StudyMed医師国家試験

腹膜炎手術の翌日に肺が白くなる―敗血症が引き金となるARDSを見抜く

第105回医師国家試験 E問題 第68問(連問)

国試問題にチャレンジ

第105回 E問題 第68問

連問の共通文

次の文を読み,66~68の問いに答えよ。 73歳の男性。腹痛を主訴に来院した。 現病歴:1週間便が出ていない。2日前に腹痛を自覚したが我慢していた。昨日から尿が出ていない。今朝,家族に伴われて受診した。 既往歴:60歳から高血圧症で内服治療中。昨年の人間ドックで便潜血反応陽性のため,精査が必要といわれたが,受診しなかった。 現症:意識レベルはJCSⅠ-1。身長160 cm,体重60 kg。体温38.5℃。呼吸数24/分。脈拍112/分,整。血圧72/42 mmHg。表情は苦悶様で,腹部全体に痛みを訴えている。心音に異常を認めない。腹部は膨隆し,板状硬であり,反跳痛を認める。腸雑音を聴取しない。皮膚は温かい。 検査所見:血液所見:赤血球350万,Hb 9.0 g/dL,Ht 27%,白血球15,000(好中球83%,好酸球1%,好塩基球1%,単球2%,リンパ球13%),血小板5.2万。血液生化学所見:血糖90 mg/dL,HbA1c 5.0%(基準4.3~5.8),総蛋白6.0 g/dL,アルブミン4.0 g/dL,尿素窒素30 mg/dL,クレアチニン1.0 mg/dL,尿酸5.0 mg/dL,Na 145 mEq/L,K 4.0 mEq/L,Cl 100 mEq/L。免疫学所見:CRP 10.0 mg/dL,CEA 20 ng/mL(基準5以下)。  急性腹症と診断して,開腹手術が予定された。

 手術翌日,呼吸困難を訴えた。体温36.5℃。呼吸数24/分。脈拍100/分,整。血圧118/80 mmHg。FIO2 0.5で経皮的動脈血酸素飽和度〈SpO2〉90%。両側肺野で吸気時のcoarse cracklesと呼気時のwheezesとを聴取する。心エコー検査で明らかな異常を認めない。胸部エックス線写真を別に示す。  病態として最も考えられるのはどれか。

第105回 E問題 第68問の問題画像
  1. a.肺膿瘍
  2. b.肺塞栓症
  3. c.気管支喘息
  4. d.うっ血性心不全
  5. e.急性呼吸促迫症候群

