ピークの直後に崩れ落ちる曲線―フローボリュームで読むCOPDの気道虚脱
第104回医師国家試験 B問題 第54問(連問)
国試問題にチャレンジ
連問の共通文
次の文を読み,53~55の問いに答えよ。 72歳の男性。進行する呼吸困難を主訴に来院した。 現病歴:5年前から階段昇降時の息切れを自覚するようになった。このころから少量白色調の喀痰を認めた。冬季に感冒に罹ると喀痰が増量し,息切れが悪化する。年々息切れが進行し,家族と並んで平地を歩行していても,息切れのために会話が途切れるようになった。 既往歴:特記すべきことはない。 生活歴:喫煙は40本/日を50年間。飲酒は機会飲酒。 家族歴:特記すべきことはない。 現症:意識は清明。体温36.4℃。呼吸数20/分。脈拍76/分,整。血圧126/64 mmHg。 検査所見:尿所見:蛋白(-),糖(-)。血液所見:赤血球420万,Hb 14.7 g/dL,白血球6,700,血小板25万。血液生化学所見に異常を認めない。呼吸機能検査:%VC 84%,%FVC 65%,%FEV1.0 40%,FEV1.0%45%,%RV 140%,RV/TLC 50%,%DLCO 40%,動脈血ガス分析(自発呼吸,room air):pH 7.36,PaO2 55 Torr,PaCO2 48 Torr,HCO3- 24 mEq/L。
フローボリューム曲線(①~⑤)を別に示す。 この患者にあてはまるのはどれか。

- a.①
- b.②
- c.③
- d.④
- e.⑤
対話形式の解説
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクター
医学生
ドクターまとめ
フローボリューム曲線は縦軸に呼気流量、横軸に肺気量をとり、正常では鋭いピークの後にほぼ直線的に流量が低下します。COPDでは肺の弾性収縮力低下と末梢気道の虚脱のため、ピークが低く、直後に急激に落ち込んで低流量が長く続く「下に凸」の下行脚を示し、%VCに比べて%FVCが低下するエアトラッピングもこれを反映しています。ピークが消えて台形状に平坦化すれば中枢気道狭窄、曲線の幅が狭ければ拘束性障害、途中のノッチは咳込みなどの手技上のアーチファクトと読み分けます。軽症の閉塞はV50・V25の低下として現れ、吸気曲線を併せれば中枢気道狭窄の部位推定も可能です。曲線の幅・ピーク・下行脚の形を順に確認する読み方は、呼吸機能検査を病態と結びつけて理解するための基本となります。
解答・解説
正解はdです
症例の整理と診断
72歳男性で、喫煙40本/日×50年の重喫煙歴がある。5年前から労作時の息切れと少量の白色痰があり、冬季の感冒で増悪を繰り返しながら年々悪化している。呼吸機能検査ではFEV1.0%(1秒率)45%と70%未満で閉塞性換気障害を示し、%FEV1.0 40%と気流閉塞は高度である。%RV 140%、RV/TLC 50%は肺の過膨張を、%DLCO 40%は肺胞破壊による拡散障害を示す。動脈血ガスはPaO2 55 Torr、PaCO2 48 Torrで、II型呼吸不全である。以上から、気腫優位型の慢性閉塞性肺疾患(COPD)と診断できる。発作性の経過や多量の膿性痰がないことから、気管支喘息やびまん性汎細気管支炎は考えにくい。
フローボリューム曲線とは
最大吸気位から一気に最大努力で息を吐かせ、そのときの呼気流量(フロー、縦軸)を肺気量(ボリューム、横軸)に対してプロットしたものである。横軸の左端が最大吸気位、右端が最大呼気位(残気量位)で、曲線が横軸に戻るまでの幅が努力肺活量(FVC)に相当する。 正常では、呼出開始直後に鋭いピーク(最大呼気流量、ピークフロー)に達し、その後は肺気量の減少とともにほぼ直線的に流量が低下して横軸に至る。
COPDで曲線がどう変わるか
COPDでは肺胞壁の破壊で肺の弾性収縮力が失われ、末梢気道を外から引っ張って開いておく力も弱まる。努力呼気で胸腔内圧が上昇すると、末梢気道が早期に押しつぶされて流量が急激に低下する。このため、ピークフローは低く尖っており、その直後に流量が急に落ち込み、以降は低い流量のままだらだらと呼出が続く。下行脚が下に凸(横軸側へ落ち込む形)となるのが閉塞性障害の特徴である。本例で%VC 84%に比べ%FVC 65%と努力肺活量が低いのも、この気道虚脱によるエアトラッピングを反映している。
