StudyMed医師国家試験

分母はどっち?―1秒率64%を正しく導く肺機能検査の読み方

第104回医師国家試験 B問題 第62問

国試問題にチャレンジ

第104回 B問題 第62問

肺機能検査の結果を示す。  肺活量3,200 mL,予測肺活量3,600 mL,1回換気量576 mL,努力肺活量3,000 mL,1秒量1,920 mL  1秒率を求めよ。 解答:①② %

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は肺機能検査の数値から1秒率を計算する問題だ。ポイントは、並んでいる数値のうちどれを使い、どれを使わないかを見極めること。計算そのものは単純だけど、ひっかけの数値がたくさん入っているよ。まず1秒率の定義を言えるかな。
医学生医学生
1秒量を肺活量で割ったもの、ですよね。だとすると1,920を3,200で割って60%でしょうか。
ドクタードクター
惜しい、そこがまさにひっかけなんだ。1秒率は、最大吸気位から一気に強く吐き出したとき、最初の1秒で吐き出せた量が全呼出量の何%かを示す指標。一般に使われるGaenslerの1秒率では、分母は努力肺活量、つまり同じ「強く吐く」検査で得られた全量を使う。
医学生医学生
そうか、1秒量も努力呼出の検査で測るから、分母も同じ検査の努力肺活量にそろえるわけですね。
ドクタードクター
その通り。計算すると1,920÷3,000×100で64%になる。分母をゆっくり吐いた肺活量にするとTiffeneauの1秒率で60%と別の値になってしまう。国試で単に1秒率と言えば、分母は努力肺活量と考えよう。
医学生医学生
予測肺活量や1回換気量は、何のために載っているんでしょう。
ドクタードクター
予測肺活量は%肺活量を出すための値だ。実測の肺活量を予測値で割ると3,200÷3,600で約89%になる。予測値は性別・年齢・身長から算出される。1回換気量は安静呼吸1回あたりの量で、成人で500mL前後。1秒率とはまったく関係ないよ。
医学生医学生
生理学の実習でスパイロメトリーをやったとき、肺気量分画の図を描かされたのを思い出しました。数字の名前を正確に区別しないと間違えますね。
ドクタードクター
そうなんだ。では、この64%という結果はどう解釈する?
医学生医学生
1秒率が70%未満なので閉塞性換気障害です。%肺活量は80%以上なので拘束性はなし、ということですか。
ドクタードクター
完璧だ。%肺活量80%未満なら拘束性、1秒率70%未満なら閉塞性、両方なら混合性。拘束性には間質性肺炎や肺線維症、胸郭変形、神経筋疾患、閉塞性にはCOPDや気管支喘息が代表だね。
医学生医学生
もうひとつ気になったんですが、努力肺活量のほうが肺活量より小さいのはなぜですか。同じ人が吐き切っているのに。
ドクタードクター
鋭い質問だね。健常者ではほぼ等しいけれど、COPDなどでは強く吐くと胸腔内圧が上がって末梢気道が早く潰れ、空気が肺内に取り残される。これをエアトラッピングという。だから努力肺活量が肺活量より小さくなることがある。この問題の数値も閉塞性障害と矛盾しないんだ。
医学生医学生
呼吸器内科の実習で、COPDの患者さんが口をすぼめてゆっくり息を吐いていたのは、気道が潰れないようにする工夫でしたよね。
ドクタードクター
そう、口すぼめ呼吸はまさにエアトラッピングを減らす工夫だ。発展として押さえておきたいのは、COPDの診断は気管支拡張薬を吸入した後の1秒率が70%未満であることが基本という点。そして病期分類には1秒率ではなく、予測1秒量に対する実測1秒量の割合である%1秒量を使う。
医学生医学生
1秒率、%1秒量、%肺活量……名前が似ていて混同しそうです。
ドクタードクター
何を何で割るかを意識すれば整理できるよ。1秒率は1秒量を努力肺活量で割る、つまり吐き出し方の速さ。%がつく指標は実測を予測値で割る、つまり年齢や体格に比べた大きさ。CBTでも国試でも、この区別がそのまま得点につながるし、臨床でスパイロの結果を読むときの基本になる。

