StudyMed医師国家試験

気管切開1時間後の警報―「気道内圧上昇+頸静脈怒張」が指し示す2つの急変

第106回医師国家試験 G問題 第65問(連問)

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第106回 G問題 第65問

連問の共通文

次の文を読み,65~67の問いに答えよ。 75歳の男性。重症肺炎で入院中である。 現病歴:2週前に肺炎と低酸素血症のため搬入された。救急室で気管挿管を施行され,集中治療室に入院となった。 既往歴:53歳から糖尿病で内服加療中。60歳から高血圧症で内服加療中。 生活歴:長男夫婦と同居。妻が5年前に脳梗塞のため死亡。 家族歴:父親が糖尿病。  入院後,人工呼吸器管理が長期にわたったため,本日気管切開術を行い,引き続き人工呼吸器管理を行った。1時間後にアラームが鳴ったため駆けつけると,人工呼吸器のモニターで気道内圧が上昇しており,患者の頸静脈は怒張していた。

 この時点で考えるべき病態はどれか。2つ選べ。

  1. a.気道閉塞
  2. b.緊張性気胸
  3. c.肺血栓塞栓
  4. d.急性心筋梗塞
  5. e.心タンポナーデ

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、人工呼吸管理中の急変から原因を絞り込む問題だ。注目してほしいのは「何がきっかけで気づいたか」と「いつ起きたか」の2点。気道内圧上昇のアラームが鳴ったのが、気管切開のわずか1時間後という点がカギになる。まず、人工呼吸器の気道内圧が上がるというのは、どういう状態だと思う?
医学生医学生
機械が無理に空気を押し込んでいる、ということでしょうか。
ドクタードクター
いいイメージだね。従量式の換気では、決まった1回換気量を送り込むように設定されている。だから「空気が入りにくくなった」とき、同じ量を送るのに高い圧が必要になって、気道内圧が上がるんだ。入りにくくなる理由は大きく2つに分けられる。
医学生医学生
生理学の講義で習った、気道抵抗とコンプライアンスの話ですか。
ドクタードクター
その通り。1つは気道抵抗の上昇。チューブの屈曲や位置のずれ、痰や血液、凝血塊による閉塞、気管支攣縮などだ。もう1つは肺や胸郭の膨らみにくさ、つまりコンプライアンスの低下。緊張性気胸、片肺挿管、肺水腫の急激な悪化などがこちらに入る。
医学生医学生
では頸静脈怒張はどう考えればいいですか。心臓の病気のイメージが強くて、心タンポナーデや肺塞栓も気になりました。
ドクタードクター
頸静脈怒張は「右心系に血液が戻りにくい」というサインで、確かに循環の病態でも起こる。でも今回はそれ単独ではなく、気道内圧上昇とセットで出ていることが大事なんだ。2つを同時に説明できるのは、胸腔内圧を急に高める換気側の病態だよ。
医学生医学生
胸腔内圧が上がると、静脈還流が妨げられて頸静脈が張る、ということですね。
ドクタードクター
そう。まず緊張性気胸。気管切開の際に肺尖部の胸膜、いわゆる胸膜頂を傷つけたり、チューブが気管外へ迷入して空気が縦隔や胸腔に漏れたりすると気胸が起こりうる。陽圧換気下では吸気のたびに空気が胸腔へ送り込まれて抜けないから、あっという間に緊張性気胸に進む。患側肺はつぶれて膨らまないので気道内圧が上がり、胸腔内圧上昇で頸静脈も怒張する。
医学生医学生
陽圧換気だと、自発呼吸のときより進行が速いんですね。救急の講義で「人工呼吸中の気胸は危ない」と言われた理由が分かりました。
ドクタードクター
もう1つが気道閉塞。気管切開直後はチューブが皮下や気管外にずれたり、先端が気管後壁に当たったり、術創からの出血や肺炎の痰で詰まったりしやすい。気道抵抗が上がって内圧アラームが鳴るわけだ。
医学生医学生
でも、気道閉塞で頸静脈怒張まで起きるのは少しピンときません。
ドクタードクター
いい疑問だね。気道が狭くなると、送り込んだ空気が呼気で出きらずに肺内に残る。これを内因性PEEP、auto-PEEPと呼ぶ。空気がどんどんたまって胸腔内圧が上がると、静脈還流が妨げられて頸静脈が張るんだ。
医学生医学生
なるほど。では肺血栓塞栓症は、長期臥床でリスクもあるし右心負荷で頸静脈怒張も出そうですが、どうして外れるんですか。
ドクタードクター
肺血栓塞栓症は肺動脈、つまり血流側の閉塞だ。気道や肺胞そのものは開いているから、低酸素血症や呼気終末二酸化炭素の低下は起こしても、気道内圧が急に跳ね上がることは通常ない。気管切開1時間後というタイミングとの関連も乏しいね。
医学生医学生
急性心筋梗塞も、糖尿病と高血圧があるので危険因子は揃っていますよね。
ドクタードクター
そこは臨床的には常に頭の片隅に置いておくべきだね。ただ心筋梗塞は冠動脈の病態で、発症直後に気道内圧を上げることはない。肺水腫まで進めば肺が硬くなるけれど、それには時間がかかる。心タンポナーデも、Beckの三徴で頸静脈怒張は出るけれど、心臓の外からの圧迫による循環障害だから肺の膨らみやすさは変わらない。気管切開の合併症としても一般的ではないんだ。
医学生医学生
気道内圧上昇を説明できるかどうかで、循環系の3つがふるい落とされるわけですね。
ドクタードクター
その通り。実際の現場では、まず吸引カテーテルがスムーズに入るか、痰や血液が引けるかを確かめて気道閉塞を評価する。並行して、呼吸音の左右差、胸郭の動き、打診、気管偏位、血圧を見て緊張性気胸を評価する。迷ったら人工呼吸器を外してバッグ換気に切り替え、押したときの重さや胸の上がり方を手で感じるのも有効だよ。
医学生医学生
臨床実習のICUで、アラームが鳴るとまず看護師さんが吸引していたのを思い出しました。
ドクタードクター
理にかなった動きだね。それから、気管切開の術後早期は皮膚から気管までの通り道、瘻孔がまだ完成していない。チューブが抜けたりずれたりすると再挿入が難しく、気道確保が一気に困難になる。術後早期の急変は特に慎重に対応しよう。晩期には気管肉芽や気管狭窄、気管腕頭動脈瘻による大出血といった別の合併症もあるので、時期ごとに整理しておくといい。