設問の考え方
図の5つの曲線のうち、ピークが低く、ピーク直後に急峻に低下して下に凸の長く平坦な下行脚を示すものを選べばよい。
選択肢考察
- ×a. ①
呼出開始直後に鋭く高いピークに達し、その後ほぼ直線的に流量が低下して横軸に至る。正常のフローボリューム曲線である。本例は1秒率45%と高度の閉塞性換気障害があり、このような正常パターンにはならない。
- ×b. ②
鋭いピークが消失し、呼気初期から中期にかけて流量が頭打ちとなる台形状の平坦部(プラトー)がみられる。気管など太い中枢気道の狭窄でみられるパターンである。狭窄部で流量が制限されるため、本来最大流量が出るはずの肺気量の大きい時期に流量が上がらない。気管腫瘍、気管内挿管・気管切開後の気管狭窄、甲状腺腫による圧排などが原因となる。末梢気道が主病変のCOPDとは異なる。
- ×c. ③
呼出できる肺気量(曲線の横幅)が明らかに小さく、曲線が上に凸の山型を示す。肺が硬く膨らみにくいために肺活量が減る拘束性換気障害(間質性肺炎・肺線維症など)のパターンと考えられる。拘束性障害では気道の閉塞はないため、下行脚が下に凸へ落ち込むことはない。本例は%VC 84%と肺活量はおおむね保たれ、残気量はむしろ増加しており、拘束性障害とは合わない。
- ○d. ④
ピークフローが低く、ピーク直後に流量が急激に落ち込み、その後は低流量のまま長く呼出が続く、下に凸の下行脚を示す。これは典型的な閉塞性換気障害のパターンである。COPDでは肺弾性収縮力の低下と末梢気道の狭窄により、努力呼気時に末梢気道が早期に虚脱して流量が制限される。高度の気流閉塞(FEV1.0% 45%、%FEV1.0 40%)と肺過膨張を示す本例に一致する。
- ×e. ⑤
全体の形は正常に近いが、下行脚の途中で流量がいったん低下した後に再び上昇する切れ込み(ノッチ)がある。呼出中の咳込みや、途中で息を止める・力を抜き直すといった努力の途切れによるアーチファクトと考えられる。疾患に特有のパターンではなく、検査手技の問題として再検査の対象となる。
フローボリューム曲線の主なパターン
・正常:鋭いピークに達した後、ほぼ直線的に流量が低下する。 ・閉塞性障害(COPD、気管支喘息など):ピークが低く、下行脚が下に凸。重症になるほどピーク直後の落ち込みが強く、呼気終末まで低流量が長く続く。軽症の段階では、低肺気量域(呼気後半)の流量低下(V50・V25の低下)として現れ、末梢気道病変の早期指標となる。 ・拘束性障害(間質性肺炎、肺線維症、胸郭変形、神経筋疾患など):曲線の横幅(肺活量)が小さい。気道は閉塞していないため、肺気量のわりに流量は保たれる。 ・中枢気道(上気道・気管)狭窄:ピークが消えて台形状の平坦部を示す。吸気曲線も同時に記録すると、固定性狭窄では呼気・吸気の両方が平坦化し、胸郭外の可変性狭窄(声帯麻痺など)では吸気が、胸郭内の可変性狭窄では呼気が主に平坦化する。 ・手技不良:咳込みによるノッチ、立ち上がりの遅れ(努力不足)、呼出の途中終了などがあり、再検査が必要である。
呼吸機能検査の基本指標
・%VC(予測肺活量に対する割合)80%未満:拘束性換気障害 ・FEV1.0%(1秒率)70%未満:閉塞性換気障害 ・両方を満たせば混合性換気障害 ・%FEV1.0はCOPDの病期(GOLD分類)の判定に用いる:80%以上I期、50%以上80%未満II期、30%以上50%未満III期、30%未満IV期。
VCとFVCの差
健常者ではゆっくり吐き切る肺活量(VC)と努力肺活量(FVC)はほぼ等しい。COPDでは努力呼気により末梢気道が早期に閉塞してエアトラッピングが起こるため、FVCがVCより小さくなる。本例の%VC 84%、%FVC 65%はこの現象を示している。
POINT
・フローボリューム曲線は縦軸が流量、横軸が肺気量。正常はピーク後ほぼ直線的に低下する。 ・閉塞性障害(COPD):ピークが低く、下行脚が下に凸で長く尾を引く。 ・中枢気道狭窄:ピークが消失し、台形状の平坦化。 ・拘束性障害:曲線の横幅(肺活量)が小さい。 ・途中のノッチは咳込みなど手技上のアーチファクト。
