StudyMed医師国家試験

肺葉切除後8日目の呼吸不全―「両側の白い肺」と保たれた心機能が示すARDS

第110回医師国家試験 I問題 第59問

国試問題にチャレンジ

第110回 I問題 第59問

74歳の男性。肺癌の診断で左上葉切除とリンパ節郭清術とを行い入院中である。術後8日目に呼吸困難を訴え発熱も出現した。現在,身長168 cm,体重63 kg。体温38.3℃。脈拍116/分,整。血圧106/74 mmHg。呼吸数20/分。両側の胸部でfine cracklesを聴取する。血液所見:赤血球418万,Hb 11.4 g/dL,Ht 35%,白血球15,300(桿状核好中球10%,分葉核好中球70%,好酸球2%,好塩基球1%,単球3%,リンパ球14%),血小板13万,Dダイマー0.8 μg/mL(基準1.0以下)。血液生化学所見:総蛋白6.2 g/dL,アルブミン2.9 g/dL,総ビリルビン0.9 mg/dL,直接ビリルビン0.5 mg/dL,AST 35 IU/L,ALT 16 IU/L,LD 420 IU/L(基準176~353),ALP 127 IU/L(基準115~359),尿素窒素25 mg/dL,クレアチニン0.9 mg/dL。CRP 15 mg/dL。動脈血ガス分析(マスク8 L/分酸素投与下):pH 7.25,PaCO2 35 Torr,PaO2 84 Torr,HCO3- 15 mEq/L。術前の胸部エックス線写真(A)と胸部CT(B)及び術後8日目の胸部エックス線写真(C)と胸部CT(D)とを別に示す。心エコー検査で,左室壁の運動は良好であり心機能低下を認めない。  可能性の高い疾患はどれか。

第110回 I問題 第59問の問題画像
  1. a.膿胸
  2. b.無気肺
  3. c.気管支断端瘻
  4. d.肺血栓塞栓症
  5. e.急性呼吸促迫症候群〈ARDS〉

