenbach 2022)。
- 神経症状(脊髄梗塞のサイン)に注意して観察する(Kettenbach 2022)。具体的には両下肢の動きや感覚、排尿の異常などの変化を見る。
- 胸痛・飲み込みにくさ・発熱は塞栓後によくみられる症状で、程度と経過を確認する。
- 再出血(喀血の再発)がないかを観察する。BAE後の再発は10〜57%と報告されている(Panda 2017)。
よくある勘違い
Q. 喀血の出血源は肺動脈？
多くは違います。大量喀血の約90%は気管支動脈系が出血源で、肺動脈系は約5%とされます。慢性炎症で太く増えた気管支動脈が破れることが多いです。
Q. 気管支動脈は左右1本ずつ？
いいえ。いちばん多い形は左2本・右1本で、右が2本の人もいます。約30%は気管分岐部の高さ以外や大動脈以外から出るので、左右1本ずつ見つけても探索を終えません。
Q. BAEで止血できれば再発しない？
いいえ。即時の止血成功率は高いものの、再発は10〜57%と報告されています。気管支動脈以外の体動脈からの側副路や、アスペルギローマ・結核の再燃が再発に関連します。
今日のまとめ
- 気管支動脈は約70%がTh5〜6(気管分岐部付近)の下行大動脈から出る。右は肋間動脈との共通幹が多く、本数は人によって違う。
- 喀血の出血源は大部分が気管支動脈。胸膜肥厚があれば肋間動脈・内胸動脈・下横隔動脈など別の体動脈も探す。
- BAEは造影CTで起始部を確かめてから。前脊髄動脈の描出に注意し、治療後は下肢の神経症状と再出血を見る。
参考文献
- Yoon W, Kim JK, Kim YH, et al. Bronchial and nonbronchial systemic artery embolization for life-threatening hemoptysis: a comprehensive review. Radiographics. 2002;22(6):1395-409. PubMed
- Panda A, Bhalla AS, Goyal A. Bronchial artery embolization in hemoptysis: a systematic review. Diagn Interv Radiol. 2017;23(4):307-317. PubMed
- Ketai LH, Mohammed TL, Kirsch J, et al. ACR appropriateness criteria® hemoptysis. J Thorac Imaging. 2014;29(3):W19-22. PubMed
- Expert Panel on Thoracic Imaging, Olsen KM, Manouchehr-Pour S, et al. ACR Appropriateness Criteria® Hemoptysis. J Am Coll Radiol. 2020;17(5S):S148-S159. PubMed
- Michimoto K, Takenaga S, Matsui Y, et al. Ectopic origin of bronchial arteries: still a potential pitfall in embolization. Surg Radiol Anat. 2020;42(11):1293-1298. PubMed
- Bruzzi JF, Rémy-Jardin M, Delhaye D, et al. Multi-detector row CT of hemoptysis. Radiographics. 2006;26(1):3-22. PubMed
- Kettenbach J, Ittrich H, Gaubert JY, et al. CIRSE Standards of Practice on Bronchial Artery Embolisation. Cardiovasc Intervent Radiol. 2022;45(6):721-732. PubMed
症例画像は各図の引用元のとおりです。
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