感染性心内膜炎
Clin Med (Lond) 2022;20:31-35
感染性心内膜炎(infective endocarditis: IE)は依然としてまれな疾患であるが、死亡率が高く、合併症の多い疾患である。高齢化が進み、植え込み型心臓デバイスや心臓弁の使用が増加しているため、感染性心内膜炎の疫学は変化している。早期に臨床的に疑うことと迅速な診断は、適切な治療経路を確保し、合併症と死亡率を減少させるために不可欠である。今回の総説では、心内膜炎患者の評価と管理、およびその予防に関する最新のガイドラインについて詳述する。
要点
・感染性心内膜炎の罹患率は一般人口で 1 人/10 万人・年程度であり、30 日後の死亡率は 30%に達する。
・現在、新たに報告された心内膜炎症例の 25~30%は医療関連感染である。
・心内膜炎の診断には修正 Duke 基準が用いられる。これは、従来の心エコー検査では感度が低かった植え込み型心臓弁患者に対して分子イメージング技術を導入したものである。
・心不全、弁不全、構造的破壊(膿瘍、穿孔、瘻孔形成)を伴う心内膜炎の合併症例は、心内膜炎専門チームにより、基準センターで管理されるべきである。
・心内膜炎に対するの抗菌薬治療は、特に培養陰性例では複雑である。レジメンの選択と継続的なインプット (投与?) は感染症専門医が行うべきである。
・心内膜炎を発症するリスクが高い人(人工弁や弁修復、心内膜炎の既往、修復されていないチアノーゼ性先天性心疾患、修復されていないシャント)で、抜歯、歯肉縁下のスケーリング、歯肉組織、歯、口腔粘膜の操作を予定している人には、抗菌薬の予防投与が推奨される。
はじめに
IE は心臓の内皮の感染症である。IE の疫学は年々徐々に変化しており、現在では静脈ラインや心臓内デバイスの使用が増えた結果、医療関連感染による感染性心内膜炎が現代のコホートの 25〜30%を占めるようになっている。黄色ブドウ球菌 (Staphylococcus aureus) は現在、ほとんどの研究で心内膜炎の原因菌として最も多く、全症例の約 26.6%を占め、次いでビリダンス型連鎖球菌 (viridans group streptococci) が 18.7%、その他の連鎖球菌が 17.5%、腸球菌が 10.5% (enterococci) となっている。これらの細菌は心内膜炎の全症例の80-90%を占める。
臨床的に疑う状況
心内膜炎の臨床症状は非常に多様であり、原因微生物、基礎にある心疾患、既存の合併症を反映して、急性、亜急性、慢性の病態を呈することがある。患者の 90%までが発熱、寝汗、倦怠感、体重や食欲の減少を呈し、約 25%に塞栓現象が認められる。IE に関連する素因となる危険因子、心雑音、血管炎や塞栓現象を呈する患者では、IE の診断を慎重に検討すべきである(Box 1)。
Box 1. 感染性心内膜炎の素因
心臓疾患:
・大動脈二尖弁 (bicuspid aortic valve)
・僧帽弁逸脱
・リウマチ性弁膜症
・先天性心疾患
・感染性心内膜炎の既往
・植え込み型心臓装置(永久ペースメーカー/植え込み型除細動器)を使用している患者
・人工心臓弁
合併症:
・静脈内薬物使用
・慢性腎臓病(特に透析患者)
・慢性肝疾患
・悪性腫瘍
・高齢
・副腎皮質ステロイドの使用
・コントロール不良の糖尿病
・静脈アクセス用の留置ライン
・免疫不全状態(HIV 感染を含む)。
逆に、培養陰性心内膜炎の最も一般的な原因は、抗菌薬療法の前投与であり、その結果、抗菌薬療法の標的が定まらず、診断が不確実となり、治療レジメンが長期化し、副作用が多くなる。
診断
IE の診断には、修正 Duke 基準を用いる(Box 2)。
Box 2. 修正 Duke 心内膜炎基準
確診例: 大基準 2 つを満たす、または大基準 1 つと小基準 3 つを満たす、または小基準 5 つを満たす。
疑い例: 大基準 1 つと小基準 1 つ、または小基準 3 つを満たす。
大基準
血液培養:
・2 つの別々の血液培養から得られた IE に一致する典型的な微生物:
緑色連鎖球菌 (viridans group streptococcus)、Streptococcus bovis 群、HACEK 群、黄色ブドウ球菌;または
市中感染性腸球菌で、原発巣がないもの。
・持続的に血液培養陽性で、IE に一致する微生物が検出される:≥12 時間以上間隔をあけて採取された 2 つ以上の陽性血液培養
