鼻血と低酸素がつながるとき―Osler病の肺に潜む「抜け道」
第106回医師国家試験 A問題 第32問
国試問題にチャレンジ
58歳の女性。頭重感を主訴に来院した。10年前から時々洗顔時に鼻出血をきたすことがあったが，そのままにしていた。3か月前からふらつきを自覚するようになった。1週前から頭重感を自覚し，次第に増悪してきたため受診した。32歳時に喀血したことがある。父と弟も，若年のころから鼻出血を繰り返していたという。意識は清明。身長156 cm，体重55 kg。体温36.6℃。脈拍92/分，整。血圧108/80 mmHg。呼吸数14/分。SpO2 92％（room air）。眼瞼結膜に貧血を認めない。舌尖に小出血斑の点在を認める。心音と呼吸音とに異常を認めない。神経学的所見に異常を認めない。血液所見：赤血球498万，Hb 14.9 g/dL，Ht 42％，白血球5,200（桿状核好中球10％，分葉核好中球42％，好酸球2％，好塩基球1％，単球6％，リンパ球39％），血小板22万，PT 115％（基準80～120）。CRP 0.2 mg/dL。動脈血ガス分析（自発呼吸，room air）：pH 7.42，PaCO2 32 Torr，PaO2 62 Torr，HCO3− 20 mEq/L。心電図に異常を認めない。胸部エックス線写真で両側肺野に異常陰影を認める。胸部単純CTを別に示す。 この疾患の主な病態として正しいのはどれか。
- a.拡散障害
- b.肺胞低換気
- c.死腔換気量増加
- d.肺内右左シャント
- e.換気血流比不均等
対話形式の解説
ドクター
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繰り返す鼻出血、皮膚・粘膜の毛細血管拡張、内臓の動静脈奇形、一親等以内の家族歴がそろえば、常染色体顕性遺伝の遺伝性出血性毛細血管拡張症（Osler病）と診断できます。合併する肺動静脈瘻では、肺動脈の血液が肺胞の毛細血管を通らずに肺静脈へ流れ込むため肺内右左シャントとなり、A-aDO2の開大を伴う低酸素血症を生じ、酸素投与での改善が乏しいのが特徴です。低酸素血症の4機序は、PaCO2が上がりA-aDO2が正常な肺胞低換気、A-aDO2が開大し酸素投与で改善しやすい拡散障害・換気血流比不均等、酸素投与でも改善しにくいシャントとして整理できます。肺動静脈瘻は奇異性脳塞栓や脳膿瘍の原因となるため、流入動脈のカテーテル塞栓術が治療の第一選択です。血液ガスを機序から読み解く力は、あらゆる呼吸不全の診療の土台になります。
解答・解説
正解はdです
所見の整理
・58歳女性。10年来、洗顔時などに鼻出血を繰り返している。32歳時に喀血の既往がある。 ・父と弟も若いころから鼻出血を繰り返しており、世代をまたいで男女ともに発症している → 常染色体顕性（優性）遺伝の疾患を疑う。 ・舌尖に小出血斑（毛細血管拡張）が点在している。 ・血小板22万、PT 115％と止血・凝固能は正常であり、鼻出血は凝固異常ではなく血管の異常によると考えられる。 ・Hb 14.9 g/dLで貧血はない（慢性的な低酸素血症による赤血球増加が出血による喪失を補っている可能性もある）。 ・SpO2 92％、PaO2 62 Torrと低酸素血症があり、PaCO2は32 Torrと低下している（低酸素による過換気）。 ・肺胞気-動脈血酸素分圧較差（A-aDO2）を計算すると、室内気で PAO2 ≒ 150 − PaCO2/0.8 = 150 − 40 = 110 Torr、A-aDO2 ≒ 110 − 62 = 48 Torr と開大している（基準は若年者で10 Torr以下、高齢者でも20 Torr程度まで）。 ・胸部単純CTでは、両側肺野に流入動脈と流出静脈を伴う結節状・蛇行状の陰影があり、肺動静脈瘻（肺動静脈奇形）と考えられる。
診断へのプロセス
繰り返す鼻出血、皮膚・粘膜の毛細血管拡張、内臓の動静脈奇形（肺動静脈瘻）、一親等内の家族歴という4項目がそろっており、遺伝性出血性毛細血管拡張症（HHT、Osler-Weber-Rendu病）と診断できる。喀血の既往も肺動静脈瘻からの出血として説明できる。ふらつきや頭重感は、低酸素血症の影響のほか、奇異性塞栓や脳動静脈奇形などの中枢神経合併症の可能性も考えて評価する必要がある。
設問の考え方
低酸素血症の原因は、肺胞低換気、拡散障害、換気血流比不均等、シャント（右左シャント）の4つに大別される。肺胞低換気ではPaCO2が上昇しA-aDO2は正常であるが、本例はPaCO2が低くA-aDO2が開大しているので、肺そのものでのガス交換障害が原因である。肺動静脈瘻では、肺動脈を流れてきた静脈血が肺胞の毛細血管を通らずに直接肺静脈へ流れ込むため、酸素化されない血液が体循環に混ざる。これが肺内の右左シャントであり、本疾患による低酸素血症の主な病態である。
選択肢考察
