CABG直後、右上肺野が白くなった―純酸素でも上がりきらないPaO2が示す術後無気肺
第106回医師国家試験 E問題 第45問
国試問題にチャレンジ
78歳の男性。全身麻酔で冠動脈バイパス術を受けた。手術終了後，未覚醒の状態で，人工呼吸管理下にある。心拍数92/分，整。血圧132/72 mmHg。動脈血ガス分析（100％酸素投与下）：pH 7.30，PaCO2 53 Torr，PaO2 270 Torr，HCO3− 22 mEq/L。術前と術後の胸部エックス線写真（A）（B）を別に示す。 術後の病態として最も考えられるのはどれか。
- a.気胸
- b.胸水
- c.無気肺
- d.肺塞栓
- e.縦隔血腫
対話形式の解説
ドクター
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全身麻酔、特に開胸を伴う心臓手術の後に最も頻度の高い呼吸器合併症は無気肺です。麻酔による機能的残気量の低下、高濃度酸素による吸収性無気肺、分泌物による気道閉塞、人工心肺や開胸操作による肺の圧排が重なって起こります。術前と比べて新たに出現した肺葉単位の透過性低下と、純酸素下でもPaO2が上がりきらないシャント（P/F比低下・A-aDO2開大）が診断の決め手です。気胸は透過性亢進、胸水は下方の陰影、縦隔血腫は縦隔拡大、肺塞栓はエックス線所見に乏しいことで区別でき、術直後の右上葉無気肺では気管チューブの深すぎによる片肺挿管も必ず確認します。血液ガスを吸入酸素濃度とあわせて解釈し、画像を術前と比較して読む姿勢は、周術期管理の基本となる力です。
解答・解説
正解はcです
状況の整理
高齢男性が冠動脈バイパス術（CABG）を全身麻酔下に受け、術直後に麻酔から覚めないまま人工呼吸管理中である。心拍数92/分・血圧132/72 mmHgと循環動態は安定しており、ショックや急激な循環破綻を示す所見はない。
動脈血ガスの読み方
・pH 7.30（酸血症）、PaCO2 53 Torr（上昇）であり、呼吸性アシドーシスである。HCO3− 22 mEq/Lとほぼ正常範囲で腎性代償はまだ起きておらず、急性の変化と考えられる。麻酔薬・筋弛緩薬の残存下で換気量が不足している、あるいは換気が不均等になっている状態を反映する。 ・PaO2 270 Torrは一見高いが、吸入酸素濃度（FIO2）は1.0である。PaO2/FIO2比（P/F比）は270で、正常（400〜500程度）より明らかに低い。肺胞気式で肺胞気酸素分圧（PAO2）を概算すると、PAO2 ≒ (760−47)×1.0 − 53/0.8 ≒ 647 Torrとなり、肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）は約380 Torrと大きく開大している。純酸素下でのA-aDO2開大は、換気されていない肺胞を血液が通過する「シャント」の存在を示唆し、無気肺の病態と合致する。
胸部エックス線写真の比較
術前（A）では両肺野とも含気は良好である。術後（B）では胸骨ワイヤー、気管チューブ、各種カテーテル類が写っており、右上肺野が透過性低下（均一な白さ）を示し、右上葉の含気が失われている。一方、肺野の外側に肺紋理のない透亮域（気胸）はなく、肋骨横隔膜角も鈍化しておらず（胸水なし）、縦隔陰影の拡大も認めない。
結論
全身麻酔・開胸手術後という背景、術後に新たに出現した肺葉単位の透過性低下、純酸素下でのA-aDO2開大（シャント）から、術後の無気肺（右上葉）と判断する。
選択肢考察
- ×a. 気胸
気胸では胸腔内に空気が入り、エックス線写真で肺の辺縁（臓側胸膜線）の外側に肺紋理のない透過性亢進域がみられる。本例の術後写真で異常なのは右上肺野の透過性「低下」であり、透亮域は認めない。陽圧換気中の緊張性気胸であれば血圧低下や気道内圧上昇を伴うことが多いが、本例の循環動態は安定している。CABGでは中心静脈穿刺や胸膜の開放により気胸が起こり得るが、本例の所見とは合わない。
- ×b. 胸水