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は肺癌の術後に起きた急な呼吸不全の原因を考える問題だ。肺切除後にはさまざまな合併症が起こりうるけれど、カギになるのは「陰影がどこに、どう広がっているか」「酸素化がどれくらい悪いか」「心臓や血栓で説明できるか」の3点。まずは全体像から考えてみよう。
医学生医学生
術後の発熱と呼吸困難なので、最初は無気肺か肺炎を考えました。外科の講義で、術後早期の発熱は無気肺が多いと習ったので。
ドクタードクター
術後の発熱の鑑別として無気肺を挙げるのは正しい姿勢だ。ただ今回は炎症反応がかなり強く、白血球は好中球優位で桿状核球も増えている。そして酸素化の悪さに注目してほしい。マスクで8 L/分の酸素を流している条件でPaO2が84 Torrというのはどう評価する?
医学生医学生
数字だけ見ると84なら悪くないように見えますが、酸素をかなり吸っている状態ですよね。
ドクタードクター
そこが大事なところ。マスク8 L/分では吸入酸素濃度はおおよそ0.5前後と考えられるので、P/F比はざっと200を下回る計算になる。空気を吸っている健康な人なら400以上あるから、高度の酸素化障害だ。さらにpHとHCO3-が低い代謝性アシドーシスもあり、敗血症などによる組織低灌流も疑われる。
医学生医学生
画像はどうでしょう。術前は左上葉に胸膜を引き込む結節があって、それが切除された肺癌ですよね。
ドクタードクター
その通り。術後8日目の胸部エックス線写真では、手術をしていない右肺を中心に広く浸潤影・すりガラス影が出ていて、CTでも右肺にびまん性のすりガラス影と網状影、左肺にも胸膜直下を中心に同じような陰影がある。つまり両側性のびまん性病変だ。一方で、肺葉がつぶれた像や、胸腔内の液体や空気がたまった液面形成ははっきりしない。
医学生医学生
両側性の陰影で低酸素、と聞くと心不全による肺水腫も思い浮かびます。
ドクタードクター
いい鑑別だね。それを否定するのが心エコーだ。左室の動きが良好で心機能低下がないから、心原性肺水腫では説明しにくい。手術侵襲と感染という誘因があり、1週間以内に急に発症し、両側性の陰影と高度の低酸素血症があって、心不全では説明できない。これはまさにARDSの診断基準であるBerlin定義の要素がそろっている。
医学生医学生
ARDSは肺胞の上皮と毛細血管の内皮が傷んで、血管から水が漏れる非心原性肺水腫ですよね。病理実習で硝子膜を見ました。
ドクタードクター
よく覚えているね。病理ではびまん性肺胞傷害と呼ばれ、肺胞腔に硝子膜が並ぶのが特徴だ。ほかの選択肢も確認しよう。肺血栓塞栓症はどうかな。術後で頻脈もあるから気になるよね。
医学生医学生
術後の安静臥床は深部静脈血栓症のリスクですが、Dダイマーが基準内なので否定的だと思います。
ドクタードクター
その通り。Dダイマーは感度が高い検査だから、基準内なら可能性はかなり下がる。それに肺血栓塞栓症は胸部画像で大きな異常を示さないことが多く、両側のびまん性陰影とは合わない。では膿胸と気管支断端瘻は?
医学生医学生
どちらも手術した左側の胸腔の問題なので、右肺を含む両側の肺実質の陰影は説明しにくいでしょうか。
ドクタードクター
まさにそう。膿胸なら胸腔内に被包化された液体貯留や液面形成が見えるはずだし、気管支断端瘻は術後1〜2週ころに起こりやすく、胸腔ドレーンからの持続的な空気漏れ、胸腔内の液面形成、多量の喀痰などが手がかりになる。今回の画像にはそうした所見がない。無気肺も、肺葉の容積が減って縦隔や横隔膜が引き寄せられる限局した濃い陰影になるから、両側びまん性のすりガラス影とは違う。
医学生医学生
陰影の分布と性状で胸腔の病気か肺実質の病気かを分け、心エコーとDダイマーで心不全と血栓を除外する、という流れですね。
ドクタードクター
完璧だ。治療についても押さえておこう。ARDSそのものの特効薬はなく、原因疾患の治療、つまり感染巣のコントロールや抗菌薬と、呼吸管理が中心になる。人工呼吸では1回換気量を予測体重あたり6 mL/kg程度に抑え、プラトー圧を30 cmH2O以下に保つ肺保護換気が基本だ。適切なPEEPで肺胞の虚脱を防ぎ、中等症から重症では腹臥位療法、最重症ではECMOも考慮される。
医学生医学生
ICUを回ったとき、腹臥位の患者さんを何人もの医師と看護師で体位変換しているのを見ました。
ドクタードクター
大変な作業だけど、効果が期待される治療なんだ。それから肺切除後の臨床で注意したいのは、術前から間質性肺炎がある患者さんだ。術後に急性増悪を起こすと死亡率が高いから、術前画像の下肺野の網状影などにも目を配っておきたい。またARDSの死因は呼吸不全そのものより多臓器不全が多いことも覚えておこう。

まとめ

肺葉切除後の急な呼吸困難・発熱では、無気肺、肺炎、膿胸、気管支断端瘻、肺血栓塞栓症、ARDSなどを鑑別します。手術侵襲や感染を誘因に1週間以内に発症し、両側性の肺浸潤影と高度の酸素化障害(P/F比低下)を認め、心エコーで心機能が保たれて心不全や輸液過剰で説明できない場合は、Berlin定義に沿ってARDSと考えます。Dダイマー基準内は肺血栓塞栓症を否定する根拠となり、胸腔内の液面形成や肺葉の容積減少がないことは膿胸・気管支断端瘻・無気肺を否定する手がかりです。治療は原因疾患の治療と、低1回換気量・適切なPEEPによる肺保護換気が柱で、重症例では腹臥位療法やECMOも検討されます。酸素投与下の血液ガスをP/F比で評価し、陰影の分布と心機能から病態を絞り込む考え方は、術後管理や集中治療の基本となります。