まとめ

人工呼吸中の気道内圧上昇は、気道抵抗の上昇(チューブ閉塞・位置異常・分泌物など)か、肺・胸郭の膨らみにくさ(緊張性気胸など)のどちらかを示します。そこに頸静脈怒張が加わった場合、両者を同時に説明できるのは胸腔内圧を急に高める換気側の病態であり、気管切開直後というタイミングからは気道閉塞と緊張性気胸をまず疑います。肺血栓塞栓症・急性心筋梗塞・心タンポナーデも頸静脈怒張をきたしえますが、循環の病態であり急激な気道内圧上昇の原因にはなりません。実際には吸引で気道閉塞を、呼吸音の左右差や打診、血圧で緊張性気胸を評価し、必要に応じてバッグ換気に切り替えて原因を見極めます。アラームの意味を病態生理から読み解く力は、ICUや救急での急変対応の基本となります。

解答・解説

正解はa, bです

所見の整理

・75歳男性。重症肺炎で2週間にわたり気管挿管・人工呼吸器管理を受けており、本日気管切開術を施行された。 ・気管切開の1時間後に人工呼吸器のアラームが鳴り、気道内圧の上昇が確認された。 ・同時に頸静脈怒張がみられる。

考え方

本問を解く鍵は「きっかけ」と「タイミング」である。異常を発見するきっかけになったのは人工呼吸器の気道内圧上昇アラームであり、しかも気管切開術のわずか1時間後に起きている。したがって、まず気管切開そのものに関連した合併症を疑うのが自然である。 従量式(決められた量の空気を送り込む方式)の人工呼吸では、同じ1回換気量を送るのに必要な圧が上がったとき、つまり「空気が入りにくくなった」ときに気道内圧が上昇する。その原因は大きく2つに分けられる。 1. 気道抵抗の上昇:気管切開チューブの位置異常(皮下や気管外へのずれ、気管後壁への先端の当たり込み)、屈曲、痰・血液・凝血塊による閉塞、気管支攣縮など 2. 肺・胸郭のコンプライアンス(膨らみやすさ)の低下:緊張性気胸、片肺挿管、肺水腫の急激な悪化など 一方、頸静脈怒張は右心系へ血液が戻りにくくなっていることを示す所見である。気道閉塞でも緊張性気胸でも胸腔内圧が上昇すると静脈還流が妨げられるため、頸静脈は怒張しうる。つまり「気道内圧上昇」と「頸静脈怒張」を同時に説明できるのは、胸腔内圧を急激に高める換気側の病態である。 肺血栓塞栓症・急性心筋梗塞・心タンポナーデも頸静脈怒張は起こしうるが、いずれも主体は循環の障害であり、気道や肺の膨らみやすさを直接には変えないため、急激な気道内圧上昇の説明にはならない。 よって、この時点で考えるべき病態は、気管切開後早期の合併症として代表的な気道閉塞と緊張性気胸の2つである。実臨床では、まず吸引カテーテルがスムーズに入るか・痰や血液が引けるかを確認して気道閉塞を評価し、並行して呼吸音の左右差、胸郭の動き、打診、気管偏位、血圧低下などから緊張性気胸を評価する。