胸水は立位では肋骨横隔膜角の鈍化や下肺野から上方に凹のメニスカス状陰影として現れ、臥位撮影では患側全体のすりガラス様透過性低下として見える。CABG後には左側胸水がしばしば生じるが、本例の陰影は右上肺野に限局し、肋骨横隔膜角は保たれている。重力に従って背側・下方にたまる胸水の分布とは一致しない。
- ○c. 無気肺
術前にはなかった右上肺野の均一な透過性低下が術後に出現しており、右上葉の含気消失、すなわち無気肺を示す。全身麻酔下では横隔膜の弛緩による機能的残気量（FRC）の低下、高濃度酸素吸入による吸収性無気肺、気道分泌物の貯留による気管支閉塞、開胸・人工心肺による肺の圧排などが重なり、無気肺が高頻度に起こる。無気肺部を流れる血液は酸素化されないためシャントとなり、100%酸素下でもPaO2が270 Torrにとどまる（A-aDO2開大）ことと整合する。右上葉気管支は分岐部近くで分かれるため、気管チューブが深く入って右主気管支に入り込む（片肺挿管）と右上葉の入口をふさいで右上葉無気肺を生じることもあり、チューブ位置の確認も重要である。
- ×d. 肺塞栓
肺血栓塞栓症は術後の重要な合併症であるが、多くは術後の離床開始時など下肢深部静脈血栓が遊離したときに起こり、術直後の未覚醒の時点では典型的でない。胸部エックス線写真はしばしば正常に近く、所見があっても肺動脈中枢部の拡張や末梢肺血管影の減少（Westermarck徴候）、肺梗塞による胸膜側のくさび状陰影（Hampton's hump）などで、肺葉全体の均一な透過性低下とはならない。また、肺塞栓では死腔換気の増大により呼気終末CO2の低下や頻脈・血圧低下・右心負荷が目立つことが多く、本例の安定した循環とは合わない。
- ×e. 縦隔血腫
CABG後の縦隔内出血・血腫では、縦隔陰影の拡大がエックス線写真上の手がかりとなり、ドレーン排液量の増加や、進行すれば心タンポナーデによる頻脈・低血圧・中心静脈圧上昇を伴う。本例では術前と比べて縦隔陰影の拡大はなく、血圧も保たれている。陰影は縦隔ではなく右上肺野の肺実質に存在しており、合致しない。
術後無気肺の機序
・機能的残気量の低下：麻酔・筋弛緩により横隔膜が頭側へ移動し、特に背側・下側の肺胞が虚脱しやすい。高齢・肥満・上腹部や開胸手術で増悪する。 ・吸収性無気肺：高濃度酸素を吸入すると、窒素という「支え」のガスが失われ、閉塞した肺胞内の酸素が血液に吸収されて肺胞が虚脱する。 ・閉塞性無気肺：気道分泌物や血液による気管支閉塞。術後は創部痛による咳嗽・深呼吸の抑制で痰の喀出が不十分となる。 ・圧迫性無気肺：開胸操作、胸水、心拡大などによる肺の圧排。人工心肺中は肺の換気が停止するため、心臓手術後は特に起こりやすい。
エックス線所見
肺葉単位の透過性低下に加え、容積減少の間接所見（葉間裂の偏位、横隔膜挙上、気管・縦隔の患側への偏位、肺門の偏位）を伴う。右上葉無気肺では水平裂（小葉間裂）が上方へ挙上する。
対応
気管チューブ位置の確認（深すぎれば引き抜く）、気管内吸引、体位変換、呼気終末陽圧（PEEP）やリクルートメント手技による肺胞再開通、必要に応じて気管支鏡による痰の除去を行う。抜管後は早期離床、深呼吸・インセンティブスパイロメトリー、十分な鎮痛が予防に有効である。術前の禁煙指導や呼吸訓練も術後肺合併症の予防策である。
ガス交換障害の指標
A-aDO2 ＝ PAO2 − PaO2、PAO2 ＝ (大気圧 − 飽和水蒸気圧47) × FIO2 − PaCO2/0.8。室内気での正常A-aDO2はおおむね10〜20 Torr以下（加齢で増大）。P/F比は300以下で酸素化障害、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）の重症度分類にも用いられる。
POINT
・全身麻酔、特に開胸・心臓手術後の最も頻度の高い呼吸器合併症は無気肺である。 ・術前後の胸部エックス線写真を比較し、新たに出現した肺葉単位の透過性低下を見つける。 ・無気肺はシャントを生じ、高濃度酸素下でもPaO2が上がりきらない（P/F比低下、A-aDO2開大）。 ・術直後の右上葉無気肺では、気管チューブが深すぎて右主気管支に入っていないか確認する。 ・気胸（透過性亢進）、胸水（下方の陰影）、縦隔血腫（縦隔拡大）、肺塞栓（エックス線所見に乏しい）と区別する。