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、緊急開腹術の翌日に起きた急性呼吸不全の病態を考える問題だ。注目してほしいのは3つ。術前にどんな全身状態だったか、酸素をどれだけ投与しても酸素化がどの程度か、そして心臓が原因かどうか。まず術前の状態をどう解釈するかな。
医学生医学生
便潜血陽性やCEA高値を放置していて、板状硬と反跳痛があるので、大腸癌による閉塞から穿孔して汎発性腹膜炎になったのだと思います。血圧も低くて敗血症性ショックですね。
ドクタードクター
その通り。発熱、白血球増多、血小板減少まで揃っていて、全身に強い炎症反応が起きていた。これがこの問題の伏線なんだ。では術後の酸素化を見てみよう。FIO2 0.5でSpO2 90%というのは、どのくらい悪いと思う?
医学生医学生
SpO2 90%だとPaO2はおよそ60 mmHgなので、P/F比は60÷0.5で120くらいでしょうか。
ドクタードクター
素晴らしい。正常はおおむね400以上だから、かなり重い酸素化障害だ。50%もの酸素を吸わせてこの値ということは、肺胞に水が溜まって、血液が酸素に触れずに通り過ぎるシャントが起きていると考えられる。
医学生医学生
両側でcoarse cracklesが聴こえるのも、肺胞に水がある証拠ですね。でもwheezesもあるので、喘息っぽさも感じてしまいました。
ドクタードクター
良い疑問だね。wheezesは気道が狭くなっているサインだけど、喘息に限らず気道壁の浮腫でも聴こえる。心不全でも心臓喘息と呼ばれるwheezesが出るのは知っているかな。今回はcracklesとセットで、肺全体が水浸しになっている中での気道浮腫と解釈するのが自然だ。胸部エックス線写真でも両側にびまん性の浸潤影が広がっていて、心拡大や胸水は目立たない。
医学生医学生
肺に水が溜まっているなら、術中の輸液が多すぎてうっ血性心不全になった可能性はどうですか。
ドクタードクター
まさにそこが最大の鑑別点だ。心原性肺水腫なら、心拡大、肺門中心の蝶形陰影、Kerley線、胸水がみられ、心エコーで収縮能低下や左房圧上昇の所見が出るはず。今回は心エコーに明らかな異常がなく、画像も心不全らしくない。だから心臓のポンプ不全で水が押し出された静水圧性の肺水腫ではなく、血管の壁そのものが傷んで水が漏れ出た非心原性肺水腫、つまり急性呼吸促迫症候群、ARDSと考えるのが最も妥当なんだ。
医学生医学生
敗血症で活性化した好中球やサイトカインが、肺胞上皮や毛細血管内皮を傷つけるんですよね。病理の講義で、びまん性肺胞傷害で硝子膜ができるスライドを見ました。
ドクタードクター
よく覚えているね。ARDSの原因は肺炎や誤嚥のような直接損傷と、敗血症や重症外傷、大量輸血、重症膵炎のような肺の外からの間接損傷に分けられ、敗血症はその代表だ。今回は腹膜炎という肺外の病変が血流を介して肺を傷害した典型例と言える。ほかの選択肢も確認しよう。術後の呼吸困難といえば肺塞栓症も気になるよね。
医学生医学生
臨床実習の外科で、術後の初回歩行時は肺塞栓に注意と何度も言われました。今回も術後なので迷います。
ドクタードクター
鑑別に挙げる姿勢は正しい。ただ肺塞栓症では胸部エックス線写真はほぼ正常かわずかな変化のことが多く、両側のcracklesやびまん性浸潤影は典型的でない。また大きな塞栓なら心エコーで右室拡大などの右心負荷がみられるはずだが、今回は異常なしだ。
医学生医学生
肺膿瘍は、解熱していますし、術後1日では早すぎる気がします。
ドクタードクター
その通り。肺膿瘍は誤嚥などを契機に比較的ゆっくり進み、発熱や膿性痰を伴い、画像では空洞と液面形成を伴う限局した陰影になる。両側びまん性という今回の像とは違う。気管支喘息も、発作時の画像は過膨張が主体で浸潤影は出ないし、既往もないから考えにくい。
医学生医学生
まとめると、明らかな誘因があって急性に発症し、高度の低酸素血症と両側陰影があり、心原性が否定される、という流れでARDSと判断するんですね。
ドクタードクター
まさにBerlin定義の骨格そのものだ。誘因から1週間以内の発症、両側陰影、心不全や輸液過剰で説明できない、PEEP 5 cmH2O以上でP/F比300以下。重症度はP/F比で軽症、中等症(200以下)、重症(100以下)の3段階に分ける。昔のAECC基準では300以下を急性肺損傷、200以下をARDSと呼んでいたけれど、その区分は廃止されているので注意してね。
医学生医学生
治療は酸素をもっと上げればいいのでしょうか。
ドクタードクター
シャントが主体だから酸素を上げるだけでは改善しにくいのがARDSの特徴だ。原因疾患の治療、今回なら感染源のコントロールと抗菌薬が大前提。そのうえで人工呼吸では、1回換気量を予測体重あたり6 mL/kg程度に絞り、プラトー圧を30 cmH2O以下に保つ肺保護換気を行い、適切なPEEPで肺胞の虚脱を防ぐ。中等症以上では腹臥位療法や筋弛緩薬も検討する。
医学生医学生
肺を膨らませすぎると、それ自体が肺を傷めてしまうから換気量を抑えるんですね。輸液も入れすぎないようにしないと。
ドクタードクター
その通り。敗血症の初期には十分な輸液が必要だけど、ARDSを起こした肺には過剰な水分が負担になる。循環と呼吸のバランスを日々見極めるのが集中治療の腕の見せどころだよ。

