CTが正常でも安心できない―頭部外傷で「まず呼吸」を守る理由
第110回医師国家試験 E問題 第68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，67～69の問いに答えよ。 28歳の男性。墜落事故のため工事現場から救急車で搬入された。 現病歴：建築作業中に誤って約3 mの高さから墜落し，頭部を強打した。意識障害がみられ，救急搬送された。 既往歴：生来健康で特記すべきことはない。 生活歴：高校卒業後から建築作業員。独身。大酒家で喫煙歴は不明。 家族歴：特記すべきことはない。 現症：来院時，閉眼。身長170 cm（推定）。体重70 kg（推定）。体温36.4℃。脈拍48/分，整。血圧192/104 mmHg。呼吸数12/分。SpO2 92％（リザーバー付マスク10 L/分酸素投与下）。左側頭部に皮下血腫を認める。瞳孔径両側3 mmで対光反射は正常である。口腔，鼻孔および耳孔からの出血を認めない。他部位の創傷からの外出血はない。心音と呼吸音とに異常を認めない。痛み刺激で開眼し，発語は「あ～」「う～」の発声のみを認める。痛み刺激で手足の逃避的な屈曲を認める。
検査所見：尿所見：蛋白（－），糖（－）。血液所見：赤血球424万，Hb 13.8 g/dL，Ht 48％，白血球8,600，血小板21万。血液生化学所見：総蛋白7.2 g/dL，アルブミン4.0 g/dL，総ビリルビン0.6 mg/dL，AST 21 IU/L，ALT 28 IU/L，尿素窒素16 mg/dL，クレアチニン0.8 mg/dL，血糖85 mg/dL，Na 142 mEq/L，K 4.2 mEq/L，Cl 102 mEq/L。CRP 1.2 mg/dL。動脈血ガス分析（リザーバー付マスク10 L/分酸素投与下）：pH 7.20，PaCO2 64 Torr，PaO2 62 Torr，HCO3－ 24 mEq/L。胸部エックス線写真と骨盤部エックス線写真とで異常を認めない。頭部単純CTで異常を認めない。 この患者に行うべきなのはどれか。
- a.人工換気
- b.抗菌薬投与
- c.脳室ドレナージ
- d.抗てんかん薬投与
- e.副腎皮質ステロイド投与
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まとめ
重症頭部外傷の初期対応では、A（気道）→B（呼吸）→C（循環）→D（中枢神経）の順に生命を脅かす異常を処置することが原則です。本例は高濃度酸素投与下でも低酸素血症と、腎性代償のない急性呼吸性アシドーシスを示し、GCS 8点で気道の自己防御も期待できないため、気管挿管のうえ人工換気を行うのが最優先です。高二酸化炭素血症は脳血管拡張から頭蓋内圧を上げ、低酸素は脳を傷害するため、換気と酸素化の正常化は二次性脳損傷を防ぐ治療そのものであり、一方で過度の過換気は脳虚血を招くためPaCO2は正常範囲に保ちます。CTで異常がなければ脳室ドレナージの適応はなく、ステロイドは頭部外傷ではむしろ有害とされ、抗菌薬や抗てんかん薬も現時点の優先処置ではありません。「脳を守るには、まず呼吸を守る」という視点は、外傷診療に限らず意識障害患者の管理全般に通じる基本です。
解答・解説
正解はaです
所見の整理
約3 mの高さから墜落し頭部を強打した28歳男性である。来院時は痛み刺激でようやく開眼し（E2）、うめき声のみ（V2）、痛み刺激で逃避屈曲（M4）で、GCSはE2V2M4＝8点の重症頭部外傷に相当する。血圧192/104 mmHgと脈拍48/分の組み合わせは、頭蓋内圧が上がった際にみられるCushing現象を思わせる。
動脈血ガス分析の読み方
リザーバー付マスク10 L/分という、マスクによる酸素投与としてはほぼ上限の条件下で、pH 7.20、PaCO2 64 Torr、PaO2 62 Torr、HCO3− 24 mEq/Lである。 ・pH 7.20はアシデミア（基準7.35〜7.45）である。 ・PaCO2 64 Torrは基準（35〜45 Torr）を大きく上回っており、アシデミアの原因は二酸化炭素の貯留、すなわち呼吸性アシドーシスである。 ・HCO3−は24 mEq/Lとほぼ基準値で、腎臓による代償（HCO3−の上昇）はまだ起きていない。受傷直後に生じた急性の呼吸性アシドーシスと判断できる。 ・高濃度酸素下でもPaO2は62 Torrにとどまり、低酸素血症も存在する。 つまり、意識障害によって自発呼吸が不十分となり（低換気）、酸素化も換気も自力では保てない状態である。
画像所見と病態
胸部・骨盤部エックス線写真、頭部単純CTに異常はなく、血胸・気胸や手術を要する頭蓋内血腫、水頭症は認めない。CTで異常が乏しいのに意識障害が重い点は、びまん性の脳損傷を示唆する。
いま行うべきこと
