StudyMed医師国家試験

息を忘れる早産児―無呼吸発作の「原因」と「結果」を見分ける

第105回医師国家試験 E問題 第41問

国試問題にチャレンジ

第105回 E問題 第41問

生後2日の新生児。在胎31週,1,650 gで出生した。Apgarスコア8点(1分),9点(5分)。20~25秒間の無呼吸発作が数回みられ,発作時の心拍数は92~100/分であり,チアノーゼを認める。非発作時に明らかな異常を認めない。脳波に異常を認めない。血糖52 mg/dL,血清電解質に異常を認めない。  発作の病態として考えられるのはどれか。

  1. a.低血糖
  2. b.けいれん
  3. c.気道狭窄
  4. d.低酸素症
  5. e.呼吸中枢の未熟性

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、早産児にみられる無呼吸発作の病態を考える問題だ。ポイントは2つ。ひとつは、検査結果からどの原因が否定されているかを整理すること。もうひとつは、発作の「原因」と、発作によって起きている「結果」を区別することだよ。まず、この発作は無呼吸発作と呼んでいいかな。
医学生医学生
呼吸停止が20秒以上で、しかも徐脈とチアノーゼを伴っているので、無呼吸発作の定義に当てはまると思います。
ドクタードクター
正しい。新生児の無呼吸発作は、20秒以上の呼吸停止、または20秒未満でも心拍100/分未満の徐脈やチアノーゼ、酸素飽和度の低下を伴うものと定義される。では、その原因をどう分けて考えるかな。
医学生医学生
小児科の講義で、一次性と二次性に分けると習いました。二次性なら感染症とか頭蓋内出血とか……。
ドクタードクター
その通り。未熟性そのものによる一次性と、ほかの病気が原因になる二次性がある。二次性の原因は、敗血症などの感染症、頭蓋内出血、けいれん、低血糖や電解質異常、体温の異常、貧血、動脈管開存症、呼吸器疾患など多岐にわたる。だから無呼吸発作をみたら、まず二次性の原因を一つずつ除外していくのが鉄則なんだ。
医学生医学生
低血糖は無呼吸の原因になりますよね。52 mg/dLって、早産児としては低めな気もするんですが。
ドクタードクター
いい疑問だね。新生児の低血糖は無呼吸やけいれん、哺乳不良の原因になるから、必ず確認すべき項目だ。ただ、現在は50 mg/dL未満をおおむね介入の目安にしているから、この値は低血糖とはいえない。昔は早産児なら20 mg/dL未満といった低い基準が使われていたけれど、どちらで考えても該当しないね。
医学生医学生
けいれんはどうでしょう。新生児のけいれんは手足がはっきりガクガクしないこともあると聞きました。
ドクタードクター
よく知っているね。新生児では、無呼吸や眼球偏位、口をもぐもぐさせる動きだけが現れる微細発作があるから、けいれんは大事な鑑別だ。けいれん性の無呼吸なら脳波で発作波が見られることが多いし、初めは心拍が上がりやすく、徐脈を伴いにくいとされる。今回は脳波が正常で、発作時に徐脈があるから、けいれんは考えにくい。
医学生医学生
気道狭窄の可能性はありますか。発作のたびに息が詰まっているのかなとも思いました。
ドクタードクター
喉頭軟化症や声門下狭窄のような器質的な気道狭窄なら、生まれてすぐから吸気性喘鳴や陥没呼吸が続くはずだ。今回はApgarスコアも良好で、発作のないときは異常がない。ただ面白いことに、早産児の無呼吸では咽頭の筋肉の緊張が弱いために、一時的に上気道がふさがる閉塞性の要素が混ざることがある。それでも根っこにあるのは中枢の未熟性で、固定した気道の異常とは別物なんだ。
医学生医学生
チアノーゼが出ているので、低酸素症が原因というのはどうですか。
ドクタードクター
ここが今回いちばんの落とし穴だよ。確かに発作時は低酸素になっている。でもそれは、呼吸が止まった結果として起きていることだ。発作のないときには異常がなく、持続的に低酸素になる肺や心臓の病気を示す所見もない。結果を原因と取り違えないようにしよう。
医学生医学生
そうすると、残るのは呼吸中枢の未熟性ですね。在胎31週というのが一番のヒントだったんだ。
ドクタードクター
正解。早産児では延髄の呼吸中枢がまだ十分に育っておらず、二酸化炭素が上がっても換気を増やす反応が弱い。さらに低酸素に対しては、かえって呼吸が抑えられる反応を示すことがある。そのため呼吸リズムが不安定になり、無呼吸を起こしやすいんだ。これを未熟児無呼吸発作と呼ぶ。在胎週数が短いほど多く、在胎34週未満の早産児によくみられる。
医学生医学生
生理学の実習で習った化学受容器の反応が、早産児ではまだ未熟ということですね。発症時期にも特徴はありますか。
ドクタードクター
生後2〜7日ごろに始まることが多い。逆に、生後24時間以内に起きた無呼吸や、いったん落ち着いていたのに急に増えた無呼吸は、敗血症や頭蓋内出血など二次性の原因を強く疑うサインだ。NICUではこの経過の見方がとても大切になる。
医学生医学生
治療はどうするんでしょう。NICUの実習で、保育器の赤ちゃんの足の裏を看護師さんがさすっているのを見ました。
ドクタードクター
まさにそれが発作時の初期対応で、足の裏や背中への皮膚刺激で呼吸を促す。戻らなければバッグ・マスクで換気する。薬物療法の第一選択はクエン酸カフェインなどのメチルキサンチン製剤で、呼吸中枢を刺激し、横隔膜の収縮力も高める。上気道の閉塞を防ぐためにnasal CPAPを使うこともあり、重症なら人工換気を行う。心拍・呼吸・酸素飽和度のモニタリングも続けるよ。
医学生医学生
成長すれば自然に治まっていくものなんですか。
ドクタードクター
多くは修正週数で34〜37週ごろまでに消えていく。呼吸中枢が育つにつれて落ち着いていくわけだ。だから治療の目的は、その時期まで安全に乗り切らせることなんだよ。

