StudyMed医師国家試験

両側の鼓音と「くぼんだ下行脚」―flow-volume曲線で読む肺気腫

第108回医師国家試験 E問題 第49問

国試問題にチャレンジ

第108回 E問題 第49問

66歳の男性。労作時の呼吸困難を主訴に来院した。2か月前から階段を昇るときに呼吸困難を自覚するようになった。身長175 cm,体重60 kg。脈拍72/分,整。血圧136/80 mmHg。呼吸数20/分。SpO2 94%(room air)。呼吸音は両側でやや減弱し,打診で両側の胸部に鼓音を認める。胸部エックス線写真(A)と肺野条件の胸部単純CT(B)とを別に示す。  別に示すflow-volume曲線(C)①~⑤のうち,この患者に予想されるのはどれか。

第108回 E問題 第49問の問題画像
  1. a.①
  2. b.②
  3. c.③
  4. d.④
  5. e.⑤

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、身体所見と画像から疾患を見抜き、その疾患で予想されるflow-volume曲線を選ぶ二段構えの問題だ。まず診断、次に曲線の「形」で考えよう。最初に、両側の呼吸音減弱と鼓音が何を意味するか考えてみて。
医学生医学生
鼓音というと、まず気胸を思い浮かべてしまいます。
ドクタードクター
片側ならそうだね。でも今回は左右差がない。両肺全体で含気が増えた状態、つまり肺の過膨張を示しているんだ。胸部エックス線写真では肺野の透過性亢進、肺血管影の減少、横隔膜の平低化、細長い滴状心がみられ、CTでは壁のはっきりしない低吸収域が両肺に広がっている。
医学生医学生
呼吸器内科の実習で見たCOPDの患者さんのCTと同じ印象です。肺胞壁が壊れて穴が開いたような気腫性変化ですね。痩せ型なのも気腫型らしいです。
ドクタードクター
その通り、気腫型の慢性閉塞性肺疾患(COPD)と考えられる。喫煙歴の記載はないけれど、臨床像と画像で十分判断できる。ではflow-volume曲線の基本を確認しよう。何をプロットした曲線だったかな。
医学生医学生
最大吸気位から一気に最大努力で吐き出したときの、呼気流量を縦軸、呼出した肺気量を横軸にとったものですよね。
ドクタードクター
正解。COPDでは肺胞壁の破壊で肺の弾性収縮力が落ち、末梢気道も狭くなっている。努力呼出で胸腔内圧が上がると、支えを失った末梢気道がすぐにつぶれてしまう。すると曲線はどうなると思う?
医学生医学生
ピークが低くなって……そのあとは流量を保てない、ということでしょうか。
ドクタードクター
そう。ピークフローが低下し、ピーク直後に流量が急激に落ち込んで、下行脚が下に凸にくぼんだ形になる。さらに空気のとらえこみ(air trapping)で残気量が増え、吐き出せる量(努力肺活量)も減りやすい。選択肢の中では、ピークが低く、すぐに落ち込んで低い流量のまま呼気がだらだら続く曲線がこれに当たる。
医学生医学生
ほかの曲線も見分けられるようにしたいです。ピークが高くて下行脚がまっすぐ下がるものは正常ですか。
ドクタードクター
そうだね、下行脚がほぼ直線的に下がるのが正常パターン。下行脚の前半に肩のような張り出しがある曲線も、若い健常者でよくみられる正常の変異で、病的意義は乏しいんだ。
医学生医学生
流量が一定の高さで平らに続いている曲線は、なんだか不自然に見えました。
ドクタードクター
いい観察だ。流量が頭打ちになって平坦部(プラトー)をつくるのは、気管など中枢気道の狭窄のサイン。気管腫瘍や気管狭窄、甲状腺腫による圧排などが原因になる。固定性狭窄なら呼気・吸気の両相が平坦化し、可変性狭窄なら胸郭外では吸気相、胸郭内では呼気相が主に平坦化する。
医学生医学生
幅が狭くて小さい曲線は、吐き出せる量だけ見るとCOPDの曲線と似ていて迷いました。
ドクタードクター
そこが一番紛らわしいところだね。間質性肺炎や肺線維症などの拘束性障害では、肺が小さく硬くなるので幅は狭いけれど、ピークは比較的保たれ、下行脚はくぼまない。肺が硬いぶん弾性収縮力が強く、気道が外から牽引されて開くので、肺気量のわりに流量が高く保たれるんだ。
医学生医学生
「小さいけれど形は保たれる」のが拘束性、「くぼむ」のが閉塞性、「平らに頭打ち」なのが中枢気道狭窄、ということですね。
ドクタードクター
完璧な整理だ。発展知識も押さえておこう。COPDの診断は気管支拡張薬吸入後の1秒率70%未満が基準で、病期は予測1秒量に対する比率で分類する。V50やV25は末梢気道の流量を反映し、早期から低下しやすい。気腫型では肺拡散能も低下し、残気量や残気率は増加する。
医学生医学生
気管支喘息も閉塞性障害なので、同じような曲線になりますか。
ドクタードクター
発作時には同じように下行脚が下に凸になる。ただ喘息は可逆性が大きく、気管支拡張薬で改善することが多い点がCOPDとの違いだ。それから身体所見の整理として、片側の呼吸音減弱と鼓音なら気胸、片側の呼吸音減弱と濁音なら胸水や無気肺を考える。打診ひとつで鑑別はかなり絞れるから、ベッドサイドでも意識してほしい。

