【科学的根拠に基づく】動脈管開存症（PDA）のすべて：原因、症状から最新治療、予後まで専門家が徹底解説

動脈管開存症（PDA）とは何か？

動脈管開存症（PDA）は、出生後に閉鎖するはずの「動脈管」という血管が開いたまま残ってしまう状態を指します。これは先天性心疾患の中でも比較的頻度の高いものの一つです。⁹

胎児循環における動脈管の重要な役割

胎児期において、肺は呼吸機能を有していないため、肺へ送る血液量はごくわずかで足ります。動脈管は、肺動脈と大動脈をつなぐ特別な血管であり、いわば「バイパス血管」として機能します。¹ このバイパスにより、胎盤から送られてくる酸素を豊富に含んだ血液は、右心系から肺動脈を経由し、直接大動脈へと流れ込み、効率的に全身の臓器へ供給されます。これは胎児の成長にとって不可欠な、完全に正常な生理的構造です。⁴

出生後の正常な動脈管閉鎖プロセスと、それが失敗する原因

出生後、赤ちゃんが自らの肺で呼吸を始めると、血中の酸素濃度が上昇し、血管を拡張させる作用を持つプロスタグランジンE2という物質の濃度が低下します。これらの変化が、動脈管の壁にある筋肉を収縮させ、機能的な閉鎖を引き起こします。¹ 正期産児の場合、動脈管の90%が生後48時間以内に機能的に閉鎖し、生後96時間までにはほぼ全ての動脈管が閉鎖します。⁷ その後、動脈管は解剖学的にも完全に閉鎖し、線維性の索（動脈管索）となります。⁸

しかし、早産児ではこのプロセスが遅延、あるいは失敗することがよくあります。その原因は、動脈管の組織が未熟で、平滑筋の発達が不十分であり、プロスタグランジンの血管拡張作用に対する感受性が依然として高いためです。⁴ そのため、在胎週数が短ければ短いほど、動脈管が閉じずに残る（すなわちPDAとなる）リスクが高まります。⁷

PDAが身体に与える影響：左→右シャントと血行動態の変化

動脈管が閉鎖しないと、異常な血液の流れ（シャント）が生じます。大動脈（体循環）の圧は肺動脈（肺循環）の圧よりも高いため、血液は大動脈から動脈管を通って肺動脈へと逆流します。これを「左→右シャント」と呼びます。⁶

このシャントは、主に二つの結果をもたらします。

• 肺循環への過剰な負荷：異常に多くの血液が肺へ送り込まれるため、肺のうっ血と圧の上昇を引き起こします。この状態が続くと、肺の血管が損傷し、肺高血圧症を引き起こす原因となります。¹²
• 左心系への過剰な負荷：肺から心臓に戻ってくる余分な血液は、左心房と左心室に容量負荷をかけ、心臓はより多くの仕事量を強いられます。長期的には、心室の拡大と心不全につながります。¹²
• 「盗血現象」（Ductal Steal）：本来、体の重要な臓器へ供給されるべき血液の一部が、肺循環へと「盗まれて」しまいます。これにより、腎臓、腸、脳などの臓器への血流が減少し、機能障害のリスクが生じることがあります。⁷

ここで強調すべき重要な点は、PDAは心室中隔欠損や心房中隔欠損のような構造的な「欠陥」とは完全には同じではないということです。むしろ、胎児循環から出生後循環への生理的な移行プロセスの失敗と捉えるべきです。この視点は、特に早産児の家族に説明する際に非常に重要です。PDAの発生は、赤ちゃんの心臓の構造が「間違っている」ことを意味するのではなく、自然な閉鎖メカニズムが完成する前に生まれてきたために起こる現象なのです。これにより、両親の不必要な不安や罪悪感を和らげることができます。

原因と疫学

発生頻度：どのような人が、どのくらいの割合で発症するのか？

PDAは比較的よく見られる先天性心疾患で、全先天性心疾患の約5～10%を占めます。⁹ 出生児2,500人から5,000人に1人の割合で発生すると推定されています。¹³ また、女子は男子の2～3倍の頻度で発症します。⁶

