StudyMed医師国家試験

胸水を抜いた1時間後の悪夢―再膨張性肺水腫を救うのは「酸素」ではなく「圧」

第112回医師国家試験 A問題 第41問

国試問題にチャレンジ

第112回 A問題 第41問

55歳の女性。呼吸困難を主訴に来院した。1年前から左頸部の腫瘤を自覚していた。2か月前に呼吸困難が出現した。次第に増悪したため自宅近くの診療所を受診したところ,胸部エックス線写真で胸水を指摘され,左鼠径部にもリンパ節腫大を指摘されたため,紹介されて受診した。身長151cm,体重70kg。体温36.8℃。脈拍92/分,整。血圧130/102 mmHg。呼吸数18/分。SpO2 94%(room air)。呼吸困難の原因は胸水貯留であると考え,入院の上,胸腔穿刺を行い胸水を排液した。呼吸困難は一時的に改善したが,穿刺1時間後に強い呼吸困難と泡沫状の喀痰がみられ,SpO2 92%(鼻カニューラ2L/分酸素投与下)となった。穿刺2時間後,症状はさらに悪化し,SpO2 85%(マスク8L/分酸素投与下)となったため気管挿管を行った。来院時と胸腔穿刺1時間後の胸部エックス線写真(A)と胸部CT(B)とを別に示す。  この患者に最も有効な呼吸管理はどれか。

第112回 A問題 第41問の問題画像
  1. a.分離肺換気
  2. b.持続的陽圧換気〈CPPV〉
  3. c.非侵襲的陽圧換気〈NPPV〉
  4. d.Tピースによる12L/分酸素投与
  5. e.リザーバー付マスクによる10L/分酸素投与

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、胸腔穿刺の直後に急激に悪化した呼吸不全をどう管理するかを問う問題だ。着眼点は2つ。「なぜ悪化したのか」という病態の把握と、「その病態に何が効くのか」という呼吸管理の理屈。まずは、穿刺から1時間で泡沫状の痰が出てきたことを、どう解釈するかな。
医学生医学生
泡沫状の痰というと肺水腫ですよね。でも心臓の病歴はないので、輸液が多すぎたのかと思いました。
ドクタードクター
肺水腫に目をつけたのは正しい。ただ、ここで大事なのは画像の分布なんだ。穿刺後のエックス線とCTでは、胸水で長くつぶれていた側の肺だけが再びふくらみ、その肺全体にすりガラス影と浸潤影が広がっている。反対側の肺はほぼ正常だ。
医学生医学生
片側だけの肺水腫……。心原性や輸液過多なら、両側に出るはずですよね。
ドクタードクター
その通り。長期間虚脱していた肺を急にふくらませた直後に、その側だけに起こる肺水腫。これが再膨張性肺水腫だ。多くは再膨張後1〜2時間以内、遅くとも24時間以内に起こる。2か月かけて胸水がたまっていた今回は、まさに典型的な状況だね。
医学生医学生
呼吸器内科の講義で名前だけ聞いた記憶があります。なぜ再膨張すると水が漏れるんでしょうか。
ドクタードクター
いくつかの機序が重なると考えられている。虚脱していた肺に急に血流が戻ることで活性酸素や炎症性物質が出る、毛細血管が機械的に引き伸ばされて傷つく、長い虚脱で肺サーファクタントが減っている、といったものだ。結果として血管透過性が亢進するタイプの肺水腫になる。
医学生医学生
透過性亢進型ということは、ARDSに近いイメージですか。
ドクタードクター
いい連想だね。肺胞が水であふれてつぶれ、換気されない肺胞を血液が素通りするシャントが生じる。シャントの特徴は、酸素濃度をいくら上げても酸素化が改善しにくいこと。8Lのマスクでも悪化し続けたのはそのためだ。では、すでに気管挿管された今、何が最も有効だと思う?
医学生医学生
つぶれた肺胞を開かせる必要があるので、陽圧をかけるのがよさそうです。NPPVも陽圧ですよね。
ドクタードクター
NPPVも陽圧はかけられる。ただ、本例はすでに挿管されているから、わざわざマスクに戻す理由がない。泡沫状の痰が多く、急速に悪化している状況もNPPVには向かない。挿管下でPEEPを加えて常に気道内を陽圧に保つ持続的陽圧換気、つまりCPPVが正解だ。PEEPで呼気終末にも肺胞を開いたまま保ち、肺胞内圧を上げることで水の漏出も抑えられる。
医学生医学生
ICUで実習したとき、人工呼吸器の設定画面でPEEPの数字を指差して説明してもらいました。あれが肺胞をつぶさないための圧なんですね。
ドクタードクター
そうそう。残りの選択肢も確認しよう。Tピースは挿管チューブに酸素を流して自発呼吸させる器具で、主に人工呼吸器離脱前の自発呼吸試験で使う。陽圧はかからないから、重い低酸素には不十分だ。
医学生医学生
リザーバー付マスクは高濃度酸素が出せますけど、そもそも挿管している人には使えませんね。しかもシャントには酸素濃度だけでは効かない。
ドクタードクター
完璧だ。最後に分離肺換気。ダブルルーメンチューブで左右の肺を別々に換気する方法だね。
医学生医学生
片側だけの病変なので、左右を分けて換気するのは理にかなっている気もしてしまいます。
ドクタードクター
そう考えるのは自然だし、実際にそうした報告もある。ただ手技が難しく合併症も多いので、標準的な管理ではない。分離肺換気の主な出番は、肺切除などの手術で片肺を虚脱させたいとき、片側からの大量出血や膿が反対側へ流れ込むのを防ぎたいとき、肺胞蛋白症の片肺洗浄などだ。
医学生医学生
なるほど、まずはPEEPをかけた陽圧換気で支えるのが基本なんですね。どれくらいで良くなるんですか。
ドクタードクター
多くは24〜72時間ほどで改善に向かうが、重症例では命に関わることもある。だから何より大切なのは予防だ。1回の排液量は1〜1.5L程度までにとどめ、強い陰圧はかけずゆっくり抜く。途中で咳や胸部圧迫感が出たらすぐに中止する。長く虚脱していた気胸のドレナージでも、最初は陰圧をかけず水封で管理するのが原則だよ。
医学生医学生
臨床実習で胸腔穿刺の介助についたとき、先生が「1Lで止めるね」と言っていたのはこのためだったんですね。
ドクタードクター
その通り。治療面では輸液を控えめにすること、片側病変なら健側を下にした体位で酸素化が改善することがある点も覚えておこう。「長くつぶれていた肺は、ゆっくりふくらませる」が鉄則だ。