外傷初期診療では、A（気道）→B（呼吸）→C（循環）→D（中枢神経）の順に生命を脅かす異常を処置する。本例は意識障害（GCS 8点）で気道が保てなくなるおそれがあり、かつ高二酸化炭素血症・低酸素血症という呼吸（B）の破綻が既に起きている。さらに、二酸化炭素が貯まると脳血管が拡張して脳血流量が増え、頭蓋内圧をさらに押し上げる。低酸素も脳に二次的な損傷を与える。したがって、直ちに気管挿管を行い人工換気で酸素化と換気を正常化することが最優先であり、これが頭部外傷の二次性脳損傷を防ぐ基本でもある。
選択肢考察
- ○a. 人工換気
最大限に近い酸素投与下でもPaO2 62 Torr、PaCO2 64 Torr、pH 7.20であり、自発呼吸では酸素化も換気も維持できていない。加えてGCS 8点で気道の自己防御も期待できない。高二酸化炭素血症は脳血管を拡張させて頭蓋内圧を上げ、低酸素血症は二次性脳損傷を招くため、気管挿管のうえ人工換気を行い、PaO2とPaCO2を正常範囲に戻すことが最優先である。
- ×b. 抗菌薬投与
白血球8,600と正常で、CRP 1.2 mg/dLも軽度の上昇にとどまり、感染症を示す所見はない。口腔・鼻孔・耳孔からの出血もなく、頭蓋底骨折に伴う髄液漏も疑われない。今後、誤嚥性肺炎などを合併すれば抗菌薬が必要になりうるが、現時点で行うべき処置ではない。
- ×c. 脳室ドレナージ
脳室ドレナージは、脳室内に脳脊髄液が貯留して起こる急性水頭症などに対し、脳室へカテーテルを留置して髄液を体外へ排出する処置である。本例の頭部単純CTには異常がなく、脳室拡大（水頭症）も脳室内出血もみられないため適応はない。
- ×d. 抗てんかん薬投与
現時点でけいれん発作は起きておらず、抗てんかん薬を急いで投与する状況ではない。重症頭部外傷では受傷後早期のけいれんを予防する目的で抗てんかん薬を考慮することもあるが、それは気道・呼吸・循環が安定してからの話であり、呼吸不全が進行している本例で最初に行うべき処置ではない。
- ×e. 副腎皮質ステロイド投与
副腎皮質ステロイドは脳腫瘍の周囲に生じる血管性浮腫などには有効だが、頭部外傷には効果が認められていない。大規模な臨床試験では、頭部外傷患者へのステロイド投与によりかえって死亡率が上昇することが示されており、現在は推奨されない。
外傷初期診療の流れ
外傷患者ではまず生理学的評価（Primary survey）でA（Airway：気道）、B（Breathing：呼吸）、C（Circulation：循環）、D（Dysfunction of CNS：中枢神経障害）、E（Exposure and Environmental control：脱衣と体温管理）の順に評価し、異常があればその場で蘇生処置を行う。GCS 8点以下、GCSの急速な低下（2点以上）、瞳孔不同、片麻痺、Cushing現象などを伴う場合は「切迫するD」と呼び、確実な気道確保と十分な酸素化・換気を行ったうえで、速やかに頭部CTを撮影し脳神経外科医に連絡する。
二次性脳損傷の防止
頭部外傷では、受傷時の衝撃で起こる一次性脳損傷のほかに、その後の低酸素血症、低血圧、高二酸化炭素血症、頭蓋内圧上昇などが加わることで起こる二次性脳損傷がある。治療の中心は、この二次性脳損傷を防ぐことである。 ・PaCO2は脳血流量を大きく左右し、上昇すると脳血管が拡張して頭蓋内圧が上がる。そのため人工換気ではPaCO2を正常範囲（35〜45 Torr程度）に保つ。脳血管を収縮させる目的で過換気にしすぎると、今度は脳虚血を招くため、過度の過換気は避ける。 ・低血圧や低酸素血症を避け、脳灌流圧（平均血圧−頭蓋内圧）を保つ。
呼吸性アシドーシスの急性・慢性の区別
急性の呼吸性アシドーシスでは腎臓による代償がまだ起きておらず、HCO3−はPaCO2の上昇に対してごくわずかしか増えない（PaCO2が10 Torr上がるごとに約1 mEq/L）。慢性（数日以上）になると腎臓がHCO3−の再吸収を増やし、上昇幅が大きくなる。本例のHCO3− 24 mEq/Lは代償がほとんどない急性の状態を示している。
頭部外傷で用いられる主な処置
・脳室ドレナージ：急性水頭症や頭蓋内圧の測定・管理に用いる。 ・開頭血腫除去術：急性硬膜外血腫・急性硬膜下血腫など占拠性病変に対して行う。 ・浸透圧利尿薬（マンニトールなど）：頭蓋内圧亢進に対して用いる。 ・副腎皮質ステロイド：頭部外傷には推奨されない。
POINT
・外傷初期診療はA→B→C→Dの順に対処し、まず気道と呼吸を確保する。 ・GCS 8点以下は気管挿管による気道確保を考慮する。 ・高濃度酸素下でも低酸素血症と高二酸化炭素血症（急性呼吸性アシドーシス）があれば人工換気の適応。 ・PaCO2上昇は脳血管拡張から頭蓋内圧を上昇させるため、頭部外傷では正常範囲に保つ。 ・頭部外傷に副腎皮質ステロイドは無効で、むしろ有害とされる。