StudyMed医師国家試験

呼吸音もX線も正常なのに低酸素―術後の「初めての一歩」に潜む肺血栓塞栓症

第106回医師国家試験 I問題 第49問

国試問題にチャレンジ

第106回 I問題 第49問

74歳の女性。右変形性股関節症に対する人工股関節置換術後で入院中である。手術後2週目の歩行訓練中に突然,胸部の不快感を自覚した。意識レベルはJCSⅡ-10。脈拍120/分,整。血圧150/80 mmHg。呼吸数24/分。SpO2 89%(room air)。呼吸音に異常を認めない。動脈血ガス分析(自発呼吸,room air):pH 7.50,PaCO2 32 Torr,PaO2 51 Torr,HCO3− 24 mEq/L。胸部エックス線写真に異常を認めない。  診断として最も考えられるのはどれか。

  1. a.狭心症
  2. b.院内肺炎
  3. c.急性心筋梗塞
  4. d.肺血栓塞栓症
  5. e.解離性大動脈瘤

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、術後の入院患者に突然起きた胸部症状と低酸素の原因を見抜く問題だ。注目してほしいのは3点。どんな手術の後か、どんな場面で起きたか、そして「低酸素なのに肺の所見が乏しい」というギャップだ。
医学生医学生
胸部の症状なので、まず心筋梗塞のような心臓の病気が頭に浮かびました。
ドクタードクター
胸部症状を見たら心臓を考えるのは大事な姿勢だよ。ただ今回は、症状の強さに比べて酸素化の悪さが際立っている。まず血液ガスを解釈してみよう。
医学生医学生
pHが上がってPaCO2が下がり、HCO3−は正常なので、代償の進んでいない急性の呼吸性アルカローシスです。頻呼吸で過換気になっているんですね。
ドクタードクター
その通り。ここでもう一歩踏み込んでA-aDO2を計算してみよう。室内気なら肺胞気酸素分圧はおよそ150からPaCO2を0.8で割った値を引いたもの。
医学生医学生
150から40を引いて110、そこからPaO2を引くと約60です。正常はせいぜい10〜20くらいなので、かなり開大していますね。
ドクタードクター
よくできた。過換気でCO2をしっかり吐き出しているのに酸素が取り込めていない。つまり単なる換気不足ではなく、肺でのガス交換そのものが障害されているということだ。換気血流比の不均等が起きていると考えられる。
医学生医学生
でもガス交換障害なら、肺炎や肺水腫のように聴診やX線で何か見えそうなものですけど。
ドクタードクター
そこが最大のヒントなんだ。肺実質に病変があれば、ふつうはcracklesや浸潤影が出る。ところが呼吸音もX線も正常。肺胞は空気で満たされているのに血流が届いていない、つまり肺の「血管」が詰まっている状態を考える。
医学生医学生
だから肺血栓塞栓症なんですね。人工股関節置換術はDVTのリスクが高いと整形外科の講義で習いました。
ドクタードクター
そう。人工股関節・人工膝関節置換術や股関節骨折手術は静脈血栓塞栓症の最高リスク群だ。高齢、術後の不動も重なる。そして臥床が続いた後、歩行訓練で下肢の筋肉が動いた瞬間に、深部静脈の血栓が遊離して肺動脈に詰まる。典型的な発症状況だよ。意識レベルの低下も、急激な低酸素や心拍出量低下で説明できる。
医学生医学生
他の選択肢も確認させてください。狭心症は胸部不快感という点では合いそうですが。
ドクタードクター
狭心症の発作そのものでは、ここまでの低酸素や頻呼吸、意識障害は通常起きない。急性心筋梗塞も、広範な梗塞で左心不全になれば低酸素は出るけれど、その場合は肺うっ血でcracklesやX線のうっ血像が出ることが多い。今回の正常所見とは合わないね。
医学生医学生
院内肺炎は入院中なので可能性としてはありそうです。
ドクタードクター
院内肺炎は入院48時間以降に発症するもので、発熱・咳・痰が徐々に出て、聴診で水泡音、X線で浸潤影を伴うのが普通だ。歩行中に突然、しかも所見なしという経過とは違う。大動脈解離は引き裂かれるような激痛で発症して、痛みが移動したり、血圧の左右差や縦隔拡大を伴うことがある。今回は不快感程度で、低酸素が主体だから考えにくい。
医学生医学生
「突然発症・頻呼吸・低酸素・低CO2・所見に乏しい」という組み合わせが肺血栓塞栓症のパターンなんですね。
ドクタードクター
その通り。実際の確定診断は造影CTで肺動脈内の造影欠損を確認する。心エコーでは右室拡大や心室中隔の扁平化といった右心負荷、下肢静脈エコーでDVTを評価する。心電図は洞性頻脈が最も多く、SⅠQⅢTⅢや右側胸部誘導の陰性T波は有名だけれど、いつも出るわけではない。
医学生医学生
Dダイマーはどうでしょう。CBTで「陰性なら除外に役立つ」と覚えました。
ドクタードクター
感度が高いので除外には有用だね。ただし術後は手術そのもので上がるから、今回のような場面では陽性でも特異性は低い。治療はヘパリンや直接経口抗凝固薬などによる抗凝固療法が基本で、ショックなど重症例では血栓溶解療法やカテーテル治療、PCPSも考える。そして何より大切なのは予防だ。弾性ストッキング、間欠的空気圧迫法、予防的抗凝固、早期離床が行われている。
医学生医学生
臨床実習で整形外科を回ったとき、術後の患者さんが足にポンプのような装置をつけていたのを思い出しました。
ドクタードクター
それが間欠的空気圧迫法だね。術後や長期臥床後の初回歩行、排便、体位変換のときに急変したら、まず肺血栓塞栓症を疑う。この反射を身につけておこう。