解答・解説

正解はeです

所見の整理

・背景:74歳男性。肺癌に対し左上葉切除+リンパ節郭清を受け、術後8日目。 ・症状:呼吸困難と発熱が新たに出現した(急性発症)。 ・バイタル:体温38.3℃、脈拍116/分(頻脈)、血圧106/74 mmHg。 ・聴診:両側胸部でfine crackles(細かい断続性ラ音)。 ・血液:白血球15,300で好中球優位、桿状核球10%と核の左方移動あり。CRP 15 mg/dL と強い炎症反応。LD軽度上昇、アルブミン2.9 g/dL と低下。Dダイマー0.8 μg/mL と基準内。 ・動脈血ガス(マスク8 L/分の酸素投与下):PaO2 84 Torr。マスク8 L/分では吸入酸素濃度(FiO2)はおおよそ0.5前後に相当するため、PaO2/FiO2比(P/F比)は概算で200を下回る高度の酸素化障害である。pH 7.25、HCO3− 15 mEq/L と代謝性アシドーシスを伴い、敗血症などによる組織低灌流(乳酸アシドーシス)が疑われる。 ・心エコー:左室壁運動良好、心機能低下なし。

画像所見

・術前(A・B):CTで左上葉に胸膜側へ引き込みを伴う結節影があり、これが切除された肺癌である。 ・術後8日目(C・D):胸部エックス線写真では両側肺野、とくに右肺に広範な浸潤影・すりガラス影が新たに出現している。CTでは右肺にびまん性のすりガラス影と網状影が広がり、左肺にも胸膜直下を中心に同様の陰影がみられ、両側性の病変である。無気肺を示す肺葉の虚脱や、胸腔内の液体・空気の貯留(液面形成)は目立たない。

診断へのプロセス

手術侵襲と感染(発熱、好中球増多、CRP高値)を背景に、術後8日目に急性に出現した呼吸不全で、両側性の肺浸潤影を伴い、P/F比が著しく低下している。心機能は保たれており、心原性肺水腫(心不全)や輸液過剰だけでは説明できない。Dダイマー正常で肺血栓塞栓症は考えにくく、画像上も無気肺・膿胸・気管支断端瘻を示す所見はない。以上から、術後の肺炎や敗血症などを契機とした非心原性肺水腫、すなわち急性呼吸促迫症候群(ARDS)が最も考えられる。

選択肢考察

  1. ×a.  膿胸

    膿胸は胸腔内に膿が貯留した状態で、術後では切除後の胸腔の死腔に感染が起こって生じる。発熱や炎症反応上昇は説明できるが、画像では胸腔内の被包化された液体貯留や液面形成がみられるはずである。本例の陰影は両側の肺実質に広がるすりガラス影・浸潤影であり、膿胸では健側(右肺)を含む両側の肺野病変は説明できない。

  2. ×b.  無気肺

    術後は疼痛による浅い呼吸や喀痰の貯留により無気肺を起こしやすく、術後数日以内の発熱・低酸素の原因として頻度は高い。しかし無気肺では肺葉・区域の容積減少(縦隔・横隔膜の患側への偏位、葉間裂の偏位)を伴う限局した濃い陰影となる。本例のように両側にびまん性のすりガラス影が広がる像ではなく、白血球・CRPの著明な上昇や高度の酸素化障害も無気肺だけでは説明しにくい。

  3. ×c.  気管支断端瘻

    肺切除後の気管支断端が離開し、気道と胸腔が交通する合併症で、術後1〜2週ころに起こりやすい。胸腔内への空気漏れ(胸腔ドレーンからの持続的な空気漏れ、胸腔内の液面形成)、漿液性・血性の多量の喀痰、膿胸の併発などがみられ、重篤である。本例の画像には胸腔内の空気・液体貯留を示す所見がなく、両側びまん性の肺野陰影とも合わない。

  4. ×d.  肺血栓塞栓症

    術後の安静臥床は深部静脈血栓症とそれに続く肺血栓塞栓症の危険因子であり、術後の急な呼吸困難・頻脈では必ず鑑別に挙げる。しかしDダイマーは感度の高い検査で、基準内(0.8 μg/mL)であれば肺血栓塞栓症の可能性は低い。また肺血栓塞栓症の胸部画像は肺野に大きな異常を示さないことが多く、本例の両側びまん性陰影やfine cracklesとは合致しない。