・3 つ以上の別々の血液培養のすべて、または 4 つ以上の別々の血液培養の大部分(最初と最後の検体採取時刻が 1 時間以上離れている)が陽性。Coxiella burnetii が 1 回でも血液培養で陽性になる、または IgG 抗体価が 1:800 を超える。
画像診断:
・心エコー図検査で IE 陽性:疣贅、膿瘍、偽動脈瘤または心内瘻、弁穿孔または動脈瘤、人工弁の新たな部分的剥離
・弁置換術から 3 ヵ月以上経過している場合で、PET/CT または放射性同位元素標識白血球-SPECT/CT で検出された人工弁周囲の異常活動
・心臓 CT による明確な弁周囲の病変
小基準:
・心臓疾患の既往または静注薬物の使用
・38℃を超える発熱
・血管病変(画像診断のみで発見されたものを含む):動脈塞栓、脾梗塞、感染性動脈瘤、頭蓋内出血、Janeway 疹
・免疫学的現象:糸球体腎炎、Osler 結節、Roth 斑、リウマチ因子
・微生物学的証拠:上記の主な基準を満たさない血液培養陽性、または IE と一致する生物による感染の血清学的証拠。
これらの基準の感度は全体として 80%だが、人工弁心内膜炎や植込み型電子デバイス感染症では著しく低くなる。その場合、コンピュータ断層撮影(computed tomography: CT)、脳磁気共鳴画像法(magnetic resinance imaging: MRI)、あるいは 18F 標識フルオロ-2-デオキシグルコース陽電子放出断層撮影(18F-labelled fluoro-2-deoxyglucose positron emission tomography:18F-FDG-PET)/CT による追加画像診断が必要となる場合がある。
微生物学的診断
血液培養陽性は IE の診断を確定するために不可欠であり、起炎菌同定と薬剤感受性試験に必要である。検体は清潔操作で、別々の部位から少なくとも 1 時間の間隔をおいて 3 つの血液サンプル(好気性および嫌気性ボトル各 10 mL)を採取する。血液培養が単独で陽性であった場合、IE の確定診断には至らないが、複数の培養ボトルで典型的な菌の持続的な菌血症が認められた場合は、IE の可能性が高いと考えられる。
血液培養は陰性だが、IE の臨床的疑いが高い場合、特に抗菌薬への曝露歴がない場合は、感染症専門医と相談の上、血液培養ボトルの培養期間を延長し、血清学的検査を行うべきである。
Bartonella spp、Coxiella burnetii、Tropheryma whipplei、いくつかの真菌(特に Aspergillus spp)など培養が陰性になる心内膜炎の原因を考慮する必要がある。患者が心内膜炎のために弁膜症の手術を受ける場合、弁組織のポリメラーゼ連鎖反応(polymerase chain reaction: PCR)分析により、ほとんどの症例で感染菌が同定される。全血の広域 PCR は感度が非常に低いため推奨されない。微生物学的検査がすべて陰性であった場合、悪性腫瘍、凝固能亢進状態、全身性エリテマトーデス(Liebman-Sacks 心内膜炎)、外傷などに関連した非細菌性血栓性心内膜炎を適切な評価によって除外する必要がある。
Liebman-Sacks 心内膜炎
https://www.jcc.gr.jp/journal/backnumber/bk_jcg/pdf/154-13.pdf
心臓画像検査
経胸壁心エコー検査(Transthoracic echocardiography:TTE)は、IE が臨床的に強く疑われる場合にのみ依頼すべきであり、理想的には血液培養の結果が得られてから行うべきである。心臓表面の小さな可動性エコー結節はまれではなく、感染がない場合は弁膜変性の小領域を反映している可能性がある。心エコー上の疣贅は敗血症性血栓 (septic thrombi) であり、微生物学的確認が必要である。これらは通常、心臓弁の上流側の表面に存在し、局所的または全身的な合併症を引き起こす可能性がある。弁逆流はしばしば弁尖破壊/穿孔の主要な徴候であり、一方、I 度および進行性の房室ブロックは大動脈基部膿瘍の存在を示し、追加の心臓画像検査が必要である。全身性の塞栓性合併症は疣贅の大きさと可動性に関係する。4 mm 以下の疣贅は、臨床的に不顕性の神経塞栓症と関連することが示されている。一方、欧州のガイドラインでは、疣贅が 10 mm 以上の場合は、適切な抗菌薬治療を受けているにも関わらず全身性塞栓症を認めた場合に早期介入を検討するとされている。疣贅の大きさと神経学的合併症の間には直線的な関係がある。疣贅が 30 mm を超えると、患者の 60%に神経学的合併症がみられる。
