StudyMed医師国家試験

脳だけは守り抜く―胎盤機能不全が描く「逆向き」の血流サイン

第102回医師国家試験 G問題 第62問(連問)

国試問題にチャレンジ

第102回 G問題 第62問

連問の共通文

次の文を読み,61~63の問いに答えよ。 28歳の1回経産婦。妊娠35週時に胎児発育異常を指摘され紹介状を持って来院した。 現病歴:分娩予定日は最終月経から算出された。定期的に妊婦健康診査を受けており,これまで血圧や尿検査の異常を指摘されたことはない。4週前から胎児の発育異常が疑われていた。 既往歴:特記すべきことはない。 妊娠・分娩歴:25歳時に妊娠38週で3,200 gの男児を正常経腟分娩。 生活歴:喫煙は20本/日を8年間。 現症:身長155 cm,体重50 kg(非妊時45 kg),腹囲78 cm,子宮底長28 cm。体温36.6℃。脈拍80/分,整。血圧120/60 mmHg。意識は清明。腹部は軟で,時折不規則な子宮収縮を触知する。児先進部は頭部で未固定,子宮口1 cm開大,展退度30%,破水はない。超音波検査で胎児奇形は認めない。前医での胎児推定体重の推移(A)と入院後の胎児心拍数陣痛図(B)とを別に示す。

 入院後の胎児超音波検査所見として考えにくいのはどれか。

第102回 G問題 第62問の問題画像
  1. a.羊水量の減少
  2. b.頭囲/腹囲比の高値
  3. c.胎児呼吸様運動の消失
  4. d.臍帯動脈RI〈resistance index〉の増加
  5. e.中大脳動脈RI〈resistance index〉の増加

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、喫煙を背景に発育が鈍ってきた胎児で、超音波検査にどんな所見が出るかを考える問題だ。カギは「胎盤の働きが落ちたとき、胎児は限られた酸素をどこに配るか」という視点。まず、推定体重の推移から胎児発育不全のタイプを考えてみよう。
医学生医学生
妊娠後期になってから曲線から離れていって、奇形もないので、不均衡型でしょうか。
ドクタードクター
その通り。胎児発育不全には大きく2つの型がある。妊娠早期から頭も体も一様に小さい均衡型は、染色体異常や胎内感染など胎児自身に原因があることが多い。一方、妊娠中期から後期に始まり、頭は比較的保たれるのにお腹だけが小さくなる不均衡型は、喫煙や妊娠高血圧症候群などによる胎盤機能不全が典型的な原因なんだ。
医学生医学生
公衆衛生の講義で、喫煙は胎児発育不全や常位胎盤早期剥離のリスクになると習いました。
ドクタードクター
よく覚えているね。一酸化炭素ヘモグロビンが増えて酸素の運搬が落ち、ニコチンで血管が収縮して胎盤の血流が悪くなる。こうして胎児が慢性的な低酸素にさらされると、胎児は脳・心臓・副腎といった生命維持に欠かせない臓器へ優先的に血液を回す。これを血流の再分配、brain-sparing effectと呼ぶんだ。
医学生医学生
脳を守る代わりに、ほかの臓器は我慢させられるということですね。
ドクタードクター
そう。腎臓や消化管、皮膚への血流が減る。ここから各選択肢を見ていこう。まず羊水量はどうなると思う?
医学生医学生
妊娠後半の羊水は胎児の尿が主体なので、腎血流が減れば尿が減って、羊水過少になりますね。
ドクタードクター
正解。羊水量の減少は慢性的な低酸素を反映する大事な所見だ。では頭囲/腹囲比は?
医学生医学生
頭は守られて、腹囲が小さくなるので……比は高くなるはずです。
ドクタードクター
その通り。腹囲は肝臓の大きさと皮下脂肪を反映するから、グリコーゲンの蓄えや脂肪が減ると小さくなる。結果として頭囲/腹囲比は週数の正常値より高くなる。不均衡型の代表的な所見だね。次は胎児呼吸様運動だ。
医学生医学生
呼吸様運動って、生まれる前から本当に呼吸しているわけではないですよね。どうして低酸素で消えるんですか。
ドクタードクター
いい疑問だ。呼吸様運動は横隔膜の律動的な動きで、肺でガス交換をしているわけではないけれど、中枢神経の働きを反映している。低酸素になると、胎児はエネルギー消費を抑えるために比較的早い段階でこの運動を止めるんだ。胎児の元気さを評価するbiophysical profile scoreの項目の一つにもなっている。だから呼吸様運動の消失も十分に起こりうる。
医学生医学生
残るのは臍帯動脈と中大脳動脈の血流ですね。どちらも抵抗が上がるのかと思ってしまいました。
ドクタードクター
そこがこの問題の落とし穴だ。RIは、収縮期最高血流速度から拡張末期血流速度を引いて収縮期最高血流速度で割った値で、血管抵抗の指標になる。胎盤側の血管抵抗が上がると、拡張期に臍帯動脈を流れる血液が減るから、臍帯動脈のRIは上がる。一方、中大脳動脈は脳を守るために拡張して抵抗が下がるから、拡張期にもよく流れるようになり、RIは低下するんだ。
医学生医学生
なるほど、臍帯動脈は上がって、中大脳動脈は下がる。中大脳動脈RIが増加するというのは、病態と逆向きなんですね。
ドクタードクター
その通り。だから考えにくいのは中大脳動脈RIの増加だ。臍帯動脈の抵抗上昇と中大脳動脈の抵抗低下の組み合わせこそ、胎盤機能不全の典型的な血流パターンだと覚えておこう。
医学生医学生
臨床実習の産科で、ドプラの波形を見せてもらったことがあります。臍帯動脈で拡張期の血流が途切れている症例があって、先生が厳しい顔をしていました。
ドクタードクター
拡張末期血流の途絶や逆流は、重症の胎盤機能不全を示す所見で、胎児の予後不良と関連する。さらに進むと静脈管の血流にも異常が出て、胎児の心機能が落ちてきたサインになる。中大脳動脈と臍帯動脈の指標の比、cerebroplacental ratioが低いことも、再分配を示す指標として使われているよ。
医学生医学生
低酸素が進む順番も大事そうですね。
ドクタードクター
そうだね。おおよそ、CTGの反応性の低下や呼吸様運動の消失が先に起こり、胎動の減少、筋緊張の消失へと進む。羊水量は慢性的な変化を反映してゆっくり減っていく。どの所見が出ているかで、胎児がどの段階にあるかを推し量れるんだ。臨床では、推定体重の推移、羊水量、血流ドプラ、CTGなどを組み合わせて娩出のタイミングを見極める。そして何より、妊娠中の禁煙指導が予防の基本になる。