PDAの発生率は早産児で著しく増加し、在胎週数と反比例します。

• 在胎30～37週で出生した児：約10%⁷
• 在胎25～28週で出生した児：約80%⁷
• 在胎24週未満で出生した児：90%以上⁷
• 出生体重1,200g未満の児：発生率は70～80%⁹

日本の新生児臨床研究ネットワークのデータによると、極低出生体重児（1,500g未満）の34%、超低出生体重児（1,000g未満）の48%がPDAの治療を受けています。¹¹

主な危険因子

• 早産：最大の危険因子です。在胎週数が短いほど、動脈管の閉鎖メカニズムが未熟であるため、PDAのリスクが急激に高まります。⁴
• 低出生体重：早産と同様に、出生体重が低いほど発生率が高くなります。⁹
• 遺伝的要因：稀ではありますが、家族内で発症するケースや、特定の遺伝子変異（例：TFAP2B遺伝子）との関連が報告されています。しかし、大部分の症例は多因子遺伝によるものと考えられています。¹⁰
• 母親の状態：妊娠高血圧症候群（HDP）はPDAの発生率を低下させる可能性がある一方、絨毛膜羊膜炎（CAM）のような感染や炎症状態はリスクを増加させる可能性があります。⁵
• その他の要因：高地での出生（酸素濃度が低い場所）や、出生時の仮死なども危険因子として記録されています。¹⁵

先天性風疹症候群との関連

母親が妊娠初期に風疹ウイルスに感染すると、ウイルスが胎児に感染し、「先天性風疹症候群」を引き起こすことがあります。この症候群は、心疾患（特にPDA）、難聴、白内障という古典的な三徴を特徴とします。¹³ したがって、妊娠前の風疹ワクチンの接種は、極めて重要な予防策となります。

臨床症状と合併症：注意すべき徴候は？

PDAの症状は非常に多様で、主に動脈管の大きさと患者の状態（早産児か正期産児か）に依存します。

新生児および乳児における症状

動脈管が非常に小さい場合、赤ちゃんは全く無症状のことがあります。¹ しかし、動脈管が大きい場合には、以下のような徴候が現れることがあります。

• 呼吸器症状：多呼吸（呼吸数が毎分60回以上）、努力呼吸、胸郭の陥凹。¹ これらは肺への血流増加によるうっ血の結果です。¹²
• 哺乳・栄養に関する困難：哺乳力が弱い、すぐに疲れて哺乳を中断する、体重が増えない、または体重増加が遅い。¹
• 心血管症状：脈が強く速く触れる（バウンディングパルス）、頻脈、発汗（特に哺乳時）、手足が冷たいなどの心不全の兆候。⁷

成人における症状

小児期に発見されず、成人になってから初めて診断されるPDAの症例も少なくありません。²² 多くの成人は無症状のままですが、年齢とともに労作時息切れ、倦怠感、動悸（不整脈による）といった心不全の症状が現れることがあります。²² 成人期に手術を受けた患者を対象としたある研究では、45%が症状を有しており、症状発現の平均年齢は43歳でした。²²

未治療の場合の重篤な合併症

PDAが長期間存在すると、危険な合併症につながる可能性があるため、早期の診断と適切な介入が非常に重要です。

• 肺高血圧症：肺が長期間にわたって過剰な血液を受け続けると、肺血管が損傷し、血管壁が厚く硬くなり、肺動脈の圧力が上昇します。¹²
• アイゼンメンジャー症候群：これは肺高血圧症の末期状態です。肺動脈圧が大動脈圧を上回るほど高くなり、シャントの向きが逆転します（右→左シャント）。酸素の少ない血液が右心系から体循環に流れ込み、全身性のチアノーゼ（皮膚や粘膜が青紫色になること）を引き起こします。この段階に達すると、治療は極めて困難になります。⁶
• 心不全：持続的な容量負荷により、左心室が拡大し、収縮機能が低下します。¹⁰
• 感染性心内膜炎：動脈管を通過する乱流が血管内膜を傷つけ、細菌（通常は抜歯などの処置後に血中へ侵入）が付着し、感染を引き起こすことがあります。これは非常に危険な合併症です。¹
• 早産児に特有の合併症：早産児における持続性のPDAは、気管支肺異形成症（BPD）、壊死性腸炎（NEC）、脳室内出血（IVH）といった他の重篤な疾患の高いリスクと関連しています。⁴

