StudyMed医師国家試験

捨てて、入れ替える―回路図で見抜く血漿交換のしくみ

第109回医師国家試験 E問題 第26問

国試問題にチャレンジ

第109回 E問題 第26問

治療法の模式図を示す。  この治療法はどれか。

第109回 E問題 第26問の問題画像
  1. a.血液透析
  2. b.腹膜透析
  3. c.血漿交換
  4. d.血液濾過
  5. e.血液吸着

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、体外循環を使う血液浄化療法の回路図から、治療法の名前を当てる問題だ。回路図を読むコツは3つ。「血液をどんな器材に通しているか」「取り除いたものをどうしているか」「何を補充しているか」。この3点を順に追えば、似たような図でも迷わず判別できるよ。
医学生医学生
血液を体外に出してポンプで回しているので、透析室で見た血液透析の回路に似ているな、というのが第一印象でした。
ドクタードクター
脱血して、抗凝固薬を入れて、ポンプで回して返血する、という骨組みは確かに共通している。違いが出るのは真ん中の器材だ。この図では血液が「血漿分離器」を通っているね。これは何をする器材だと思う?
医学生医学生
名前の通り、血球と血漿を分ける膜でしょうか。ダイアライザより穴が大きいイメージです。
ドクタードクター
その理解でいい。血漿分離器は孔の大きな膜で、血漿蛋白ごと血漿を通し、血球成分だけを残す。ダイアライザは尿素やカリウムのような小さな分子しか通さないから、性格がまったく違うんだ。では、分けた血漿はどこへ行っている?
医学生医学生
別のポンプで引かれて、そのまま廃棄液になっています。代わりに血液製剤が入って、血球と合流して戻っていますね。
ドクタードクター
そこが決め手。血漿を丸ごと捨てて、同じ量を新鮮凍結血漿やアルブミン製剤で置き換える。これが単純血漿交換だ。自己抗体や免疫複合体、毒性物質など、病因物質を含む血漿そのものを入れ替えてしまう治療なんだよ。
医学生医学生
なるほど。でも血液濾過も補充液を入れますよね。そこが紛らわしいと思いました。
ドクタードクター
いい引っかかりだね。血液濾過は透水性の高いヘモフィルタで水分と溶質を対流で大量に抜き、電解質液を補充する。補充するのは電解質液であって血液製剤ではないし、アルブミンなどの蛋白は膜を通らないので捨てられない。補充液の中身を見れば区別できるんだ。
医学生医学生
血液透析は透析液を流して拡散で小分子を除く治療なので、血漿を捨てることも、血液製剤を入れることもない、ということですね。
ドクタードクター
その通り。腹膜透析は自分の腹膜を半透膜として使う治療で、そもそも血液を体外に出さない。この図のような回路はないから真っ先に外せる。
医学生医学生
血液吸着はどうでしょう。腎臓内科の実習で、潰瘍性大腸炎の患者さんに顆粒球吸着をしているのを見学しました。
ドクタードクター
吸着は、吸着材を詰めたカラムに血液や血漿を通して、病因物質を選択的にくっつけて取り除く方法だ。全血を直接通す直接血液灌流なら血漿分離器は使わないし、血漿分離器のあとに吸着カラムを置く血漿吸着でも、処理した血漿は患者さんに戻す。だから回路にカラムが描かれ、廃棄も血液製剤の補充も要らないんだ。
医学生医学生
血漿を捨てて補うのは血漿交換だけ、ということですね。「捨てて、入れ替える」と覚えます。
ドクタードクター
いい覚え方だ。少し発展させよう。血漿分離器で分けた血漿を、さらに孔の小さい二次膜に通して、免疫グロブリンなど大きな分子を含む分画だけを捨てる方法を二重濾過血漿交換という。アルブミンをある程度戻せるから、補充量を減らせるのが利点だよ。
医学生医学生
適応になる病気としては、血栓性血小板減少性紫斑病が思い浮かびます。CBTの問題でよく出ていました。
ドクタードクター
代表例だね。ADAMTS13に対する自己抗体を除き、同時に新鮮凍結血漿で酵素を補える。凝固因子の補充が必要な劇症肝炎でも新鮮凍結血漿が選ばれる。ほかにGuillain-Barré症候群や重症筋無力症、抗GBM抗体病なども適応になりうる。
医学生医学生
血液製剤を大量に入れるとなると、副作用も気になります。
ドクタードクター
大事な視点だ。新鮮凍結血漿によるアレルギー反応や感染のリスク、製剤中のクエン酸による低カルシウム血症で口のしびれなどが出ることがある。アルブミンで置換した場合は凝固因子や免疫グロブリンが下がる点にも注意が必要だ。治療中のバイタルや電解質のチェックを怠らないようにしよう。

