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胸を打った6時間後の息苦しさ―非心原性肺水腫としてのARDSを理解する

第102回医師国家試験 G問題 第42問

国試問題にチャレンジ

第102回 G問題 第42問

31歳の男性。呼吸困難を主訴に来院した。6時間前に交通事故で胸部を打撲したが，そのまま帰宅していた。脈拍96/分，整。血圧126/78 mmHg。血液所見：赤血球450万，Hb 14.2g/dL，Ht 42％，白血球11,000（桿状核好中球5％，分葉核好中球62％，好酸球2％，好塩基球2％，単球5％，リンパ球24％），血小板32万。Dダイマー6.8 μg/mL（基準1.0以下）。CRP 9.8 mg/dL。動脈血ガス分析（自発呼吸，room air）：pH 7.43，PaO2 54 Torr，PaCO2 35 Torr，HCO3－ 25 mEq/L。心電図に異常はない。胸部エックス線写真では両側肺野にすりガラス陰影を認める。 　この患者で正しいのはどれか。2つ選べ。

  1. a.血性泡沫喀痰を認める。
  2. b.水分を十分に補給する。
  3. c.肺動脈楔入圧は高値である。
  4. d.気道内分泌液の蛋白濃度は低値である。
  5. e.非侵襲的陽圧換気〈NIPPV〉の適応がある。
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対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、胸部外傷後に生じた急性の低酸素血症と両側すりガラス陰影から、ARDSの病態と治療を考える問題だ。着眼点は、血液ガスの読み方と、心原性の肺水腫とどう違うかという点だよ。まずは血液ガスから何がわかるかな。
医学生医学生
PaO2は低いのにPaCO2は上がっていないので、I型呼吸不全です。
ドクタードクター
その通り。A-aDO2を計算すると約52 Torrと開大していて、肺胞から血液への酸素の受け渡しが障害されているとわかる。P/F比はおよそ257だ。では外傷後の呼吸困難として何を鑑別に挙げる？
医学生医学生
救急科の実習で、胸部外傷ならまず気胸・血胸と心タンポナーデを除外しろと言われました。
ドクタードクター
いい習慣だね。今回は画像で気胸や血胸の記載がなく、血圧も心電図も保たれていて、心原性の病態は考えにくい。長管骨骨折もないので脂肪塞栓も積極的には疑わない。外傷という誘因の後に急性の低酸素血症と両側性陰影が出て、心不全では説明できない。これがARDSの考え方だ。
医学生医学生
直接ぶつけたなら肺挫傷ではないんでしょうか。
ドクタードクター
鋭い指摘だね。肺挫傷も陰影の一因になりうるし、ARDSの直接的な原因の一つでもある。いずれにしても、本質は血管透過性が亢進して起こる非心原性肺水腫だという点で考え方は共通する。外傷による全身の炎症で好中球などがメディエーターを放出し、肺胞毛細血管の内皮や肺胞上皮を傷害するんだ。Dダイマー高値も炎症に伴う凝固系の活性化を反映していて、DICを合併することもある。
医学生医学生
病理実習で、びまん性肺胞傷害の硝子膜を見たのを思い出しました。
ドクタードクター
まさにその急性期の像だね。では選択肢を病態から考えよう。血管壁が壊れて血液成分ごと漏れるなら、痰はどうなる？
医学生医学生
血液の混じった泡状の痰、血性泡沫痰が出ることがあるということですね。
ドクタードクター
正解。漏れ出た滲出液が気道で空気と混ざって泡になるんだ。では、水分を十分に補給するという選択肢はどうかな。
医学生医学生
炎症があるので脱水を防ぐために補液したくなりますが……。
ドクタードクター
そこが落とし穴。血管の透過性が上がっているところに輸液を増やすと、そのぶん肺に水が漏れて酸素化が悪化する。ショックなら必要な輸液はするけれど、本例のように循環が安定していれば制限的に管理するのが原則だ。次に肺動脈楔入圧はどうだろう。
医学生医学生
楔入圧は左房圧の近似なので、左心不全なら上がりますが、ARDSは非心原性なので高値にはならないはずです。
ドクタードクター
その通り。かつての基準ではPAWP 18 mmHg以下が項目だったけれど、今のBerlin定義では測定は必須ではなく、心エコーなどで心不全や輸液過剰だけでは説明できないことを確認する。気道内分泌液の蛋白濃度はどうかな。
医学生医学生
静水圧で水だけ押し出される心原性とは違って、血管壁が壊れているから蛋白も漏れて高値になる、ということですね。
ドクタードクター
完璧だ。浮腫液と血漿の蛋白濃度比が高く、血漿に近くなるのがARDSの特徴だよ。最後に非侵襲的陽圧換気だ。ARDSの低酸素は、虚脱したり水浸しになった肺胞を血液が素通りするシャントが主体だから、酸素を増やすだけでは改善しにくい。陽圧で肺胞を開いておくPEEPやCPAPが有効なんだ。
医学生医学生
意識も循環も保たれていて比較的軽症なので、まずはマスクでの陽圧換気を試すのが妥当ということですね。
ドクタードクター
その理解でいい。ただしARDSに対するNIPPVの効果には議論もあって、改善しない、あるいは悪化するときは気管挿管が遅れないように速やかに切り替えるのが大切だ。挿管後は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以下にする肺保護換気が基本で、PaCO2の上昇はある程度容認する。中等症以上では腹臥位療法、最重症ではECMOも考慮される。
医学生医学生
Berlin定義ではP/F比で軽症・中等症・重症に分けるんでしたよね。
ドクタードクター
そう、PEEP 5 cmH2O以上の条件下で300以下が軽症、200以下が中等症、100以下が重症だ。原因で最も多いのは敗血症で、外傷、誤嚥、肺炎、急性膵炎、大量輸血なども重要。そして死亡率を確実に下げる特効薬はまだないから、原因疾患の治療と呼吸・輸液管理を丁寧に積み重ねることが何より大切なんだ。