TTE で疣贅が確認されず、微生物学的検査で IE が臨床的に示唆された場合、5~7 日の間隔で TTE を繰り返すことが適切である。経食道心エコー(Transoesophageal echocardiography: TOE)は、疣贅に対する感度および特異度が 90%を超える。TOE は、TTE では疣贅を認めないが心内膜炎が臨床的に強く疑われる場合、人工弁やデバイスに関連した心内膜炎が疑われる場合、黄色ブドウ球菌血症がある場合、さらに、IE に関連した合併症(房室ブロック、新しい心雑音、持続する発熱、塞栓症、心腔内膿瘍)が発生した場合に、IE の診断を確定するために行われる。臨床的悪化や合併症が疑われない限り、IE の治療期間中に繰り返し画像診断を行う必要はない。抗菌薬治療の終了時には、治療後のベースラインとして将来の比較のために TTE を行うべきである。
追加の画像診断
人工弁関連心膜内膜炎(prosthetic heart valve endocarditis: PVE)や植込み型心臓デバイス(cardiac implantable electronic device: CIED)関連心内膜炎が疑われる患者の場合、TTE や TOE ではアーティファクトの存在により判定不能となることがある。このような症例では、人工心臓弁に炎症や感染があるかどうかを判断するための補助的検査として、18F-FDG-PET/CT や放射性同位元素標識白血球単光子放出コンピュータ断層撮影法(single-photon emission computed tomography–CT: SPECT-CT)が検討される。最近の研究では、18F-FDG-PET/CT は人工弁関連心内膜炎では 93%の感度を示したが、自己弁感染では 22%しか示さなかった。CT は、特に大動脈弁内膜炎や弁輪部膿瘍が疑われる場合に、弁周囲病変(膿瘍、動脈瘤、偽動脈瘤形成)の有無を判断するのに有用である。また、術前計画や冠動脈の解剖学的構造、人工弁の機能評価にも有用である。ほとんどの病変が虚血性であり、神経学的病変が高率(最大 80%)に認められることから、神経学的合併症の有無を調べるための脳 MRI の閾値は低くすべきである。
管理および治療
「心内膜炎チーム」
IE の管理は、基幹病院に常駐する専門チームによって調整されるべきである。このチームは心臓弁膜症や心臓画像診断の専門家、感染症専門医や微生物学者、心臓外科医、心臓デバイスの専門家から構成されるべきである。患者の最大 30%が症状を伴う神経学的事象を経験するため、神経学と脳神経外科の専門家へのアクセスが必要であり、特定の状況下では先天性心疾患の専門家へのアクセスも必要である。このような IE チームアプローチにより、ガイドラインに沿った早期の外科手術への紹介、適切な抗菌薬投与、高度な画像診断へのアクセス、合併症に対する綿密なモニタリング、治療終了後のフォローアップが可能となる。このような環境では、1 年後の死亡率は約半分になると予想される。
合併症のない IE は、通常、基幹病院の IE チームと定期的に連絡を取りながら、地域で管理することができる。心不全、重度の弁閉鎖不全、構造破壊(膿瘍、穿孔、瘻孔形成)、塞栓性または神経学的合併症を伴う合併症 IE は、IE 専門チームが管理すべきである。基幹病院では、すべての IE 症例について定期的に話し合い、最適な抗菌薬療法とその期間、外科的介入の必要性とタイミング、必要なフォローアップの種類を決定すべきである。
抗菌薬による治療
感染性心内膜炎は抗菌薬が登場する以前は致死的であった。適切な殺菌レジメンを選択し、適切な期間投与することが、この疾患の治癒に不可欠である。感染性心内膜炎の起炎菌として一般的な細菌に対する推奨レジメンは、対照試験よりも、経験とコホート研究に基づいており、公表されているガイドライン間ではわずかな違いしかない(表 1)。
表 1. 感染性心内膜炎の一般的な起炎菌に対して推奨されている治療レジメン
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6964163/#T0003
ゲンタマイシンは臨床的有用性のエビデンスがないため、メチシリン感受性黄色ブドウ球菌の治療ガイドラインのほとんどから削除されている。さらに、腸球菌性心内膜炎における相乗作用薬としてセフトリアキソンを使用するケースも増えている。そのため、欧州のガイドラインではアモキシシリン+セフトリアキソンが推奨されており、腎障害のある患者では特に有用である。可能であれば、抗菌薬の投与期間が長いため、末梢から中心静脈ラインを挿入することが勧められる。
