肺癌患者を襲った突然の息切れ―A-aDO2が語る肺血栓塞栓症の病態生理
第108回医師国家試験 A問題 第25問
国試問題にチャレンジ
53歳の女性。持続する乾性咳嗽を主訴に来院した。2か月前に感冒様症状が出現し,咽頭痛と微熱とは消失したが,乾性咳嗽が持続している。数日前から,動悸,息苦しさ及び下腿の浮腫を自覚していた。既往歴と家族歴とに特記すべきことはない。喫煙歴はない。意識は清明。身長157 cm,体重57 kg。体温36.5℃。脈拍112/分,整。血圧96/50 mmHg。呼吸数20/分。SpO2 92%(room air)。心音と呼吸音とに異常を認めない。左下腿に浮腫を認める。血液所見:赤血球480万,Hb 14.0 g/dL,Ht 42%,白血球6,500,血小板26万。血液生化学所見:総蛋白7.4 g/dL,アルブミン3.9 g/dL,AST 20 IU/L,ALT 12 IU/L,LD 296 IU/L(基準176~353),尿素窒素10 mg/dL,クレアチニン0.7 mg/dL,CEA 25 ng/mL(基準5以下)。喀痰細胞診で悪性細胞を認める。胸部エックス線写真(A)と胸部造影CT(B)とを別に示す。 この患者にみられるのはどれか。

- a.PaCO2は上昇する。
- b.A-aDO2の開大を認める。
- c.肺血流シンチグラムは正常である。
- d.心エコー検査で左室の拡大を認める。
- e.血液検査所見でDダイマーは正常である。
対話形式の解説
ドクター
医学生
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医学生
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ドクター
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ドクターまとめ
担癌患者に急な呼吸困難、頻脈、低酸素血症が現れ、片側の下腿浮腫を伴う場合は、悪性腫瘍による凝固亢進を背景とした深部静脈血栓症からの肺血栓塞栓症を疑います。血栓で閉塞した領域が死腔化し、残りの肺に血流が集中する換気血流比不均等によりPaO2が低下してA-aDO2が開大し、過換気のためPaCO2はむしろ低下します。心エコーでは右室拡大と心室中隔の偏位がみられ左室は小さくなり、肺血流シンチグラムでは換気が保たれた領域に血流欠損が出現し、Dダイマーは上昇します。聴診所見が乏しいのに低酸素血症がある状況は本症を疑う重要な手がかりであり、A-aDO2を手がかりに低酸素血症の機序を考える姿勢は、呼吸器疾患全般の理解に直結します。
解答・解説
正解はbです
所見の整理
・53歳女性。2か月前の感冒様症状の後、乾性咳嗽が続いている。 ・数日前から動悸、息苦しさ、下腿浮腫が出現した。 ・脈拍112/分(頻脈)、血圧96/50 mmHg(低め)、呼吸数20/分(やや頻呼吸)、SpO2 92%(室内気で低酸素血症)。 ・心音・呼吸音に異常なし。左下腿のみに浮腫(片側性)。 ・CEA 25 ng/mL と高値、喀痰細胞診で悪性細胞を認める。 ・胸部エックス線写真(A):右肺門近傍(右中肺野)に腫瘤影を認める。左肺野は右に比べて透過性が亢進している。 ・胸部造影CT(B):左右の肺動脈内に造影欠損(血栓)を認める。
診断へのプロセス