選択肢考察

  1. ○a.  気道閉塞

    考えるべき病態である。気管切開直後は、チューブの位置ずれ(気管外への迷入、先端が気管後壁に当たる)、チューブの屈曲、術創からの出血による血液・凝血塊、肺炎による気道分泌物の貯留などで気道が閉塞しやすい。気道抵抗が上がれば、人工呼吸器が同じ量の空気を送り込むのに高い圧が必要となり、気道内圧上昇アラームが鳴る。さらに、呼気が十分に出きらずに肺内に空気が残る(内因性PEEP、auto-PEEP)と胸腔内圧が上昇して静脈還流が妨げられ、頸静脈怒張も説明できる。まず最初に吸引で確認すべき病態である。

  2. ○b.  緊張性気胸

    考えるべき病態である。気管切開の際に胸膜頂(肺尖部の胸膜)を損傷したり、チューブの誤挿入で空気が縦隔や胸腔へ漏れたりすると気胸が生じうる。陽圧換気下では、一方向弁のように吸気のたびに空気が胸腔内へ送り込まれて抜けないため、急速に緊張性気胸へ進展する。患側肺が虚脱して膨らまなくなるので気道内圧が上昇し、胸腔内圧上昇による静脈還流障害で頸静脈怒張が生じる。進行すると縦隔偏位・閉塞性ショックから心停止に至るため、見逃してはならない。

  3. ×c.  肺血栓塞栓

    長期臥床に伴う深部静脈血栓症から肺血栓塞栓症を起こす可能性はあり、右心負荷によって頸静脈怒張も起こしうる。しかし肺血栓塞栓症は肺動脈(血流側)の閉塞であり、気道や肺胞そのものは開いているため、低酸素血症や呼気終末二酸化炭素(EtCO2)の低下はきたしても、気道内圧が急激に上昇することは通常ない。また、気管切開の1時間後というタイミングとの関連も乏しい。

  4. ×d.  急性心筋梗塞

    糖尿病・高血圧症という冠危険因子はあり、右室梗塞や心不全では頸静脈怒張をきたしうる。しかし急性心筋梗塞は冠動脈の閉塞による心臓の障害であり、発症直後に気道内圧を上昇させることはない。肺水腫が進行すれば肺が硬くなり気道内圧は上がりうるが、それには時間を要し、気管切開直後に突然起きた気道内圧上昇の説明としては不適切である。

  5. ×e.  心タンポナーデ

    心膜腔に液体(血液など)が貯留して心臓の拡張が妨げられる病態で、頸静脈怒張・血圧低下・心音減弱(Beckの三徴)を示す。しかし心臓の外からの圧迫による循環障害であり、気道や肺の膨らみやすさには影響しないため、気道内圧は上昇しない。気管切開後の合併症としても一般的ではない。

人工呼吸器の気道内圧上昇アラームへの対応

気道内圧上昇アラームは「換気がうまくいっていない」ことを示す重要なサインである。原因は、チューブ側(閉塞・屈曲・位置異常・分泌物)、患者の気道・肺側(気管支攣縮、気胸、片肺挿管、肺水腫、無気肺)、患者と呼吸器の同調不全(ファイティング、咳嗽)などに分けて考える。緊急時にはまず人工呼吸器を外して用手換気(バッグ換気)に切り替え、バッグの重さ(押しにくさ)や胸の上がり方、吸引カテーテルの通り具合を確かめることで、原因がチューブ・気道にあるのか、肺・胸郭にあるのかを素早く見分ける。

気管切開術の主な合併症

・術中〜早期:出血、チューブの位置異常・逸脱、気胸・縦隔気腫・皮下気腫、気管後壁損傷、分泌物や血液によるチューブ閉塞 ・晩期:創感染、気管肉芽、気管狭窄、気管腕頭動脈瘻(大出血)、気管食道瘻 特に術後早期は瘻孔(皮膚から気管までの通り道)が完成していないため、チューブが抜けたりずれたりすると再挿入が難しく、気道確保が困難になりやすい。

頸静脈怒張をきたす主な病態

右心不全、緊張性気胸、心タンポナーデ、肺血栓塞栓症、右室梗塞、上大静脈症候群、陽圧換気・気道閉塞による胸腔内圧上昇など。頸静脈怒張だけでは鑑別できず、随伴する所見(本問では気道内圧上昇)と組み合わせて絞り込む。

POINT

・人工呼吸中の気道内圧上昇は「気道抵抗の上昇(気道閉塞など)」か「肺・胸郭の膨らみにくさ(緊張性気胸など)」を示す。 ・気道内圧上昇+頸静脈怒張は、胸腔内圧を高める換気側の病態(気道閉塞、緊張性気胸)で同時に説明できる。 ・肺血栓塞栓症・急性心筋梗塞・心タンポナーデは循環の病態であり、急激な気道内圧上昇の原因にはならない。 ・気管切開直後の急変では、チューブ閉塞・位置異常と気胸(緊張性気胸)をまず疑う。

※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。