近年の研究では、PDAの存在そのものよりも、血行動態に有意な影響を及ぼすシャントが持続する「期間」が合併症リスクを決定する要因であることが示されています。あるメタアナリシスでは、PDAシャントへの長期間の曝露と、BPD関連肺高血圧症の発症との間に密接な関連があることが指摘されました。²⁵ 別の研究では、中等度から重度のPDAが7日から13日間存在すると、BPDまたは死亡のリスクが著しく増加することが示されました。²⁸ これは、PDAの合併症との戦いが、まさに「時間との戦い」であることを示唆しています。それは、医学文献における最適な介入時期に関する論争を説明するものでもあります。つまり、不要な早期介入は避けるべきですが、長期間の曝露による損傷も防がなければならないのです。

診断プロセス：評価と専門的な検査

PDAの診断は、臨床所見と画像診断法の組み合わせに基づいて行われ、特に心エコー検査が決定的な役割を果たします。

身体診察

• 聴診：最も特徴的な所見は、「連続性機械様雑音」と呼ばれる心雑音です。これは左鎖骨下領域で最も明瞭に聴取され、収縮期と拡張期の両方にわたって持続します。⁷
• 脈拍触知：収縮期血圧と拡張期血圧の差が大きい（脈圧が広い）ため、手足の脈拍は非常に強く、速く触れます（バウンディングパルス）。⁷

確定診断の鍵：心エコー検査

心エコー検査は非侵襲的で安全な技術であり、PDAの確定診断において最も重要なツールです。⁷

• 直接的な評価：心エコーでは、動脈管そのものを直接画像化し、その大きさ（内径）を測定し、形態（例：Krichenko分類による）を評価することができます。⁷
• 血流評価：カラードップラー法を用いることで、医師は動脈管を通過する血流の方向（左→右シャント）と速度を特定できます。⁷

血行動態に有意なPDA（hsPDA）の診断基準

PDAがいつ血行動態に重大な影響を及ぼすか（hemodynamically significant PDA – hsPDA）を判断することは、特に早産児において治療介入を決定する上で非常に重要です。しかし、hsPDAの正確で統一された定義は、依然として議論の的となっています。⁷ 現在、hsPDAの診断は、多くの要因を総合的に評価して行われます。

• 臨床徴候：
  • 高い酸素需要または呼吸補助（人工呼吸器、CPAP）の必要性。⁷
  • 低血圧、乏尿、哺乳不耐。⁷
• 心エコー所見：
  • 動脈管径：最小径が1.5mmを超える⁷、または体重で標準化した径が1.4mm/kgを超える。¹⁶
  • シャントの程度：左心房径と大動脈基部径の比（LA/Ao比）が1.5を超え、左心房の拡大を示唆する。¹⁶
  • 全身への影響：拡張期終末に下行大動脈で逆行性血流が認められる（「盗血現象」の徴候）。⁷

その他の補助的検査

• 胸部X線写真：肺血流の増加（肺の血管が明瞭になる）や心拡大（心胸郭比の増大）の像が見られることがあります。¹⁶
• 心電図（ECG）：左心室肥大や左心房拡大など、左心系への負荷を示す所見が見られることがあります。²⁴
• 心臓カテーテル検査：かつては診断に用いられていましたが、今日では主に経皮的動脈管閉鎖術の直前および術中に実施されます。これにより、肺動脈圧と肺血管抵抗を正確に測定し、最終的な治療方針の決定に役立てます。⁶

治療方針の決定：多様なアプローチと個別化医療

PDAの治療戦略は、過去数十年で大きく変化し、積極的な介入から、より慎重で個別化されたアプローチへと移行しています。

治療パラダイムの変遷：積極的介入から保存的治療へ

かつては、早期の薬物療法や外科手術が広く行われていました。しかし、この考え方は変化しました。¹⁶ その理由は、多くのエビデンスが、早期介入（特にインドメタシンの予防的投与）は動脈管の閉鎖を早めるものの、死亡率や慢性肺疾患（BPD）といった重要な長期的アウトカムを必ずしも改善しないことを示したためです。²⁷ さらに、早産児のPDAのかなりの割合が、十分な時間をかければ自然に閉鎖することが認識されるようになりました。⁹