まとめ

新生児の無呼吸発作は、20秒以上の呼吸停止、または徐脈やチアノーゼを伴う呼吸停止と定義され、未熟性による一次性と、感染症・頭蓋内出血・けいれん・低血糖・電解質異常などによる二次性に分けられます。在胎34週未満の早産児で二次性の原因が除外され、非発作時に異常がなければ、延髄の呼吸中枢の未熟性による未熟児無呼吸発作と考えます。発作時のチアノーゼは呼吸停止の結果であり原因ではないこと、脳波正常や徐脈の存在がけいれんを否定する手がかりになることを押さえておきましょう。治療は皮膚刺激、クエン酸カフェインなどのメチルキサンチン製剤、nasal CPAPが中心で、多くは修正34〜37週ごろまでに消失します。原因と結果を区別して病態を考える姿勢は、新生児医療に限らずあらゆる臨床推論の基本になります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・在胎31週、出生体重1,650 g → 早産児であり、低出生体重児(2,500 g 未満)である ・Apgarスコア8点(1分)、9点(5分)→ 出生時の仮死はなく、生直後の呼吸・循環の適応は良好であった ・生後2日に20〜25秒間の無呼吸発作が数回出現し、発作時に徐脈(92〜100/分)とチアノーゼを伴う ・発作のない時は明らかな異常なし ・脳波異常なし、血糖52 mg/dL、電解質異常なし

診断へのプロセス

新生児の無呼吸発作は、一般に「20秒以上の呼吸停止」、または「20秒未満でも徐脈(心拍数100/分未満)やチアノーゼ・酸素飽和度低下を伴う呼吸停止」と定義される。本例はこれに当てはまる。 無呼吸発作には、未熟性そのものによる一次性(特発性)のものと、他の病気が原因となる二次性(症候性)のものがある。二次性の原因としては、敗血症などの感染症、頭蓋内出血、けいれん、低血糖・電解質異常などの代謝異常、低体温・高体温、貧血、動脈管開存症、呼吸器疾患、胃食道逆流、母体に投与された薬剤の影響などが挙げられる。 本例では、脳波が正常であることからけいれんは否定的で、血糖と電解質も正常範囲にある。出生時の状態は良好で、発作のない時は異常がなく、呼吸器疾患や全身状態の悪化を示す所見もない。在胎31週という未熟性を考えると、延髄にある呼吸中枢の発達が未熟なために起こる無呼吸発作、すなわち未熟児無呼吸発作(apnea of prematurity)と考えるのが最も妥当である。

設問の考え方

問われているのは「発作の病態」、つまり発作を引き起こしている原因である。発作の結果として生じている現象(チアノーゼ=低酸素)と、発作を起こしている原因(呼吸中枢の未熟性)を区別することが大切である。

選択肢考察

  1. ×a.  低血糖

    新生児の低血糖は無呼吸・けいれん・振戦・哺乳不良などの原因となるため、無呼吸発作では必ず血糖を確認する。しかし本例の血糖は52 mg/dLで、現在の一般的な治療・介入の目安(おおむね50 mg/dL未満)を上回っており、低血糖とはいえない。なお、かつては早産児の低血糖を20 mg/dL未満、正期産児を30 mg/dL未満などとする基準が用いられていたが、神経学的予後への影響を考慮し、現在はより高い値で介入するのが一般的である。いずれの基準でも本例は低血糖に該当しない。