まとめ

1秒率(Gaensler法)は1秒量を努力肺活量で割って求め、本問では1,920÷3,000×100=64%となります。分母を肺活量にするとTiffeneau法の60%となり誤答になるため、提示された肺活量、予測肺活量、1回換気量といった不要な数値に惑わされないことが重要です。結果の解釈では、1秒率70%未満で閉塞性、%肺活量80%未満で拘束性換気障害と判定し、本例は%肺活量が約89%のため閉塞性換気障害のパターンです。COPDではエアトラッピングにより努力肺活量が肺活量より小さくなることがあり、診断は気管支拡張薬吸入後の1秒率、病期分類は%1秒量を用いる点も区別しておきましょう。各指標の定義を正確に理解することは、スパイロメトリーの結果を臨床で読み解く土台になります。

解答・解説

正解は64 %です

求めるもの

1秒率(FEV1%:forced expiratory volume in 1 second percent)は、最大吸気位から一気に強く吐き出したとき、最初の1秒間に吐き出せた量(1秒量、FEV1)が、吐き出せた全量に対して何%を占めるかを示す指標である。

式

一般に用いられるのはゲンスラー(Gaensler)の1秒率で、分母は努力肺活量(FVC:forced vital capacity)である。  1秒率(%)= 1秒量 ÷ 努力肺活量 × 100

計算

1,920 mL ÷ 3,000 mL × 100 = 0.64 × 100 = 64% よって解答は 64 である。

ひっかけの数値に注意

問題文には肺活量(VC)3,200 mL、予測肺活量 3,600 mL、1回換気量 576 mL も並んでいるが、1秒率の計算には使わない。 ・分母を肺活量にするとティフノー(Tiffeneau)の1秒率となり、1,920 ÷ 3,200 × 100 = 60% と別の値が出てしまう。国試で単に「1秒率」といえばGaensler法(分母はFVC)と考える。 ・予測肺活量は%肺活量(%VC)の計算に使う値であり、3,200 ÷ 3,600 × 100 ≒ 88.9% となる。 ・1回換気量は安静呼吸1回あたりの換気量で、1秒率とは無関係である。

結果の解釈

1秒率 64% は基準の70%を下回るため閉塞性換気障害に該当する。一方、%肺活量は約89%で80%以上を保っているので拘束性換気障害はない。したがって本例は閉塞性換気障害のパターンと判定される。

肺気量分画と主な指標

・1回換気量(TV):安静時に1回の呼吸で出入りする空気量。成人で約500 mL前後。 ・肺活量(VC):最大吸気位から最大呼気位までゆっくり吐き出した量。 ・努力肺活量(FVC):最大吸気位からできるだけ速く強く吐き出したときの全呼出量。 ・1秒量(FEV1):FVC測定時の最初の1秒間の呼出量。 ・%肺活量(%VC):実測VC ÷ 予測VC × 100。予測値は性別・年齢・身長から算出する。

換気障害の分類

・%VC 80%以上かつ1秒率 70%以上:正常 ・%VC 80%未満、1秒率 70%以上:拘束性換気障害(間質性肺炎、肺線維症、胸郭変形、神経筋疾患など) ・%VC 80%以上、1秒率 70%未満:閉塞性換気障害(COPD、気管支喘息など) ・両方とも低下:混合性換気障害

VCとFVCの関係

健常者ではVCとFVCはほぼ等しい。しかしCOPD(慢性閉塞性肺疾患)などでは、強く吐き出すと胸腔内圧の上昇で末梢気道が早期に閉塞し、空気が肺内に取り残される(エアトラッピング、air trapping)。このためFVCがVCより小さくなることがある。本問でもFVC(3,000 mL)がVC(3,200 mL)より小さく、閉塞性障害と矛盾しない。

COPDの診断と病期

COPDの診断は気管支拡張薬吸入後のFEV1/FVCが70%未満であることが基本となる。病期分類には1秒率ではなく%1秒量(%FEV1:予測1秒量に対する実測1秒量の割合)を用いる点も区別して覚えておく。

POINT

・1秒率(Gaensler)= 1秒量 ÷ 努力肺活量 × 100。分母はFVCであり、VCではない。 ・本問:1,920 ÷ 3,000 × 100 = 64%。 ・1秒率 70%未満で閉塞性換気障害、%肺活量 80%未満で拘束性換気障害。 ・計算に不要な数値(VC、予測VC、1回換気量)に惑わされない。分母をVCにすると60%(Tiffeneau法)となり誤答になる。

※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。