まとめ

喫煙や妊娠高血圧症候群などによる胎盤機能不全では、妊娠中期以降に頭部が比較的保たれ腹囲が小さくなる不均衡型の胎児発育不全となります。胎児は低酸素に対して脳・心臓・副腎へ血流を優先的に再分配するため(brain-sparing effect)、中大脳動脈は拡張してRI・PIが低下し、一方で胎盤側の抵抗上昇を反映して臍帯動脈のRI・PIは上昇します。腎血流の低下による羊水過少、頭囲/腹囲比の上昇、呼吸様運動の消失も起こりうる所見であり、中大脳動脈RIの増加は病態と逆向きの変化です。臍帯動脈の拡張末期血流途絶・逆流や静脈管の異常は重症化のサインとなります。「胎児は脳を守る」という原則から血流パターンを導けるようになると、胎児評価や娩出時期の判断の理解が深まります。

解答・解説

正解はeです

症例の整理

28歳の1回経産婦が妊娠35週で紹介された。1日20本・8年間の喫煙歴があり、妊娠高血圧症候群の所見はない。図Aの胎児推定体重は、27週ごろは平均−1.5SD付近だったが、その後は次第に正常曲線から離れて−2SDを下回り、33〜35週ではほとんど増えていない。子宮底長も28 cmと週数のわりに小さい。超音波で胎児奇形はない。以上から、喫煙を背景に胎盤の機能が落ちて起こった胎児発育不全(FGR:fetal growth restriction)と考えられる。なお、胎児心拍数陣痛図(CTG、図B)はreactive(反応型)で、現時点では胎児の酸素化はまだ保たれていると判断できる。

FGRの病型

・均衡型(symmetrical、I型):妊娠早期から頭部も体幹も同じように小さい。染色体異常、胎内感染、先天奇形など、胎児自体に原因があることが多い。 ・不均衡型(asymmetrical、II型):妊娠中期から後期に始まり、頭部の発育は比較的保たれるのに、腹囲(肝臓の大きさと皮下脂肪を反映する)が小さくなる。喫煙、妊娠高血圧症候群などで胎盤の機能が落ちて起こる。 本例は、奇形がなく喫煙歴があり、妊娠後期に発育が鈍っていることから、不均衡型と考えられる。

胎盤機能不全で胎児に起こる変化

胎盤の血管抵抗が上がると、臍帯動脈の血流が流れにくくなる。胎児は酸素が足りなくなると、限られた血液を脳・心臓・副腎など生命維持に欠かせない臓器へ優先して送る。これを血流の再分配(brain-sparing effect)という。その代わりに、腎臓・消化管・皮膚などへの血流は減る。この結果、次のような超音波所見が現れる。 ・臍帯動脈の血管抵抗の指標(RI、PI)は上昇する。 ・中大脳動脈の血管は広がって抵抗が下がるため、RI・PIは低下する。 ・腎臓への血流が減って胎児の尿が減り、羊水が少なくなる。 ・腹囲は小さく、頭部は比較的保たれるため、頭囲/腹囲比が高くなる。 ・低酸素が進むと、胎児呼吸様運動、胎動、筋緊張が順に失われていく。 したがって、「中大脳動脈RIの増加」は、この病態で予想される変化とは逆向きであり、最も考えにくい所見である。