そのため、現在の傾向は「保存的治療」または「注意深い経過観察」（watchful waiting）です。介入は、PDAが血行動態に有意な影響を及ぼし（hsPDA）、明らかな臨床症状を引き起こしている場合にのみ検討されます。²⁷

治療決定に影響を与える要因

PDAの治療決定は、単一の要因ではなく、多くの側面を総合的に判断して行われます。

• 患者の状態：年齢（早産児、正期産児、成人）、体重、在胎週数、臨床症状の有無とその重症度。²⁴
• PDAの特性：心エコー検査で評価される大きさ、形状、および血行動態への影響。⁷
• 合併症：肺高血圧症の程度、心不全の状態、他の先天性心疾患の合併の有無。¹⁴
• 医療施設の能力：経皮的カテーテル治療や新生児心臓外科手術などの専門的な技術を実施できるかどうか。¹²

合意形成と共同意思決定（Shared Decision-Making）の重要性

PDAの治療、特に早産児における治療に関しては、医学的に「唯一の正解」がまだ存在しない領域が多く残されています。⁷ 薬物療法、カテーテル治療、外科手術の各治療法には、それぞれ利点、欠点、そしてリスクがあります。

この科学的な不確実性は、「共同意思決定」（Shared Decision-Making – SDM）のプロセスを現代の臨床実践における中核的な要素としています。医師が一方的に決定するのではなく、新生児専門医、小児循環器専門医、心臓血管外科医からなる「ハートチーム」が共に議論し、家族に十分で透明性の高い情報を提供します。その後、彼らは家族と共に選択肢を検討し、家族の価値観や希望を尊重して、最適な決定を下します。²⁶ SDMは付加的な選択肢ではなく、唯一最善と証明された道筋がない複雑な決定に直面した際の、倫理的かつ臨床的な要請なのです。

以下は、患者さんとご家族が全体像を把握するのに役立つ、主な治療選択肢の比較概要です。

表1：PDA治療選択肢の概要比較

PDAの治療法①：薬物療法

対象となる患者

薬物療法は、主に初期の支持療法（水分制限など）に反応しない症状（呼吸不全、心不全など）を持つ早産児および低出生体重児に適用されます。²⁰ 正期産児では、この方法は効果が低いことが多く、第一選択とはなりません。⁹

使用される薬剤

これらの薬剤は、シクロオキシゲナーゼ（COX）という酵素を阻害することで作用します。これにより、動脈管の開存を維持する物質であるプロスタグランジンE2の産生が減少し、動脈管が収縮して閉鎖するのを助けます。⁵

• インドメタシン：最も古くから使用されており、標準的な薬剤と見なされています。静脈内に投与されます。かつては予防的投与も行われていましたが、現在では主に症候性PDAの治療に使用されます。¹⁶
• イブプロフェン：インドメタシンと同等の効果を持ちながら、腎臓や腸への副作用が少ないとされています。⁷ 静脈注射製剤と経口製剤の両方があります。
• アセトアミノフェン（パラセタモール）：COX阻害薬が禁忌（腎不全、出血リスクなど）または無効な場合の代替療法として、使用が増えています。PDA閉鎖におけるその作用機序は、まだ完全には解明されていません。⁵

日本における新たな動向：イブプロフェンL-リシン（イブリーフ®）の承認

2018年1月、日本の厚生労働省は、早産児のPDA治療薬として「イブリーフ®静注20mg」（一般名：イブプロフェンL-リシン）の製造販売を承認しました。⁴⁰ これは、日本新生児成育医学会の要望に基づき日本で開発された薬剤であり、国内の早産児にとって重要な治療選択肢となっています。⁴⁰

効果、副作用、および使用上の注意

• 効果：閉鎖成功率は50～70%とされていますが、在胎週数が短いほど低下します。³⁰ あるメタアナリシスでは、経口イブプロフェンが静脈内投与よりも初回治療での閉鎖率が高い可能性が示唆されています。⁴
• 副作用：懸念される副作用には、腎機能の低下（尿量減少）、消化管穿孔、壊死性腸炎（NEC）、血小板機能障害による出血リスクの増大などがあります。⁴
• 注意点：治療中は、尿量、血中クレアチニン濃度、血小板数などの指標を厳密に監視する必要があります。¹⁶