CEA高値と喀痰細胞診陽性、右肺門部の腫瘤影から、まず肺癌(CEA高値からは腺癌が考えやすい)の存在が明らかである。しかし数日前からの急な動悸・息切れ・頻脈・低酸素血症は、肺癌そのものだけでは説明しにくい。聴診所見に異常がないのに低酸素血症があること、片側の下腿浮腫(深部静脈血栓症:DVTを示唆)があることを合わせると、肺血栓塞栓症を強く疑う状況であり、造影CTで肺動脈内の血栓が確認できる。胸部エックス線で血栓のある側の肺野が明るく抜けて見える所見は、血流が途絶えた領域の血管影が乏しくなるために生じるもので、Westermark徴候と呼ばれる。 悪性腫瘍は組織因子やサイトカインなどを介して凝固系を亢進させ、静脈血栓塞栓症の重要な危険因子となる。本例は「肺癌に伴う凝固亢進状態を背景に、左下肢のDVTから血栓が遊離して生じた肺血栓塞栓症」と考えられる。血圧低下と頻脈は、急性の右心負荷により心拍出量が低下していることを示している。
設問の考え方
肺血栓塞栓症で生じる病態生理を順に考える。 ・ガス交換:血栓で塞がれた領域は換気はあっても血流がない(死腔化)。血流は残りの肺へ集中し、そこでは血流に対して換気が相対的に不足する。この換気血流比不均等が低酸素血症の主因であり、A-aDO2が開大する。 ・換気:低酸素や肺の受容器刺激で呼吸が促迫し、PaCO2はむしろ低下する(呼吸性アルカローシス)。 ・循環:肺血管抵抗が急上昇して右室に圧負荷がかかり、右室が拡大する。 ・凝固:血栓が形成・溶解されるためDダイマーが上昇する。 ・血流シンチグラム:血栓の支配領域に血流欠損が出現する。
選択肢考察
- ×a. PaCO2は上昇する。
肺血栓塞栓症では、低酸素血症や肺内の受容器(J受容器など)への刺激、不安などにより換気が亢進するため、PaCO2は低下することが多い(低酸素血症+低二酸化炭素血症、呼吸性アルカローシス)。本例でも呼吸数は20/分と増加している。PaCO2が上昇するのは、COPD増悪、神経筋疾患、薬物による呼吸抑制などの肺胞低換気の病態である。広範な死腔増大で換気が追いつかない極めて重症の例や呼吸筋疲労に陥った場合を除き、上昇はしない。
- ○b. A-aDO2の開大を認める。
A-aDO2(肺胞気-動脈血酸素分圧較差)は、肺胞内の酸素分圧(PAO2)と動脈血酸素分圧(PaO2)の差で、室内気ではPAO2 ≒ 150 − PaCO2/0.8 で求められる。正常は10 Torr程度以下(加齢で増加)である。肺胞低換気のみによる低酸素血症ではA-aDO2は開大しないが、換気血流比不均等、シャント、拡散障害があると開大する。肺血栓塞栓症では、血流の途絶した死腔領域と、血流が集中して相対的に換気不足となる領域が生じる換気血流比不均等が主な機序であり、さらにPaCO2低下でPAO2が上がる一方PaO2は下がるため、A-aDO2は明らかに開大する。
- ×c. 肺血流シンチグラムは正常である。
肺血流シンチグラムは、放射性同位元素で標識した大凝集アルブミン(99mTc-MAA)を静注し、肺毛細血管に捕捉される分布から肺血流を画像化する検査である。血栓で閉塞した肺動脈の支配領域には標識粒子が届かず、区域性(くさび形)の血流欠損として描出される。換気シンチグラムで同部位の換気が保たれていれば(換気血流ミスマッチ)、肺血栓塞栓症が強く示唆される。左右の肺動脈に血栓がある本例では、血流欠損を認めるはずであり、正常ではない。
- ×d. 心エコー検査で左室の拡大を認める。
肺血栓塞栓症では肺血管抵抗が急に上がり、右室に圧負荷がかかる。心エコーでは右室拡大、右室壁運動低下、心室中隔の左室側への偏位(短軸像で左室がD字型に見える)、三尖弁逆流の増加と推定肺動脈圧の上昇、下大静脈の拡張がみられる。一方、左室は右室からの拍出が減るため充満が低下し、むしろ小さくなる。左室拡大は拡張型心筋症や左心不全でみられる所見である。