選択肢考察

  1. ×a.  羊水量の減少

    妊娠後半の羊水の大部分は胎児の尿である。胎盤機能不全では血流の再分配によって腎臓への血流が減り、尿量が落ちるため、羊水が少なくなる(羊水過少)。羊水量の減少は、慢性的な低酸素状態を示す重要な所見である。本例でも十分に予想され、考えにくい所見ではない。

  2. ×b.  頭囲/腹囲比の高値

    不均衡型FGRでは、脳への血流は保たれて頭部の発育が比較的維持される。一方、肝臓に蓄えるグリコーゲンや皮下脂肪が減って腹囲が小さくなる。そのため、頭囲(HC)/腹囲(AC)比は、その週数の正常値より高くなる。正常では、この比は妊娠後期に1前後となり、その後は1を下回っていく。喫煙を背景とする本例では予想される所見である。

  3. ×c.  胎児呼吸様運動の消失

    胎児呼吸様運動は、横隔膜が律動的に動く現象で、中枢神経の働きを反映する。低酸素になると、胎児はエネルギー消費を抑えるため、比較的早い段階でこの運動を止める。胎児の状態を評価するbiophysical profile score(BPS)の項目の一つでもある。本例は次問でBPSが6点と低いことからも、呼吸様運動が消えている可能性は十分にあり、考えにくい所見ではない。

  4. ×d.  臍帯動脈RI〈resistance index〉の増加

    RI(resistance index)は、(収縮期最高血流速度−拡張末期血流速度)/収縮期最高血流速度で計算する、血管抵抗の指標である。胎盤機能不全では、胎盤側の血管抵抗が高くなり、拡張期に流れる血液が減るため、臍帯動脈のRIが上がる。さらに悪化すると、拡張末期の血流がなくなったり(途絶)、逆向きに流れたり(逆流)するようになり、胎児の予後が悪いことを示す。本例でも予想される所見である。

  5. ○e.  中大脳動脈RI〈resistance index〉の増加

    胎児が低酸素になると、脳を守るために中大脳動脈が広がり、血管抵抗が下がる(brain-sparing effect)。このため拡張期にも血液がよく流れるようになり、中大脳動脈のRI・PIは低下する。上昇することはない。臍帯動脈の抵抗が上がり中大脳動脈の抵抗が下がる、という組み合わせが、胎盤機能不全の典型的な血流パターンである。中大脳動脈RIの増加はこれと逆向きの変化であり、本例で最も考えにくい。

FGRの病型のまとめ

・均衡型(I型):始まりは妊娠早期。頭部も腹部も同じように小さく、頭囲/腹囲比は正常。主な原因は染色体異常、先天奇形、胎内感染(サイトメガロウイルスなど)。予後は原因となる疾患によって決まる。 ・不均衡型(II型):始まりは妊娠中期から後期。腹囲が特に小さく、頭囲/腹囲比が高い。主な原因は胎盤機能不全(喫煙、妊娠高血圧症候群、母体の血管障害、栄養不良など)。適切な時期に娩出すれば予後は比較的よい。

胎児血流ドプラ検査

・指標:RI =(S−D)/S、PI =(S−D)/平均血流速度(S:収縮期最高血流速度、D:拡張末期血流速度)。どちらも値が大きいほど血管抵抗が高い。 ・臍帯動脈:胎盤側の抵抗を反映し、胎盤機能不全で上昇する。拡張末期血流の途絶や逆流は、重症であることを示す。 ・中大脳動脈:脳の血管抵抗を反映し、低酸素による脳保護で低下する。 ・中大脳動脈と臍帯動脈の指標の比(cerebroplacental ratio)が低いことも、血流の再分配を示す。 ・静脈管の血流異常(心房が収縮するときの逆流など)は、胎児の心機能が落ちていることを示し、状態がさらに進んだ所見である。

胎児の低酸素が進むときの変化(おおよその順序)

CTGで反応性がなくなり、呼吸様運動が消える → 胎動が減る → 筋緊張が失われる。羊水量は慢性的な低酸素を反映して、ゆっくりと減っていく。

喫煙と妊娠

喫煙は、一酸化炭素ヘモグロビンの増加による酸素の運搬障害や、ニコチンによる血管収縮で、胎盤の血流を悪くする。その結果、FGR、常位胎盤早期剥離、前置胎盤、早産、流産、乳幼児突然死症候群(SIDS)などのリスクが高まる。禁煙指導は妊婦管理の基本である。

POINT

・喫煙などによる胎盤機能不全では、不均衡型FGRとなり、頭囲/腹囲比が高くなる。 ・臍帯動脈のRI・PIは上昇し、中大脳動脈のRI・PIは低下する(brain-sparing effect)。 ・腎臓への血流が減ることで羊水過少となる。 ・低酸素が進むと、呼吸様運動、胎動、筋緊張の順に失われる。これらはBPSで評価する。

※問題・正答は厚生労働省の公開資料をもとに掲載しています。