まとめ

体外循環による血液浄化療法の回路図は、「通す器材」「捨てるもの」「補充するもの」の3点で判別できます。血漿分離器で血漿を分け、全量を廃棄して新鮮凍結血漿やアルブミン製剤で置換するのが単純血漿交換で、自己抗体や毒性物質などの病因物質を血漿ごと除去します。血液透析は拡散で小分子を除き、血液濾過は対流で除去して電解質液を補充し、血液吸着はカラムで処理した血液・血漿を体内に戻すため、いずれも血漿の廃棄や血液製剤の補充は行いません。腹膜透析はそもそも体外循環を用いない治療です。血栓性血小板減少性紫斑病や劇症肝炎などの適応と、低カルシウム血症やアレルギーなどの合併症まで結びつけて理解しておくと、臨床での治療選択にも役立ちます。

解答・解説

正解はcです

体外循環を用いる血液浄化療法(アフェレシスを含む)の回路図を読み取り、治療法を同定する問題である。回路図では「どの器材(膜・カラム)を通すか」「取り除いたものをどうするか」「何を補充するか」の3点に注目すると判別できる。

模式図の読み取り

・右側から血液を体外へ導き(脱血)、血流ポンプで回路内を送る。凝固を防ぐため抗凝固薬が注入されている。 ・血液は「血漿分離器」を通過する。血漿分離器は孔の大きい膜(膜型血漿分離器)で、血球成分と血漿成分を分ける器材である。 ・分離された血漿は別のポンプで引き出され、そのまま「廃棄液」として捨てられている。分離した血漿を処理する二次的なカラム(吸着器や二次膜)は回路上に存在しない。 ・捨てた血漿の代わりに、左上の「血液製剤」が回路に補充され、血球成分と合流して患者に戻される(返血)。

考え方

血漿を分離して丸ごと廃棄し、同量を血液製剤(新鮮凍結血漿〈FFP〉や等張アルブミン製剤)で置き換える治療は、単純血漿交換(PE)である。血液透析・血液濾過・血液吸着では患者の血漿を丸ごと捨てることはなく、血液製剤で置換する必要もない。腹膜透析は血液を体外に出さない治療であり、そもそもこのような体外循環回路を用いない。

選択肢考察

  1. ×a.  血液透析

    血液透析(HD)は、半透膜でできた血液透析器(ダイアライザ)の膜を介して血液と透析液を接触させ、主に拡散によって尿素・クレアチニン・カリウムなどの小分子物質を除去し、限外濾過で余分な水分を除く治療である。回路には透析液の流入・排出があり、血漿分離器や血液製剤は用いない。血漿蛋白は膜を通過しないため、血漿を廃棄して補充する必要はない。図とは合致しない。

  2. ×b.  腹膜透析

    腹膜透析(PD)は、腹腔内にカテーテルから透析液を注入して一定時間貯留し、患者自身の腹膜を半透膜として利用して溶質と水分を除去する治療である。血液を体外に取り出す脱血・返血回路、血流ポンプ、血漿分離器はいずれも存在しない。図とは全く異なる。