  5. ○e.  急性呼吸促迫症候群〈ARDS〉

    肺炎・敗血症・手術侵襲などを契機に、肺胞上皮と肺毛細血管内皮が傷害され、血管透過性が亢進して起こる非心原性肺水腫である。本例は、①手術と感染(発熱、好中球増多、CRP 15 mg/dL)という誘因、②1週間以内の急性発症、③両側性の肺浸潤影(両側fine crackles)、④P/F比の著明な低下を伴う低酸素血症、⑤心エコーで心機能が保たれ心不全では説明できないこと、のすべてがARDSの診断要件に合致する。

ARDSの診断基準(Berlin定義、2012年)

1. 発症時期:既知の誘因(臨床的侵襲)から、または呼吸器症状の新規出現・悪化から1週間以内。 2. 胸部画像:両側性の陰影があり、胸水・無気肺・結節だけでは説明できない。 3. 肺水腫の原因:心不全や輸液過剰だけでは説明できない呼吸不全(危険因子がなければ心エコーなどで静水圧性肺水腫を除外する)。 4. 酸素化:PEEPまたはCPAP 5 cmH2O以上の条件で、P/F比により軽症(200<P/F≦300)、中等症(100<P/F≦200)、重症(P/F≦100)に分類する。 なお近年、高流量鼻カニュラ使用下の評価やSpO2/FiO2比、肺エコーによる評価なども取り入れた新しい国際定義が提案されている。

原因(誘因)

・直接損傷:肺炎(最多)、胃内容物の誤嚥、肺挫傷、溺水、有毒ガス吸入など。 ・間接損傷:敗血症(最多)、多発外傷、重症膵炎、大量輸血、薬物、大手術など。

病態と経過

炎症性サイトカインや好中球が肺胞毛細血管膜を傷害し、蛋白に富む液体が肺胞内へ漏出する(滲出期)。肺胞腔に硝子膜が形成され(びまん性肺胞傷害:DAD)、シャントによる高度の低酸素血症をきたし、肺コンプライアンスが低下する。その後、増殖期・線維化期へ進むと肺の線維化が残ることがある。死因は呼吸不全そのものよりも多臓器不全が多い。

治療

ARDSそのものを治す特効薬はなく、原因疾患の治療(感染巣の制御、抗菌薬投与など)と、支持療法としての呼吸管理・全身管理が中心となる。 ・肺保護換気:1回換気量を予測体重あたり6 mL/kg程度に制限し、プラトー圧を30 cmH2O以下に保つ。適切なPEEPで肺胞虚脱を防ぐ。 ・中等症〜重症では腹臥位療法が有効とされ、最重症例ではECMO(体外式膜型人工肺)が考慮される。 ・過剰な輸液を避ける。副腎皮質ステロイドの使用は病態・時期により議論がある。

肺切除後の主な呼吸器合併症

・無気肺・肺炎:術後早期に多い。喀痰排出・早期離床で予防する。 ・気管支断端瘻:術後1〜2週ころ。膿胸を合併しやすい。 ・膿胸、遷延性肺瘻(空気漏れの持続)、乳び胸(リンパ節郭清後)。 ・肺血栓塞栓症:術後の離床開始時などに突然発症する。 ・ARDS・間質性肺炎の急性増悪:頻度は低いが死亡率が高い。術前から間質性肺炎がある症例では急性増悪に特に注意する。

POINT

・ARDS=誘因から1週間以内の急性発症+両側性肺浸潤影+心不全・輸液過剰で説明できない低酸素血症(P/F比≦300)。 ・心エコーで心機能が保たれていることは、心原性肺水腫の除外に重要。 ・Dダイマー基準内は肺血栓塞栓症の否定に有用(感度が高い)。 ・ARDSの原因として最も多いのは肺炎と敗血症。 ・治療は原因治療と肺保護換気(低1回換気量、適切なPEEP)、重症例では腹臥位療法。

※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。