- ×a. 拡散障害
拡散障害は、肺胞壁（肺胞上皮・間質・毛細血管内皮）が厚くなったり、ガス交換に関わる肺胞・毛細血管の面積が減ったりして、酸素が肺胞から血液に移りにくくなる状態である。間質性肺炎、肺線維症、肺気腫などでみられ、肺拡散能（DLCO）が低下し、特に労作時に低酸素血症が目立つ。肺動静脈瘻では肺胞壁の構造に異常はなく、主な病態ではない。
- ×b. 肺胞低換気
肺胞低換気は、呼吸中枢の抑制（鎮静薬過量、脳幹障害）、神経筋疾患（重症筋無力症、筋萎縮性側索硬化症など）、胸郭の異常、肥満低換気症候群などによって肺胞に出入りする空気の量が減る状態である。PaCO2が上昇し（Ⅱ型呼吸不全）、A-aDO2は正常であるのが特徴である。本例はPaCO2が32 Torrと低下し、A-aDO2が開大しているため当てはまらない。
- ×c. 死腔換気量増加
死腔とは、換気されてもガス交換に関わらない部分のことで、換気はあるが血流がない（またはきわめて少ない）肺胞が増えると死腔換気量が増加する。肺血栓塞栓症で血流が途絶した領域や、慢性閉塞性肺疾患（COPD）で毛細血管床が破壊された肺胞などでみられ、有効な換気が減るためPaCO2が上がりやすくなる。肺動静脈瘻は反対に、血流はあるが換気される肺胞を通らない状態であり、死腔の増加ではない。
- ○d. 肺内右左シャント
肺動静脈瘻では、肺動脈と肺静脈が毛細血管を介さずに直接つながっているため、肺動脈の静脈血が肺胞でのガス交換を受けずに肺静脈から左心系へ流れ込む。この肺内右左シャントによって酸素化されない血液が動脈血に混ざり、A-aDO2の開大を伴う低酸素血症となる。シャントを通る血液は高濃度の酸素を吸入しても肺胞に触れないため、酸素投与によるPaO2の改善が乏しいことが特徴である。また、静脈系の血栓や細菌が肺毛細血管のフィルターを通らずに体循環へ入るため、奇異性脳塞栓や脳膿瘍の原因にもなる。
- ×e. 換気血流比不均等
換気血流比不均等は、肺の領域によって換気量と血流量の釣り合いが崩れた状態で、低酸素血症の原因として最も多い。COPD、気管支喘息、肺炎、肺血栓塞栓症などでみられ、酸素投与によって比較的よく改善する。肺動静脈瘻は、換気がまったく関与しない血流（換気血流比がゼロの極端な状態）であるシャントとして扱い、主な病態は右左シャントと考える。
遺伝性出血性毛細血管拡張症（HHT、Osler-Weber-Rendu病）
・遺伝形式：常染色体顕性（優性）遺伝。主な原因遺伝子は、血管の形成や維持に関わるTGF-βシグナル関連のENG（エンドグリン、HHT1型）とACVRL1（ALK1、HHT2型）であり、SMAD4変異では若年性ポリポーシスを合併する。 ・病態：毛細血管の形成異常により、細動脈と細静脈が直接つながる毛細血管拡張や動静脈奇形が全身に生じる。 ・主な症状・病変：繰り返す鼻出血（最も多く、初発症状となることが多い）、口唇・舌・指先などの毛細血管拡張、肺・脳・肝・消化管の動静脈奇形。消化管出血は鉄欠乏性貧血の原因となる。 ・診断基準（Curaçao基準）：①繰り返す自然発生の鼻出血、②特徴的部位（口唇、口腔、指、鼻）の多発性毛細血管拡張、③内臓病変（肺・脳・肝・脊髄・消化管の動静脈奇形など）、④一親等以内の家族歴。3項目以上で確定、2項目で疑い。本例は4項目すべてを満たす。
肺動静脈瘻（肺動静脈奇形）
・肺動脈と肺静脈が毛細血管を介さず直接交通する異常。多くはHHTに合併する。 ・症状：低酸素血症、チアノーゼ、ばち指、赤血球増加、喀血・血胸。立位で下肺野への血流が増えると低酸素が悪化しやすい（オルトデオキシア）。 ・合併症：奇異性塞栓による脳梗塞、脳膿瘍。 ・診断：造影CTで流入動脈・流出静脈を伴う結節影、コントラスト心エコー（撹拌生理食塩水の静注で左心系に遅れて気泡が出現）、肺動脈造影。 ・治療：流入動脈に対するカテーテル塞栓術（コイルなど）が第一選択で、手術（肺切除）は限られた例で行う。歯科処置などの際は脳膿瘍予防のために抗菌薬を投与する。
低酸素血症の4つの機序の見分け方
・肺胞低換気：PaCO2上昇、A-aDO2正常。 ・拡散障害：A-aDO2開大。労作時に悪化しやすく、酸素投与で改善する。 ・換気血流比不均等：A-aDO2開大。最も頻度が高く、酸素投与で改善する。 ・シャント：A-aDO2開大。100％酸素吸入でもPaO2が十分に上がらない。
POINT
・繰り返す鼻出血＋皮膚・粘膜の毛細血管拡張＋肺動静脈瘻＋家族歴 → 遺伝性出血性毛細血管拡張症（Osler病）。常染色体顕性遺伝。 ・肺動静脈瘻の低酸素血症の主な病態は肺内右左シャントで、酸素投与による改善が乏しい。 ・奇異性脳塞栓や脳膿瘍を起こしうるため、流入動脈のカテーテル塞栓術を行う。 ・低酸素血症の4機序（肺胞低換気・拡散障害・換気血流比不均等・シャント）は、PaCO2、A-aDO2、酸素投与への反応で区別する。