PDAの治療法②：経皮的カテーテル治療

低侵襲治療の第一選択

これは、非常に細い管（カテーテル）を足の付け根の血管から心臓、そして動脈管の位置まで挿入する方法です。このカテーテルを通して、医師は特別な器具を送り込み、動脈管を塞ぎます。¹ 外科手術と比較して、この方法は侵襲性が低く、傷跡が非常に小さく、入院期間も短く、回復も早いため、多くの症例で優先的な選択肢となっています。²⁴

使用される器具の種類：

• コイル（金属製のらせん状のワイヤー）：比較的小さな動脈管に使用されます。コイルを管内に留置することで、血流を妨げ、血栓を形成させて管を塞ぎます。¹²
• オクルーダー（閉鎖栓）：より大きな動脈管に使用されます。この器具は傘やボタンのような形状をしており（例：Amplatzer Duct Occluder）、動脈管の両端を完全に塞ぐように展開されます。¹²

実施手順と入院期間

この手技は通常、全身麻酔下（小児の場合）または局所麻酔下（成人の場合）で行われます。²⁴ 医師は閉鎖栓をPDAの正確な位置まで運び、X線画像と超音波で慎重に確認した上で器具を留置します。¹² 手技時間は比較的短く、合併症がなければ、患者はわずか2～3日で退院できます。²⁴

技術的ブレークスルー：低体重児への適用拡大と日本の保険適用

• 超小型デバイスの登場：近年、Amplatzer Piccolo Occluderのような超小型の閉鎖栓が開発され、以前は外科手術しか選択肢がなかった超低出生体重児（ELBW）に対してもカテーテル治療が可能になりました。¹¹
• 日本での保険適用：2020年4月、Amplatzer Piccolo Occluderは日本で承認され、保険収載されました。¹¹ これにより、体重700g以上の新生児に対して、保険診療の範囲内でPDA閉鎖術を実施できるようになりました。¹¹

表2：日本における低体重児PDAカテーテル治療の適用基準（Amplatzer Piccolo Occluder）

PDAの治療法③：外科手術

外科手術が選択される場合

外科手術は依然として重要な治療法であり、以下のような場合に適応となります。

• 解剖学的にカテーテル治療が困難な場合（PDAが大きすぎる、形状が複雑など）。⁴⁴
• カテーテル治療が失敗した場合。²⁹
• カテーテル治療が実施できない施設、または禁忌のある超低出生体重児。¹²
• 手術が必要な他の先天性心疾患を合併しており、同じ手術で同時にPDAを閉鎖する場合。²

手術方法

PDA閉鎖術は通常、左胸の小さな切開（側方開胸術）を通じて行われ、多くの場合、人工心肺装置は必要ありません。¹

• 結紮術（Ligation）：手術用の糸で動脈管を固く縛ります。¹
• 離断術（Division）：動脈管を切り離し、両端を縫合します。この方法は再開通のリスクが最も低いとされています。²
• クリッピング術（Clipping）：チタン製のクリップで動脈管を永久に挟んで閉鎖します。¹

近年の進歩：低侵襲な胸腔鏡下手術

これは、胸壁に数か所の小さな穴を開け、カメラ（胸腔鏡）と専用の器具を用いて行う手術技術です。³⁰ 従来の開胸手術と比較して、胸腔鏡下手術は傷が非常に小さく、痛みが少なく、回復が早く、美容的にも優れているという利点があります。⁴⁶ この技術は現在、日本でも保険適用となっています。⁴⁶

カテーテル治療と外科手術の比較

近年の大規模データベースを用いた研究では、カテーテル治療（TC）が外科手術（SL）と比較して、死亡率が低く、入院期間が短い傾向にあることが示されています。⁸ しかし、手術が選択される患者はより重症（より早産で、合併症が多い）である傾向があり、これが「選択バイアス」を生み、直接的な比較を困難にしている点に注意が必要です。⁸ 一方で、死亡や再開通といった長期的アウトカムにおいて、両方法間に有意な差はないとする報告もあります。⁴⁸