まとめ

敗血症を伴う汎発性腹膜炎の術後に急性発症した呼吸不全で、高濃度酸素下でも改善しない低酸素血症(推定P/F比約120)、両側びまん性浸潤影、心エコー正常という組み合わせは、急性呼吸促迫症候群(ARDS)を示します。ARDSは好中球やサイトカインによる肺胞上皮・血管内皮傷害で透過性が亢進して生じる非心原性肺水腫で、原因として最も多いのは敗血症です。最大の鑑別は輸液過剰などによる心原性肺水腫であり、心エコーや心拡大・胸水の有無が判断の鍵となります。肺塞栓症は画像所見に乏しく右心負荷を示し、肺膿瘍は限局した空洞性陰影、気管支喘息は過膨張が主体である点で区別できます。治療は原因疾患の制御と低1回換気量・適切なPEEPによる肺保護換気が柱であり、重症患者の術後管理で必ず意識すべき病態です。

解答・解説

正解はeです

背景

本例は下部消化管悪性腫瘍(大腸癌など)による閉塞から穿孔を来し、汎発性腹膜炎と敗血症性ショックに陥った状態で緊急開腹術を受けた患者である。術前には血小板減少もあり、全身性の強い炎症反応が起きていた。

術後翌日の所見の整理

(1) 発症時期: 手術翌日、すなわち敗血症という誘因から1日程度での急性発症である。 (2) 酸素化: 吸入酸素濃度(FIO2)0.5という高濃度酸素投与下でもSpO2 90%にとどまる。SpO2 90%は動脈血酸素分圧(PaO2)おおよそ60 mmHgに相当するため、PaO2/FIO2比(P/F比)は約60÷0.5=120 mmHgと推定され、重い酸素化障害である(正常ではおおむね400以上)。 (3) 聴診: 両側肺野の吸気時coarse crackles(水泡音)は肺胞・気道内の液体貯留を、呼気時wheezes(笛音)は気道壁の浮腫などによる気道狭窄を示唆する。 (4) 循環・感染: 血圧118/80 mmHgとショックからは離脱し、体温36.5℃と解熱している。 (5) 心機能: 心エコー検査で明らかな異常がなく、心原性肺水腫(左心不全)は否定的である。 (6) 胸部エックス線写真: 両側肺野に広がるびまん性の浸潤影(肺水腫様の陰影)を認め、心拡大や胸水貯留など心不全を示す所見は目立たない。

診断へのプロセス

敗血症という明確な誘因のもとで急性に発症し、高度の低酸素血症と両側びまん性浸潤影を呈し、心原性肺水腫が否定される。これは急性呼吸促迫症候群(ARDS)の診断要件をすべて満たす。ARDSは、敗血症などで活性化した好中球や炎症性サイトカインが肺胞上皮と肺毛細血管内皮を傷害し、血管透過性が亢進して蛋白に富む液体が肺胞に漏れ出る非心原性肺水腫である。本例の腹膜炎・敗血症は、肺以外の病変が血流を介して肺を傷害する「間接損傷」の代表的原因である。

選択肢考察

  1. ×a.  肺膿瘍

    肺膿瘍は肺実質の化膿性炎症が壊死して膿瘍を形成したもので、誤嚥などを契機に比較的緩徐に進行し、発熱や膿性痰を伴うことが多い。胸部エックス線写真では類円形の腫瘤影や、内部に空洞と液面形成(ニボー)を伴う陰影を呈する。本例は術後1日での急性発症であり、解熱していること、両側びまん性の陰影であることから合わない。

  2. ×b.  肺塞栓症

    肺塞栓症は術後の長期臥床や安静解除後の初回歩行などを契機に、下肢深部静脈血栓が肺動脈に詰まって急激な呼吸困難・胸痛・頻脈を生じる疾患である。術後は好発時期であり鑑別に挙がるが、胸部エックス線写真は正常かわずかな変化にとどまることが多く、両側肺のcrackles・wheezesや両側びまん性浸潤影は典型的でない。また大きな塞栓であれば心エコー検査で右室拡大などの右心負荷所見がみられるが、本例では異常がない。

  3. ×c.  気管支喘息

    気管支喘息は気道の慢性炎症による可逆性の気道狭窄で、呼気時wheezesと呼気延長が特徴である。胸部エックス線写真は正常か、発作時には肺の過膨張(横隔膜の平低化、肺野の透過性亢進、滴状心)を示すにとどまり、両側びまん性の浸潤影は来さない。本例にもwheezesはあるが、吸気時cracklesと両側浸潤影を伴い、気道の浮腫によるものと解釈できる。喘息の既往もなく、考えにくい。