治療レジメンはすべて腎機能が正常であることを前提とし、静脈内投与とする(表 1)。特に断りのない限り、自己弁心内膜炎は 4 週間、人工弁心内膜炎は6週間治療する。
外来非経口抗菌薬療法
抗生物質療法に高い反応性を示す微生物で、治療後に合併症のない臨床経過を示す患者には、外来非経口抗菌薬療法(outpatient parenteral antibiotic therapy: OPAT)が考慮される。合併症の発生率が最も高くなる最初の 2 週間は、通常入院治療が勧められる。自己弁心内膜炎患者で全身状態が安定しており、緑色連鎖球菌または Streptococcus bovis が起炎菌である場合は、入院前にロングラインによる OPAT を行うことを検討しても良い。しかし、OPAT は、適切な患者教育、退院後の定期的なフォローアップ診療、継続的な臨床医の助言があって初めて実施されるべきものである。
予後
IE による院内死亡率は 30%に達する。高リスク患者は、特定の患者の特徴(年齢、機械弁関連心内膜炎、併存疾患)、IE 合併症の有無(心不全、腎不全、敗血症性ショックまたは脳出血)、心エコー所見(膿瘍、著しい弁破壊、偽動脈瘤)、原因菌(黄色ブドウ球菌、真菌、non-Haemophilus 属, Actinobacillus 属, Cardiobacterium hominis, Eikenella corrodens or Kingella 属(非 HACEK)グラム陰性桿菌)。外科的介入の時期を決定する際には、これらの予後変数を考慮すべきである。手術の計画は毎週検討し、緊急(24 時間以内)、準緊急(7 日以内)、または待機的手術に分類すべきである。
心内膜炎の合併症と手術の適応
IE では患者の最大 50%が手術を必要とする。その主な適応は以下の通りである。
・心不全
・心原性ショックで、弁の閉塞や逆流、瘻孔の形成が進行している場合 - 緊急手術(24 時間以内)
・弁膜症が重症で、心不全の症状があり、血行動態の反応が悪い場合 - 緊急手術(7日以内)
・感染のコントロールに失敗した場合 - 緊急手術
・進行中の局所感染: 大動脈基部膿瘍、動脈瘤または瘻孔の形成、疣贅サイズの拡大
・治療困難な菌による感染(真菌または多剤耐性菌、 適切な抗菌薬投与にもかかわらず血液培養陽性の持続、または転移性敗血症病巣の管理が不十分
・敗血症性塞栓の予防-緊急手術
・適切な抗菌薬投与中に塞栓事象を伴う 10 mm を超える疣贅
・30 mm を超える疣贅
・10 mm を超える疣贅と重度の自己弁心内膜炎または人工弁関連心内膜炎で患者の手術リスクが低い。
フォローアップ
心内膜炎治療後の合併症のほとんどは最初の 12 ヶ月以内に起こる。臨床的な状況に応じて、1 ヶ月、3 ヶ月、6 ヶ月、12 ヶ月に IE チームのメンバーによって注意深くフォローアップを行うことが理想的である。IE の再発リスクは 2~6%と推定され、一方で患者の最大 30%は最初の 1 年以内に手術が必要になる可能性がある。良好な歯科衛生状態、静脈内薬物の使用、ボディピアスやタトゥーの回避について患者教育を行い、予防的措置をアドバイスすべきである(Box 3)。
Box 3. 高リスク患者の感染性心内膜炎予防と歯科治療
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6964163/#T0004
・アモキシシリン 3 g(小児 50 mg/kg)
・ペニシリンアレルギーがある場合はクリンダマイシン600 mg(小児 20 mg/kg)
抗菌薬予防を考慮すべき歯科処置
・抜歯
・歯肉下歯石除去
・歯肉組織、歯周囲、口腔粘膜の操作
高リスク患者
・人工弁/弁修復
・心内膜炎の既往
・未修復のチアノーゼ性先天性心疾患またはシャントの残存
中等度リスク患者
・未手術の心臓弁膜症
・肥大型心筋症
結論
I診断法や微生物学的技術が向上したにもかかわらず、IE は重大な合併症と死亡のリスクを伴う。IE 専門チームの早期関与による早期診断の確立と、適応がある場合の迅速な外科的介入は、患者の転帰を改善する確立された対策である。異なる臨床ネットワーク間で公平な IE 治療を保証するために、さらなる患者パスウェイの開発が必要である。
元論文
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6964163/