  3. ○c.  血漿交換

    単純血漿交換(PE)では、体外へ導いた血液を血漿分離器で血球成分と血漿成分に分け、病因物質(自己抗体、免疫複合体、蓄積した毒性物質など)を含む血漿を丸ごと廃棄する。失った血漿の代わりに同量の置換液を補充して血球成分とともに返血する。置換液には新鮮凍結血漿(FFP)や等張アルブミン製剤が用いられ、凝固因子の補充が必要な病態(劇症肝炎、血栓性血小板減少性紫斑病〈TTP〉など)ではFFPが選ばれる。図の「血漿分離器」「廃棄液」「血液製剤の補充」という構成はこの治療に完全に一致する。

  4. ×d.  血液濾過

    血液濾過(HF)は、透水性の高い膜を用いた血液濾過器(ヘモフィルタ)で、血漿中の水分を溶質とともに大量に濾過(対流)して除去し、同時に電解質組成を調整した補充液を回路内に補う治療である。中分子量物質の除去に優れる。補充液は血液製剤ではなく電解質液であり、アルブミンなどの血漿蛋白は膜を通過しないため廃棄されない。血漿分離器を用いる点で図とは異なる。

  5. ×e.  血液吸着

    血液吸着は吸着材を充填したカラムに血液または血漿を通し、病因物質を選択的に吸着除去する治療である。全血をそのままカラムに通す直接血液灌流(DHP。薬物中毒や敗血症でのエンドトキシン除去など)では血漿分離器を用いない。血漿分離器で分けた血漿を吸着カラムに通す血漿吸着法(免疫吸着、LDL吸着など)もあるが、この場合は処理後の血漿を患者に戻すため廃棄や血液製剤の補充は不要で、回路上に吸着カラムが描かれるはずである。図とは合致しない。

体外循環による主な血液浄化療法の比較

・血液透析(HD):ダイアライザ/拡散が主/小分子量物質(尿素、Kなど)の除去/補充液なし(透析液を使用) ・血液濾過(HF):ヘモフィルタ/対流(濾過)/中分子量物質も除去/電解質補充液を使用 ・血液濾過透析(HDF):HDとHFの組み合わせ ・単純血漿交換(PE):血漿分離器/血漿を全量廃棄/FFPまたはアルブミン製剤で置換 ・二重濾過血漿交換(DFPP):血漿分離器で分けた血漿を、さらに孔の小さい二次膜(血漿成分分画器)に通し、免疫グロブリンなど大分子量成分を含む分画だけを廃棄する。アルブミンの喪失が少なく、補充量を減らせる。 ・血漿吸着(PA):血漿分離器+吸着カラム。処理した血漿は返却し、置換液は原則不要 ・直接血液灌流(DHP):全血を吸着カラムに直接通す

血漿交換の主な適応例

血栓性血小板減少性紫斑病(TTP。ADAMTS13に対する自己抗体の除去と酵素の補充)、劇症肝炎・急性肝不全(毒性物質除去と凝固因子補充)、Guillain-Barré症候群、重症筋無力症、抗GBM抗体病、家族性高コレステロール血症(LDL除去。主に吸着法)など。

血漿交換の合併症

FFPによるアレルギー反応・感染リスク、クエン酸(FFPの抗凝固剤)による低カルシウム血症、凝固因子や免疫グロブリンの低下(アルブミン置換の場合)、血圧低下など。

POINT

・回路図は「通す器材」「捨てるもの」「補充するもの」で判別する。 ・血漿分離器で血漿を分けて全量廃棄し、血液製剤(FFP・アルブミン)で補充するのは単純血漿交換である。 ・血液透析・血液濾過は血漿蛋白を捨てず、血液製剤も用いない(血液濾過の補充液は電解質液)。 ・血液吸着は吸着カラムを用い、処理後の血液・血漿は体内に戻す。 ・腹膜透析は体外循環を用いない。

※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。