まとめ

下肢の整形外科大手術後や長期臥床後、離床・歩行開始時に突然胸部症状や呼吸困難が出現した場合は、肺血栓塞栓症をまず想起します。血液ガスでは過換気による低CO2血症(急性呼吸性アルカローシス)とA-aDO2開大を伴う低酸素血症を示す一方、呼吸音や胸部X線は正常であることが多く、「所見が乏しいのに低酸素」という乖離が診断の手がかりになります。肺炎や心不全を伴う心筋梗塞ではcracklesや異常陰影が出やすく、大動脈解離は激しい移動性の痛みが特徴である点で区別できます。確定診断は造影CTで、Dダイマーは除外に有用ですが術後は非特異的に上昇し、治療は抗凝固療法が基本、重症例では血栓溶解療法なども考慮します。Virchowの3徴に基づくリスク評価と予防策を理解することは、術後管理に携わるすべての医師にとって欠かせません。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・背景: 74歳の高齢女性。右人工股関節置換術(THA: total hip arthroplasty)後2週目で入院中。下肢の整形外科大手術後であり、術後の臥床・活動量低下が続いていた。 ・発症様式: 歩行訓練(離床・下肢の筋収縮)中に「突然」胸部不快感が出現。 ・意識: JCS II-10(普通の呼びかけで容易に開眼する程度の意識障害)。 ・バイタル: 脈拍120/分(頻脈)、血圧150/80 mmHg(ショックではない)、呼吸数24/分(頻呼吸)、SpO2 89%(低酸素)。 ・呼吸音に異常なし、胸部X線写真にも異常なし。 ・動脈血ガス: pH 7.50(アルカレミア)、PaCO2 32 Torr(低下)、PaO2 51 Torr(著明に低下)、HCO3− 24 mEq/L(正常)。

血液ガスの解釈

pHが上昇しPaCO2が低下しており、HCO3−は正常範囲であるから、代償が進んでいない急性の呼吸性アルカローシスである。つまり頻呼吸による過換気がある。 肺胞気式でA-aDO2(肺胞気-動脈血酸素分圧較差)を求めると、PAO2 ≒ 150 − PaCO2/0.8 = 150 − 40 = 110 Torr、A-aDO2 ≒ 110 − 51 = 59 Torrとなり、正常(おおむね10〜20 Torr以下、高齢者でもせいぜい20〜30 Torr程度)を大きく上回る。過換気でPaCO2が下がっているにもかかわらずPaO2が低いのは、肺でのガス交換そのものが障害されている(換気血流比の不均等など)ことを意味する。

診断へのプロセス

「突然の胸部症状・頻呼吸・頻脈・低酸素血症+低CO2血症(A-aDO2開大)」がありながら、「呼吸音も胸部X線も正常」という組み合わせは、肺実質ではなく肺血管の閉塞を強く示唆する。これは肺血栓塞栓症の典型的なパターンである。 さらに本例は、股関節置換術という深部静脈血栓症(DVT: deep vein thrombosis)の最高リスク手術の後であり、高齢・術後の不動というリスク因子も重なる。術後しばらく臥床した後、離床・歩行を始めたときに下肢の血栓が遊離して肺動脈に詰まるという経過も典型的である。意識障害(JCS II-10)は、急激な低酸素血症や心拍出量低下による脳への酸素供給低下で説明できる。 以上から、肺血栓塞栓症が最も考えられる。実臨床では造影CT(肺動脈CTアンギオグラフィ)で肺動脈内の血栓を確認し、心エコーで右心負荷、下肢静脈エコーでDVTを評価する。

選択肢考察

  1. ×a.  狭心症

    狭心症は労作時などに一過性の胸部圧迫感・絞扼感を生じるが、発作自体で著明な低酸素血症(PaO2 51 Torr)や頻呼吸、意識障害をきたすことは通常ない。本例の病態の中心はガス交換障害であり、股関節術後というDVTの背景からも肺循環の障害をまず考えるべきである。

  2. ×b.  院内肺炎

    院内肺炎は入院後48時間以上経過してから新たに発症する肺炎で、発熱・咳嗽・膿性痰などが徐々に出現し、聴診で水泡音(coarse crackles)、胸部X線で浸潤影を認めるのが普通である。本例は歩行訓練中の突然発症であり、呼吸音・胸部X線ともに異常がないため否定的である。