まとめ

労作時呼吸困難、痩せ、両側の呼吸音減弱と鼓音、胸部エックス線写真での透過性亢進・横隔膜平低化、CTでの低吸収域がそろえば、気腫型COPDを考えます。COPDでは肺の弾性収縮力低下と末梢気道の早期虚脱により、flow-volume曲線はピークフローが低下し、下行脚が下に凸にくぼむのが特徴です。拘束性障害では曲線が小さく幅が狭いものの形は保たれて流量は相対的に高く、中枢気道狭窄では流量が一定で頭打ちになる平坦部を示し、下行脚の肩状の突出は若年者の正常変異としてみられます。曲線の「高さ」「幅」「形」を病態生理と結びつけて読む力は、肺機能検査の解釈全般と呼吸器疾患の鑑別の土台になります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・66歳男性、2か月前から階段昇降時の労作時呼吸困難。高齢で緩徐に進行する経過であり、急性疾患よりも慢性の呼吸器疾患を考える。 ・身長175 cm、体重60 kgでBMIは約19.6と細身の体型。痩せはCOPD(特に気腫型)患者によくみられる。 ・SpO2 94%(room air)と軽度の低酸素血症がある。 ・呼吸音が両側で減弱し、打診で両側に鼓音を認める。左右差がないことから気胸のような片側性病変ではなく、両肺全体に含気が増した状態(肺の過膨張)が示唆される。

画像所見

・胸部エックス線写真(A):両側肺野の透過性が亢進し、肺血管影が細く疎になっている。肺は縦長に過膨張し、横隔膜は低位で平低化し、心陰影は細長い(滴状心)。 ・胸部単純CT肺野条件(B):両肺に壁の明らかでない低吸収域(low attenuation area:LAA)が広く分布し、正常肺胞構造が破壊された気腫性変化を示す。

診断

喫煙歴の記載はないものの、臨床像と画像所見から、肺気腫を主体とする慢性閉塞性肺疾患(COPD)と診断できる。

設問への考え方

flow-volume曲線は、最大吸気位から一気に最大努力で呼出したときの呼気流量(縦軸)を、呼出した肺気量(横軸)に対してプロットした曲線である。COPDでは、肺胞壁の破壊による肺弾性収縮力の低下と末梢気道の狭窄により、努力呼出で胸腔内圧が上がると末梢気道が早期に虚脱する。その結果、 1. ピークフロー(最大呼気流量)が低下する 2. ピーク直後に流量が急激に落ち込み、下行脚が下に凸(くぼんだ形)になる 3. 空気とらえこみ(air trapping)により残気量が増え、努力肺活量(FVC)も減少しやすい という特徴を示す。①~⑤のうちこれらを満たすのは⑤である。

選択肢考察

  1. ×a.  ①

    誤り。ピークフローは約11 L/秒と高く、ピーク後の下行脚は呼出量に対してほぼ直線的に低下して約4 Lで0に至る。これは典型的な正常パターンであり、下行脚のくぼみを示すCOPDとは合わない。

  2. ×b.  ②

    誤り。ピークフローは約9 L/秒と保たれ、呼出量も約6 Lと大きい。下行脚の前半に肩状(こぶ状)の張り出しがあるが、これは若年者などの健常者でしばしばみられる正常の変異で、病的意義は乏しい。下に凸の下行脚ではないためCOPDのパターンではない。