まとめ

ARDSは、外傷・敗血症・肺炎・誤嚥などの誘因の後1週間以内に生じる、両側性陰影を伴う非心原性（透過性亢進型）肺水腫で、PaCO2上昇を伴わない低酸素血症を示します。血管内皮と肺胞上皮の傷害により蛋白や血球に富む滲出液が肺胞に漏れるため、血性泡沫痰がみられることがあり、浮腫液の蛋白濃度は高く、肺動脈楔入圧は上昇しない点が心原性肺水腫との違いです。治療はPEEPを用いた陽圧換気が中心で、軽症ではNIPPVも選択肢になりますが、改善がなければ速やかに挿管し肺保護換気へ移行します。輸液は過剰にすると肺水腫が悪化するため、循環が安定していれば制限的に管理します。病態を「透過性亢進」という一点から理解すれば、検査所見から治療方針まで一貫して説明でき、救急・集中治療の現場での判断の土台になります。

解答・解説

正解はa, eです

所見の整理

・31歳男性。6時間前に交通事故で胸部を打撲し、その後に呼吸困難が出現した（先行する明らかな誘因がある急性発症）。 ・血圧126/78 mmHg、脈拍96/分、Hb 14.2 g/dLで、ショックや大量出血を示す所見はない。 ・白血球11,000（桿状核好中球5％）、CRP 9.8 mg/dLと炎症反応が上昇している。 ・Dダイマー6.8 μg/mLと高値で、凝固・線溶系の活性化がある。 ・動脈血ガス（室内気）：PaO2 54 Torrと低酸素血症があるが、PaCO2 35 Torrと二酸化炭素の貯留はない（Ⅰ型呼吸不全）。肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）を概算すると、PAO2＝150－35/0.8≒106 Torrより、A-aDO2≒52 Torrと開大している。 ・PaO2/FIO2比（P/F比）＝54/0.21≒257。 ・心電図は正常で、胸部エックス線写真では両側肺野にすりガラス陰影を認める。