  2. ×b.  けいれん

    新生児けいれんは、はっきりした手足のけいれんを示さず、無呼吸や眼球偏位、口をもぐもぐさせる動きなどの微細な症状(微細発作)として現れることがあり、無呼吸発作の鑑別として重要である。けいれん性の無呼吸であれば脳波で発作波が確認されることが多い。また、けいれんに伴う無呼吸では初期に心拍数が増加しやすく、徐脈を伴いにくいとされる。本例は脳波に異常がなく、発作時に徐脈を伴っていることから、けいれんは考えにくい。

  3. ×c.  気道狭窄

    喉頭軟化症や声門下狭窄、小顎症などの先天的な気道狭窄があれば、出生直後から吸気性喘鳴や陥没呼吸、持続的な呼吸困難がみられるはずである。本例は Apgarスコアが良好で、発作のない時は異常を認めず、固定した気道の異常は考えにくい。なお、未熟児無呼吸発作の一部には、咽頭の筋緊張の低さによる一過性の上気道閉塞(閉塞性無呼吸)が混在することがあるが、その根本には中枢の未熟性があり、器質的な気道狭窄とは異なる。

  4. ×d.  低酸素症

    本例の発作時にはチアノーゼがあり、低酸素状態にあることは確かである。しかしこれは呼吸が止まった結果として生じたものであり、発作を引き起こしている病態ではない。発作のない時には異常がなく、持続的な低酸素状態をきたす肺や心臓の病気を示唆する所見もない。原因と結果を取り違えないことが大切である。

  5. ○e.  呼吸中枢の未熟性

    早産児では、延髄の呼吸中枢の神経ネットワークが未熟で、血中の二酸化炭素の上昇に対する換気の反応が弱く、低酸素に対してはむしろ呼吸が抑えられる反応を示すことがある。そのため呼吸のリズムが不安定になり、無呼吸発作を起こしやすい。この未熟児無呼吸発作は在胎週数が短いほど頻度が高く、在胎34週未満の早産児に多い。本例は在胎31週の早産児で、二次性無呼吸の原因となる低血糖・電解質異常・けいれんが否定され、非発作時は異常を認めないことから、呼吸中枢の未熟性による発作と考えられる。

未熟児無呼吸発作(apnea of prematurity)

・定義:20秒以上の呼吸停止、または20秒未満でも徐脈(100/分未満)やチアノーゼ・酸素飽和度低下を伴う呼吸停止。 ・頻度:在胎週数が短いほど多く、在胎28週未満ではほぼ全例に、在胎30週前後でも半数以上にみられる。 ・発症時期:生後2〜7日ごろに始まることが多い。生後24時間以内の無呼吸や、いったん落ち着いた後の急な増加は、敗血症や頭蓋内出血など二次性の原因を強く疑う。 ・経過:修正週数(在胎週数+生後週数)で34〜37週ごろまでに多くが消失する。

無呼吸の分類

・中枢性:呼吸努力(胸郭の動き)そのものが止まる。 ・閉塞性:呼吸努力はあるが、上気道の閉塞により空気が流れない。 ・混合性:両者が混在する。未熟児無呼吸発作では混合性が最も多い。

治療・対応

・まず二次性の原因(感染症、頭蓋内出血、低血糖、電解質異常、体温異常、貧血など)を除外する。 ・発作時は足底や背部への皮膚刺激で呼吸を促し、改善しなければバッグ・マスクによる換気を行う。 ・薬物療法:メチルキサンチン製剤(クエン酸カフェインなど)が第一選択で、呼吸中枢を刺激し横隔膜の収縮力を高める。 ・呼吸補助:経鼻的持続陽圧呼吸(nasal CPAP)などで上気道の閉塞を防ぐ。重症例では人工換気を行う。 ・監視:心拍・呼吸・経皮的酸素飽和度のモニタリングを継続する。

POINT

・無呼吸発作:20秒以上の呼吸停止、または徐脈・チアノーゼを伴う呼吸停止。 ・在胎34週未満の早産児で、他の原因がなければ呼吸中枢の未熟性による未熟児無呼吸発作を考える。 ・二次性の原因(感染症、頭蓋内出血、けいれん、低血糖、電解質異常など)の除外が先決。 ・チアノーゼ(低酸素)は発作の結果であり、原因ではない。 ・治療はカフェインなどのメチルキサンチン製剤、nasal CPAP。修正34〜37週ごろまでに消失することが多い。

※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。