  3. ×c.  ③

    誤り。ピーク流量が約5 L/秒に抑えられ、その後、約4 L/秒の高さで流量が一定の平坦部(プラトー)を長く形成している。呼気流量が一定値で頭打ちになるのは、気管から主気管支などの中枢気道に狭窄があり、そこで流量が制限されるためである(気管腫瘍、気管狭窄、甲状腺腫による圧排など)。末梢気道閉塞のCOPDとは形が異なる。

  4. ×d.  ④

    誤り。呼出できた肺気量(横軸の幅)が約2 Lと小さい一方、ピークフローは約7 L/秒と比較的保たれ、下行脚は下に凸のくぼみを示さず、容量のわりに高い流量が維持されている。肺全体が小さく硬くなる拘束性換気障害(間質性肺炎・肺線維症など)の典型像である。肺線維症では肺の弾性収縮力が増し気道が牽引されて開くため、流量は保たれやすい。

  5. ○e.  ⑤

    正しい。ピークフローは約4.5 L/秒と著明に低下し、ピーク直後に流量が急激に落ち込んで、下行脚が下に凸にくぼんだ形となっている。さらに低流量のまま呼気が長く続き、呼出量も約2 Lに減少している。これは弾性収縮力の低下と末梢気道の早期虚脱による閉塞性換気障害の典型像であり、air trappingにより残気量が増えFVCが減ることも反映している。本例の気腫型COPDに一致する。

COPDの概要

COPD(慢性閉塞性肺疾患)は、たばこ煙を主とする有害物質を長期に吸入することで生じる肺の炎症性疾患で、正常に戻らない気流閉塞を特徴とする。気腫性病変が優位な気腫型と、末梢気道病変が優位な非気腫型がある。 ・診断:気管支拡張薬吸入後のスパイロメトリーで1秒率(FEV1/FVC)が70%未満であり、他の気流閉塞をきたす疾患を除外する。 ・病期分類:予測1秒量に対する比率(%FEV1)で、Ⅰ期(軽度)80%以上、Ⅱ期(中等度)50%以上80%未満、Ⅲ期(高度)30%以上50%未満、Ⅳ期(極めて高度)30%未満。 ・身体所見:ビア樽状胸郭、呼吸音減弱、打診での鼓音(過共鳴音)、口すぼめ呼吸、呼吸補助筋の発達、Hoover徴候など。 ・胸部エックス線:肺野透過性亢進、肺血管影の減少、横隔膜の平低化、滴状心、肋間腔の開大。 ・胸部CT:低吸収域(LAA)として気腫性変化を捉える。早期病変の検出に有用。 ・肺機能:1秒量・1秒率低下、残気量(RV)・全肺気量(TLC)・残気率(RV/TLC)の増加、肺拡散能(DLCO)の低下(気腫型で顕著)。

flow-volume曲線のパターン整理

・正常:ピーク後、下行脚がほぼ直線的に低下する。若年者では下行脚に肩状の突出がみられることがある。 ・閉塞性障害(COPD・気管支喘息発作時):ピークフロー低下、下行脚が下に凸。末梢気道の流量を反映するV50・V25が特に低下する。 ・拘束性障害(間質性肺炎・肺線維症、胸郭変形など):曲線全体が小さく幅(FVC)が狭いが、形は保たれ、肺気量に比して流量は相対的に高い。 ・中枢気道(上気道)狭窄:流量が一定値で頭打ちとなり平坦部(プラトー)を形成する。固定性狭窄では呼気・吸気の両相が平坦化し、胸郭外の可変性狭窄では吸気相、胸郭内の可変性狭窄では呼気相が主に平坦化する。

身体所見の鑑別

両側の呼吸音減弱と鼓音は両側肺の過膨張を示す。片側の呼吸音減弱と鼓音であれば気胸、片側の呼吸音減弱と濁音であれば胸水貯留や無気肺を考える。

POINT

・労作時呼吸困難、痩せ、両側の呼吸音減弱と鼓音、胸部エックス線での透過性亢進・横隔膜平低化、CTでの低吸収域 → 気腫型COPD。 ・COPDのflow-volume曲線:ピークフロー低下と、下に凸にくぼんだ下行脚が特徴。 ・拘束性障害:曲線は小さく幅が狭いが、形は正常に近く流量は相対的に保たれる。 ・中枢気道狭窄:流量が一定で頭打ちになる平坦部(プラトー)。 ・下行脚の肩状突出は若年者の正常変異としてみられる。

※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。