- ×e. 血液検査所見でDダイマーは正常である。
Dダイマーは、フィブリンがプラスミンで分解されて生じる産物で、体内で血栓が形成され線溶が起きていることを示す。急性の肺血栓塞栓症やDVTでは上昇する。Dダイマーは感度が高いため、臨床的確率が低い患者で正常値であれば肺血栓塞栓症をほぼ否定できるが、悪性腫瘍、手術後、妊娠、高齢などでも上昇するため特異度は低い。肺動脈に血栓があり、さらに悪性腫瘍を合併する本例では上昇していると考えられ、正常とはいえない。
肺血栓塞栓症の概要
・多くは下肢や骨盤内の深部静脈にできた血栓が遊離し、肺動脈を閉塞することで起こる。DVTと肺血栓塞栓症は一連の病態として静脈血栓塞栓症(VTE)と総称される。 ・静脈血栓形成の3要因(Virchowの3徴):血流の停滞(長期臥床、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)、血液凝固能の亢進(悪性腫瘍、経口避妊薬・エストロゲン製剤、抗リン脂質抗体症候群、先天性凝固阻止因子欠乏症、ネフローゼ症候群など)。 ・悪性腫瘍に伴う凝固亢進から血栓症を繰り返す病態はTrousseau症候群と呼ばれ、腺癌(膵癌、肺癌、胃癌、卵巣癌など)で多い。
症状・身体所見
突然の呼吸困難、胸痛、頻呼吸、頻脈、失神、血痰。重症例ではショックに陥る。聴診で異常が乏しいにもかかわらず低酸素血症がある場合は本症を疑う。下肢の片側性腫脹・圧痛はDVTを示唆する。
検査所見の要点
・動脈血ガス:PaO2低下、PaCO2低下、A-aDO2開大 ・Dダイマー:上昇(除外診断に有用) ・心電図:洞性頻脈が最多。右軸偏位、右脚ブロック、V1〜V3の陰性T波、SⅠQⅢTⅢパターン(Ⅰ誘導の深いS波、Ⅲ誘導のQ波と陰性T波) ・胸部エックス線:正常のことも多い。Westermark徴候(閉塞域の透過性亢進)、knuckle sign(中枢肺動脈の拡張と急な途絶)、Hampton's hump(肺梗塞による胸膜に接するくさび形陰影) ・心エコー:右室拡大、心室中隔の平坦化・左室側への偏位、三尖弁逆流の増加 ・トロポニン、BNP:右室負荷・心筋障害で上昇し、重症度評価に用いる ・造影CT:肺動脈内の造影欠損。現在の確定診断の中心 ・肺換気血流シンチグラム:換気は保たれ血流が欠損するミスマッチ。造影剤が使えない場合に有用 ・下肢静脈超音波:DVTの検索
治療
・抗凝固療法が基本(ヘパリン、直接経口抗凝固薬など)。 ・ショックや循環動態が不安定な重症例では血栓溶解療法、カテーテル治療、外科的血栓摘除を検討する。 ・抗凝固療法が行えない場合などに下大静脈フィルターを考慮する。 ・悪性腫瘍に伴うVTEは再発しやすく、担癌状態が続く間は抗凝固療法の継続が勧められる。
POINT
・担癌患者の急な呼吸困難・頻脈・低酸素血症+片側下腿浮腫 → 肺血栓塞栓症を疑う。 ・肺血栓塞栓症では換気血流比不均等によりPaO2低下とA-aDO2開大が起こり、過換気でPaCO2は低下する。 ・心エコーでは右室拡大(右心負荷)。左室はむしろ小さくなる。 ・Dダイマーは上昇する。感度が高く、正常なら除外に役立つが特異度は低い。 ・肺血流シンチグラムでは換気が保たれた領域に血流欠損(換気血流ミスマッチ)。 ・悪性腫瘍、特に腺癌は静脈血栓塞栓症の重要な危険因子である。