  3. ×c.  急性心筋梗塞

    急性心筋梗塞は冠動脈の閉塞により、30分以上持続する強い胸痛(圧迫感・絞扼感)を生じる。広範な梗塞で左心不全を起こせば低酸素血症も生じうるが、その場合は肺うっ血により聴診でcrackles、胸部X線で肺うっ血像・肺水腫像を認めることが多い。呼吸音・胸部X線が正常で、低酸素血症が目立つ本例の像や、THA術後という背景には合わない。

  4. ○d.  肺血栓塞栓症

    人工股関節置換術後というDVTの高リスク状態で、離床・歩行開始時に突然胸部症状が出現し、頻脈・頻呼吸・低酸素血症を呈している。血液ガスは過換気による低CO2血症(急性呼吸性アルカローシス)と、A-aDO2の開大を伴う低酸素血症であり、呼吸音と胸部X線が正常であることも肺血管閉塞に典型的である。下肢の深部静脈血栓が遊離して肺動脈を閉塞した肺血栓塞栓症と考えられる。

  5. ×e.  解離性大動脈瘤

    大動脈解離(解離性大動脈瘤)は、突然の引き裂かれるような激しい胸背部痛で発症し、解離の進展に伴って痛みが移動することが多い。高血圧が主な危険因子で、上肢血圧の左右差や胸部X線での縦隔陰影の拡大がみられることがある。本例の症状は「胸部不快感」にとどまり、著明な低酸素血症が主体であることや術後の背景からは考えにくい。

肺血栓塞栓症(PTE: pulmonary thromboembolism)

・病態: 主に下肢や骨盤内の深部静脈にできた血栓が遊離し、右心系を経て肺動脈を閉塞する。DVTとPTEは一連の病態として静脈血栓塞栓症(VTE: venous thromboembolism)と総称される。 ・危険因子(Virchowの3徴): 血流停滞(長期臥床、術後、長時間の座位、肥満、妊娠)、血管内皮障害(手術、外傷、カテーテル)、血液凝固能亢進(悪性腫瘍、エストロゲン製剤・経口避妊薬、妊娠・産褥、抗リン脂質抗体症候群、先天性凝固阻止因子欠乏症など)。整形外科領域では人工股関節・人工膝関節置換術や股関節骨折手術がVTEの最高リスク群であり、予防的な抗凝固療法、弾性ストッキング、間欠的空気圧迫法、早期離床が行われる。 ・典型的な発症状況: 術後や長期臥床後の初回歩行、排便・排尿、体位変換時など。長時間の座位による例は「エコノミークラス症候群」とも呼ばれる。 ・症状: 突然の呼吸困難、胸痛、頻呼吸、頻脈、失神、冷汗。重症例ではショックや心停止に至る。 ・検査所見:  動脈血ガス: 低酸素血症、低CO2血症(呼吸性アルカローシス)、A-aDO2開大。  胸部X線: 正常のことが多い(Westermarkサイン=局所の肺血管影減少、Hampton's hump=胸膜に接する楔状陰影などは頻度が低い)。  心電図: 洞性頻脈が最も多い。SⅠQⅢTⅢパターン、右脚ブロック、右側胸部誘導(V1〜V3)の陰性T波など右心負荷所見。  心エコー: 右室拡大、心室中隔の扁平化、三尖弁逆流の増加(肺高血圧)。  血液検査: Dダイマー上昇(感度が高く、陰性ならVTEの除外に有用。ただし術後などでは非特異的に上昇する)。  確定診断: 造影CT(肺動脈CTアンギオグラフィ)で肺動脈内の造影欠損。肺換気血流シンチグラフィでは換気が保たれた部位の血流欠損(ミスマッチ)を示す。 ・治療: 抗凝固療法(ヘパリン、直接経口抗凝固薬、ワルファリンなど)が基本。ショックなど重症例では血栓溶解療法、カテーテル治療や外科的血栓摘除、経皮的心肺補助(PCPS)を考慮する。抗凝固療法が行えない例などでは下大静脈フィルターが検討される。

A-aDO2の計算(room air)

PAO2 = FiO2 ×(大気圧 − 飽和水蒸気圧)− PaCO2/呼吸商 ≒ 0.21 ×(760 − 47)− PaCO2/0.8 ≒ 150 − PaCO2/0.8。A-aDO2 = PAO2 − PaO2。純粋な肺胞低換気(中枢性や神経筋疾患による)ではA-aDO2は正常であり、肺血栓塞栓症・肺炎・間質性肺炎などガス交換障害ではA-aDO2が開大する。

POINT

・下肢の整形外科手術後(特に人工股関節・人工膝関節置換術)や長期臥床後の、離床・歩行開始時の突然の胸痛・呼吸困難 → 肺血栓塞栓症を想起する。 ・血液ガスは低酸素血症+低CO2血症(呼吸性アルカローシス)、A-aDO2開大。 ・呼吸音・胸部X線は正常のことが多い(「所見が乏しいのに低酸素」がヒント)。 ・確定診断は造影CT。Dダイマーは除外診断に有用。治療の基本は抗凝固療法、重症例は血栓溶解療法など。

※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。