診断へのプロセス

胸部外傷後の呼吸困難では、気胸・血胸、心タンポナーデ、肺挫傷、脂肪塞栓症（長管骨骨折後）などを考える。本例では画像所見は両側のすりガラス陰影のみで気胸・血胸の記載はなく、血圧・心電図も正常で心原性の病態は考えにくい。骨折の記載もない。 外傷という誘因の後に、急性の低酸素血症と両側性の肺浸潤影が出現し、心不全では説明できないことから、急性呼吸窮迫症候群（ARDS：acute respiratory distress syndrome）と判断する。外傷を契機に全身の炎症反応が起こり、好中球などから放出されるメディエーターが肺胞毛細血管内皮と肺胞上皮を傷害して、血管透過性が亢進した「非心原性肺水腫」が生じている病態である。直接の打撲による肺挫傷も両側性陰影の一因となりうるが、いずれにしても血管透過性亢進による肺水腫という点で病態の考え方は共通する。 Dダイマー高値は、炎症に伴う凝固系の活性化（微小血栓の形成）を反映しており、ARDSでは播種性血管内凝固（DIC）を合併することもまれではない。

設問の考え方

ARDSの本態が「透過性亢進型（非心原性）の肺水腫」であることを押さえれば各選択肢は判断できる。肺胞内には蛋白と血球成分に富む滲出液がたまり、左房圧（肺動脈楔入圧）は上昇せず、過剰輸液は肺水腫を悪化させる。酸素化障害に対しては陽圧をかけて肺胞の虚脱を防ぐ呼吸管理が治療の中心となる。

選択肢考察

  1. ○a.  血性泡沫喀痰を認める。

    ARDSでは肺胞毛細血管内皮とⅠ型肺胞上皮が傷害され、血管から蛋白に富む液体や赤血球が肺胞腔内へ漏れ出る。この滲出液が気道内で空気と混ざることで、血液の混じった泡状の喀痰（血性泡沫痰）がみられることがある。肺水腫の症状として出現しうるため、正しい。

  2. ×b.  水分を十分に補給する。

    ARDSでは肺の血管透過性が亢進しているため、輸液量が多いと肺血管内の静水圧が上がり、その分だけ水分が肺間質・肺胞へ漏れ出して肺水腫と酸素化が悪化する。ショックなどで循環維持に必要な輸液は行うが、循環が安定していれば輸液は必要最小限にとどめ、水分バランスを過剰にしない管理（制限的輸液）が推奨される。本例は血圧も保たれており、十分な水分補給は誤りである。

  3. ×c.  肺動脈楔入圧は高値である。

    肺動脈楔入圧（PAWP）は、Swan-Ganzカテーテルで測定される左房圧の近似値である。心原性肺水腫では左心不全により高値となるが、ARDSは非心原性肺水腫であり、PAWPは上昇しない。かつてのARDS診断基準（1994年の米国・欧州合同会議〈AECC〉の基準）では「PAWP 18 mmHg以下、または左房圧上昇の臨床所見がない」ことが項目の一つであった。現在のBerlin定義ではPAWPの測定は必須でなくなり、「心不全や輸液過剰だけでは説明できない呼吸不全」であることを心エコーなどで評価する。高値ではないので誤りである。

  4. ×d.  気道内分泌液の蛋白濃度は低値である。

    心原性肺水腫では静水圧の上昇によって主に水分が漏れ出るため、浮腫液の蛋白濃度は低い（浮腫液と血漿の蛋白濃度比がおおむね0.65未満）。これに対しARDSでは血管壁そのものが傷害されて蛋白も漏出するため、浮腫液の蛋白濃度は高く、血漿に近い値（蛋白濃度比がおおむね0.65以上）となる。低値ではないので誤りである。