  4. ×d.  うっ血性心不全

    術中術後の大量輸液による容量過負荷で左心不全(心原性肺水腫)を来すことはあり、ARDSとの鑑別が最も重要な疾患である。心原性肺水腫ではcracklesやwheezes(心臓喘息)を聴取し、胸部エックス線写真で心拡大、肺門部中心の蝶形陰影、Kerley線、胸水などを認め、心エコー検査で心収縮能低下や左房圧上昇を示す所見が得られる。本例は心エコー検査に明らかな異常がなく、心拡大や胸水も目立たないため否定的である。

  5. ○e.  急性呼吸促迫症候群

    急性呼吸促迫症候群(ARDS)は、敗血症・肺炎・誤嚥・外傷などを誘因として急性に発症する、透過性亢進による非心原性肺水腫である。本例は、(1) 敗血症を伴う汎発性腹膜炎という典型的な誘因がある、(2) 手術翌日の急性発症である、(3) FIO2 0.5でSpO2 90%とP/F比が約120と推定される高度の低酸素血症がある、(4) 胸部エックス線写真で両側びまん性浸潤影を認める、(5) 心エコー検査で異常がなく心原性肺水腫が否定される、という点ですべての診断要件を満たしており、最も考えられる病態である。

ARDSの診断基準(Berlin定義、2012年)

1) 発症時期: 既知の誘因または呼吸器症状の出現・増悪から1週間以内。 2) 胸部画像: 胸水、無気肺、結節だけでは説明できない両側の陰影。 3) 肺水腫の原因: 心不全や輸液過剰だけでは説明できない呼吸不全(危険因子がなければ心エコーなどで静水圧性肺水腫を除外する)。 4) 酸素化: PEEP(呼気終末陽圧)またはCPAP 5 cmH2O以上の条件で、P/F比により軽症(200<P/F≦300)、中等症(100<P/F≦200)、重症(P/F≦100)に分類する。 かつてのAECC基準(1994年)では、P/F比≦300を急性肺損傷(ALI)、≦200をARDSとしていたが、Berlin定義でALIという用語は廃止された。さらに近年の国際的な新定義では、SpO2/FIO2比による評価や、挿管されていない患者も含める拡張が提案されている。

ARDSの主な原因

・直接損傷(肺そのものの傷害): 肺炎、胃内容物の誤嚥、肺挫傷、溺水、有毒ガス吸入など。 ・間接損傷(肺外からの傷害): 敗血症(最多)、重症外傷、大量輸血、重症急性膵炎、広範囲熱傷など。

病態と経過

好中球の活性化とサイトカインにより肺胞上皮・血管内皮が傷害され、蛋白に富む滲出液が肺胞を満たす(滲出期、硝子膜形成を伴うびまん性肺胞傷害)。その後、増殖期・線維化期へと移行することがある。肺コンプライアンスが低下し、シャントによる低酸素血症は酸素投与だけでは改善しにくい。

治療の要点

・原因疾患の治療(感染源コントロール、抗菌薬)。 ・肺保護換気: 1回換気量を予測体重あたり6 mL/kg程度に制限し、プラトー圧を30 cmH2O以下に保つ。適切なPEEPで肺胞虚脱を防ぐ。 ・中等症~重症では腹臥位療法、筋弛緩薬の使用などを検討する。 ・過剰輸液を避けた水分管理。

心原性肺水腫とARDSの鑑別

心原性肺水腫: 心疾患の既往、心拡大、胸水、Kerley線、心エコーで心機能低下、BNP高値、利尿薬や血管拡張薬で速やかに改善。 ARDS: 誘因疾患があり、心拡大は乏しく、心エコーで心機能は保たれ、高濃度酸素でも低酸素血症が改善しにくい。

POINT

・敗血症(汎発性腹膜炎)術後の急性発症、高度の低酸素血症(高濃度酸素下でもSpO2低値)、両側びまん性浸潤影、心エコー正常 → ARDS。 ・ARDSの原因として最も多いのは敗血症(間接損傷)。 ・Berlin定義: 1週間以内の発症、両側陰影、心不全・輸液過剰で説明できない、PEEP 5 cmH2O以上でP/F比≦300(軽症≦300、中等症≦200、重症≦100)。 ・心原性肺水腫との鑑別に心エコー検査が重要。 ・治療は原因疾患の治療と低1回換気量・適切なPEEPによる肺保護換気。

※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。