結論として、TCは安全で効果的な代替法ですが、SLも依然として不可欠な役割を担っています。どちらの方法を選択するかは、患者個々の状態と医療施設の能力に依存し、ハートチームによって慎重に決定されるべきです。²⁹

治療後の経過と長期予後

良好な予後：ほとんどが健康な生活を送ることが可能

単独のPDAが治療（カテーテルまたは手術）に成功した場合、長期的な予後は極めて良好です。¹ 血行動態の負荷が取り除かれると、心臓は正常な状態に戻ります。子どもたちは完全に普通の生活を送り、同年代の友人たちと同様に、運動、学習、遊びに参加することができます。¹

定期的なフォローアップの重要性

治療後、特にデバイスを留置した後は、定期的なフォローアップが必要です。¹ フォローアップの目的は以下の通りです。

• 閉鎖栓の位置と安定性を確認する。
• 残存シャントがないか評価する。
• 大動脈や肺動脈の狭窄など、起こりうる晩期合併症を早期に発見する。²⁹

フォローアップのスケジュールは、治療法や患者の状態に応じて医師が決定します。すべてが安定していれば、受診の間隔は徐々に長くなり、最終的にはフォローアップが不要になることもあります。³¹

日常生活での注意点と感染性心内膜炎の予防

• カテーテル治療後：デバイスが血管の内膜で完全に覆われ、安定するまでの最初の1～6ヶ月間は、激しい運動を避けるよう勧められることがあります。²⁴
• 感染性心内膜炎の予防：この推奨は時代とともに変化しています。現在、抜歯などの処置前に予防的抗生物質の使用が推奨されるのは、特定のケースに限られます。具体的には、介入後最初の6ヶ月間、残存シャントがある場合、または人工弁などの他のリスク因子がある場合です。治療を担当する循環器専門医に常に相談することが重要です。¹

患者さんとご家族へのメッセージと支援情報

患者さんの体験から学ぶ

緊急手術を乗り越えた超低出生体重児の家族の実話⁴⁵や、成人期にPDAと診断され治療を受けた人々の体験談²²は、同様の状況に直面している人々にとって、大きな精神的支えとなります。不安や疑問を医療スタッフや同じ経験を持つ人々と共有することは、非常に重要です。

日本の公的支援制度：小児慢性特定疾病医療費助成制度

日本では、PDAは厚生労働省が定める「小児慢性特定疾病」の一つに指定されています。¹⁰

• この制度は、世帯の所得に応じて月々の自己負担上限額を定めることで、家族の経済的負担を軽減します。⁵³
• 対象は18歳未満の児童ですが、継続的な治療が必要な場合は20歳まで延長可能です。⁵⁵
• 申請には、指定医が発行する「医療意見書」が必要で、手続きは地域の行政窓口（区役所や保健所など）で行います。⁵⁷
• この制度は、入院時の食事療養費の一部や、訪問看護などの在宅ケアサービスも対象となります。⁵³

専門家や専門医療機関を見つけるには？

日本小児循環器学会や日本循環器学会のウェブサイトでは、認定された専門医や医療機関のリストが公開されています。¹² 低体重児へのPDAカテーテル治療や胸腔鏡下手術のような高度な技術に関しては、経験豊富な施設で治療を受けることが重要です。主治医と相談し、最適な施設を紹介してもらうことをお勧めします。¹² また、メイヨー・クリニック、ジョンズ・ホプキンス病院、クリーブランド・クリニックといった世界トップクラスの医療機関も、PDA治療において豊富な経験を有しています。³

結論

動脈管開存症の治療は、この10年で目覚ましい進歩を遂げました。低侵襲なカテーテル治療法の発展により、多くの患者さんがより安全に、より少ない身体的負担で治療を受けられるようになりました。しかし、特に早産児におけるPDAの管理のように、科学的根拠がまだ構築され続けている分野では、依然として課題が残されています。だからこそ、私たち医療従事者の役割は、最新のエビデンスに基づき、統一されたチームとして働き、そして何よりも、患者さんとそのご家族に寄り添うことです。そうすることで、私たちは共に、一人ひとりにとって最善の治療の道筋を見つけ出すことができるのです。この記事の情報が、皆様の不安を少しでも和らげ、治療の道のりを自信を持って歩むための有益な支えとなることを願っています。