  5. ○e.  非侵襲的陽圧換気〈NIPPV〉の適応がある。

    ARDSの低酸素血症は、肺胞の虚脱や水腫によって血液が酸素化されずに通過するシャントが主な原因であり、酸素投与だけでは改善しにくい。陽圧をかけて肺胞を開いた状態に保つ呼気終末陽圧（PEEP）や持続気道陽圧（CPAP）が有効である。本例は意識が保たれ、循環も安定し、P/F比も約257と比較的軽症であるため、まずマスクを用いた非侵襲的陽圧換気（NIPPV）で陽圧をかける選択は妥当であり、正しい。ただしNIPPVで改善しない場合や増悪する場合には挿管が遅れないよう注意し、速やかに気管挿管下の人工呼吸へ切り替える必要がある。

ARDSの定義（Berlin定義、2012年）

・発症時期：明らかな誘因（あるいは呼吸器症状の新規出現・増悪）から1週間以内。 ・画像：胸部エックス線またはCTで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。 ・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（危険因子がない場合は心エコーなどで静水圧性肺水腫を除外する）。 ・酸素化（PEEPまたはCPAP 5 cmH2O以上の条件下）：軽症 200＜P/F比≦300、中等症 100＜P/F比≦200、重症 P/F比≦100。 ・かつてのAECC基準（1994年）では、P/F比≦300を急性肺損傷（ALI）、P/F比≦200をARDSと区別していたが、Berlin定義でALIという用語は廃止され、旧ALIの範囲は「軽症ARDS」に相当する。さらに2023年に提案された新しい国際的定義では、挿管されていない患者（高流量鼻カニュラ酸素療法やNIPPVの使用中）もARDSとして扱えるよう拡張されている。

ARDSの主な原因

・直接損傷：肺炎、胃内容物の誤嚥、肺挫傷、溺水、有毒ガスの吸入など。 ・間接損傷：敗血症（最多）、重症外傷、ショック、急性膵炎、大量輸血、熱傷、薬物など。

病態

好中球やマクロファージが放出するサイトカイン、活性酸素、蛋白分解酵素などにより、肺胞毛細血管内皮とⅠ型肺胞上皮が傷害される（びまん性肺胞傷害〈DAD〉）。Ⅱ型肺胞上皮の傷害によるサーファクタント減少も加わって肺胞が虚脱し、肺コンプライアンスが低下する。病理学的には急性期（滲出期）に硝子膜形成がみられ、その後、増殖期・線維化期へ移行しうる。

心原性肺水腫との比較

・ARDS：PAWP正常（18 mmHg以下）、浮腫液の蛋白濃度が高い、心拡大は目立たないことが多い、BNPは上昇しにくい。 ・心原性肺水腫：PAWP上昇、浮腫液の蛋白濃度が低い、心拡大・Kerley B線・胸水を伴いやすい。

治療

・原因疾患の治療（感染症なら抗菌薬、ドレナージなど）。 ・呼吸管理：肺保護換気が基本である。1回換気量を低く（予測体重あたり6 mL/kg程度）、プラトー圧を30 cmH2O以下に抑え、適切なPEEPを用いる。低換気によるPaCO2の上昇はある程度容認する（permissive hypercapnia）。中等症〜重症では腹臥位療法が有効で、最重症例では体外式膜型人工肺（ECMO）が考慮される。 ・輸液管理：循環が安定していれば制限的に行う。 ・薬物療法：死亡率を確実に改善する特効薬は確立していない。

POINT

・ARDSは、誘因（敗血症、外傷、肺炎、誤嚥など）の後1週間以内に起こる、両側性浸潤影を伴う非心原性（透過性亢進型）肺水腫である。 ・PaCO2上昇を伴わない低酸素血症（Ⅰ型呼吸不全）で、P/F比により重症度を分類する（Berlin定義：≦300軽症、≦200中等症、≦100重症）。 ・肺動脈楔入圧は上昇せず、浮腫液の蛋白濃度は高い。血性泡沫痰がみられることがある。 ・治療はPEEPを用いた陽圧換気（肺保護換気）が中心で、軽症例ではNIPPVも選択肢となる。輸液は過剰にしない。

※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。