Peripheral Venous Pressure as a Surrogate for Central Venous Pressure under General Anaesthesia: An Experimental Study

技術要約：全身麻酔下における中心静脈圧の代用としての末梢静脈圧

問題提起
中心静脈圧（CVP）は、全身の体液状態を評価し、右心不全を診断するための重要なパラメータである。特に麻酔および集中治療の現場においてその重要性は高い。しかし、中心静脈ラインの留置という侵襲性を伴うことから、その臨床的有用性は低下している。末梢静脈圧（PVP）が非侵襲的な代用指標として提案されているが、既存の文献では相反するデータが示されている。PVPがCVPを信頼性高く追跡できるとする研究がある一方で、特に低圧域においてPVPがCGVを上回るなど、著しい乖離を示す研究もある。さらに、同一個体内の広範な圧力範囲におけるこれらの乖離を駆動する生理学的メカニズムは、未だ解明されていない。具体的には、組織圧（TP）――周囲の組織から静脈に及ぼされる外部からの圧縮――が、PVP–CVPの勾配に寄与しているかどうかが、系統的に評価されていない。

方法論
本実験的研究では、全身麻酔下のビーグル犬25頭を用い、広範な圧力スペクトル（0–30 mmHg）にわたってPVP–CVPの関係性を特性化した。実験デザインには、以下の3つの異なるプロトコルが含まれる。

1. プロトコル1（特性化および数式の導出）： 15頭の犬を用い、血液を抜去して低容積性ショック（CVP ≤ 5 mmHg）を誘発した後、積極的な輸液および輸血を行い、PVPが30 mmHgを超えるまで圧力を上昇させることで、広範な圧力範囲を誘導した。これは、薬剤なし、ノルエピネフリン（NE）持続注入、およびトリニトログリセリン（TNG）持続注入の3つの血管状態の下で行われた。PVP、CVP、およびTPを同時に測定した。低圧域におけるPVPとTPの差を考慮することで、CVPを推定する数学的モデル（eCVP）を導出した。
2. 感度分析： 胸郭による制約の影響を評価するため、追加の3頭の犬を用いて、開胸条件下（開胸状態）でのPVP–CVP関係を測定した。
3. プロトコル2（検証）： プロトコル1とは別の7頭の犬を用い、模擬的な臨床的血行動態の変動下で、導出されたeCVP数式の妥当性を検証した。これには、ナトリウムニトロプルシド（SNP）による血管拡張、および制御された血液抜去による出血が含まれる。

データ分析には、波形の類似性を評価するための最大相互相関係数（$\gamma_{max}$）の算出、およびeCVPの精度を測定されたCVPと比較するためのBland–Altman分析および平均絶対誤差（MAE）を用いた。

主な貢献および結果

• 線形性と圧力依存性： 0–30 mmHgの範囲全体において、PVPとCVPは強い線形相関を示した（相関係数 = 0.99）。しかし、この関係は圧力依存的である。圧力が約10 mmHgを下回ると、PVPは一貫してCVPを上回り、PVPの波形は平坦化し、拍動性が減少した。圧力が10 mmHgを超えると、この乖離は減少し、PPVとCVPは収束し、両方の圧力が測定された組織圧（TP）を上回ると、密接に追従するようになった。
• 組織圧（TP）の役割： 本研究は、低圧域においてPVPがCVPを上回る主要な要因としてTPを特定した。著者らは、低血圧時において、静脈は「崩壊しやすい管（collapsible tubes）」として振る舞い、外部のTPが管腔を狭めて抵抗を高め、測定されるPVPをCVPに対して上昇させると仮定している。血圧がTPを超えると、静脈は拡張して抵抗が低下し、両者の圧力は等しくなる。
• 血管作動薬の影響： 血管作動薬（NEまたはTNG）の投与は、PVP–CVP関係の線形性にほとんど影響を与えなかった。血管緊張が増強または低下した場合でも、相関は強力に維持された（CC = 0.99）。
• 推定式： 低圧域におけるTPの影響を補正するために、2部構成の推定式が導出された：
  • $PVP < TP^*$ の場合：$eCVP = 1.19 \times PVP - 0.19 \times TP^*$
  • $PVP \geq TP^*$ の場合：$eCVP = PVP$
    （ここで、$TP^*$ はベースラインの組織圧である。）
• 検証精度： プロトコル2において、導出されたeCVP式は、未補正のPVPよりもCVPの推定において有意に優れた性能を示した。SNPによる血管拡張および出血の両方において、eCVPは未補正のPVPと比較して、バイアスが低く、平均絶対誤差（MAE）が有意に小さかった。例えば、血管拡張時、eCVPのMAEはPVPよりも有意に低かった（中央値の差 －0.61 mmHg、p < 0.05）。
• 開胸時の感受性： 開胸条件下においても関係性は線形を保ったが、高圧時（>10 mmHg）には、時折CVPがPVPを上回ることがあった。これは三尖弁逆流（TR）の出現およびCVP波形における顕著なv波に関連しており、弁疾患が高圧域におけるPVP–CEVの勾配を変化させる可能性を示唆している。

意義および主張
著者らは、本研究が、同一個体内における広範な圧力範囲にわたるPVP–CVP関係を、組織圧を明示的に考慮して系統的に特性化した初めての研究であると主張している。主な意義は、PVPはCVPの線形な代用指標ではあるものの、全身麻酔下で典型的な低圧域においては、TPのためにその精度が損なわれることを示した点にある。

本研究は、TPを組み込んだ補正式を用いることで、PVP単独よりも正確で連続的な、非侵襲的なCVP推定が可能になると結論付けている。著者らは、このアプローチが、中心静脈ラインを必要とせずに周術期やICUにおける連続的なCVPモニタリングを容易にできると仮定している。しかし、論文は臨床応用に関して慎重な立場を維持しており、知見がイヌモデルに基づいていることを指摘している。著者らは、ヒトにおける種特異的な解剖学的差異（例：静脈弁の分布）やTPの動的な性質により、推定式を実際の患者ケアに適用する前にはさらなる臨床検証が必要であると明記している。また、急速な交感神経活性化や急性弁逆流を伴う病態においては、式の精度が制限される可能性があることも強調している。