まとめ

長期間虚脱していた肺を胸腔穿刺やドレナージで急に再膨張させると、数時間以内にその側の肺に透過性亢進型の肺水腫が起こることがあり、これを再膨張性肺水腫と呼びます。泡沫状の痰と急激な低酸素血症が特徴で、肺胞の虚脱によるシャントのため酸素濃度を上げるだけでは改善しにくく、重症例では気管挿管下にPEEPを加えた持続的陽圧換気(CPPV)が最も有効です。Tピースは人工呼吸器離脱時の自発呼吸試験、リザーバー付マスクは非挿管患者の高濃度酸素投与、分離肺換気は手術や片肺からの出血・膿の流入防止などに用いるもので、本病態の第一選択ではありません。予防として1回の排液量を1〜1.5L程度にとどめ、強い陰圧を避け、咳や胸部圧迫感が出たら中止することが重要です。病態から「なぜ酸素だけでは足りないのか」を理解することは、あらゆる低酸素血症の呼吸管理を考える土台になります。

解答・解説

正解はbです

所見の整理

・55歳女性。1年前から左頸部の腫瘤があり、左鼠径部にもリンパ節腫大がある。全身の複数の場所でリンパ節が腫れていることから、悪性リンパ腫などの悪性腫瘍が背景にあると疑われる。 ・2か月前から呼吸困難が少しずつ悪くなっている。来院時の胸部エックス線写真(A左)では、右の胸腔に大量の胸水がたまり、右肺の大部分がつぶれて(虚脱して)いる。つまり、右肺は長い期間、虚脱したままだったと考えられる。 ・胸腔穿刺で胸水を抜くと呼吸困難はいったん良くなった。しかし1時間後に、強い呼吸困難とピンク色〜白色の泡のような痰(泡沫状喀痰)が出てきた。酸素を増やしても低酸素血症は進み、マスクで8L/分の酸素を投与してもSpO2が85%まで下がったため、気管挿管を行った。 ・穿刺1時間後の胸部エックス線写真(A右)では、右肺はふくらみを取り戻しているが、右肺全体にすりガラス状〜浸潤影が出ている。胸部CT(B)でも、右肺にだけ広いすりガラス影と浸潤影がみられ、左肺はほぼ正常である。

診断のプロセス

長い間つぶれていた肺が、胸水を抜いたことで急にふくらんだ。その直後(多くは1〜2時間以内、遅くとも24時間以内)に、ふくらんだ側の肺に限って肺水腫が起き、泡沫状の痰と急な低酸素血症が生じている。これは再膨張性肺水腫(RPE:re-expansion pulmonary edema)の典型的な経過である。穿刺によって気胸ができたり出血(血胸)が起きたりしたのであれば、画像の所見が違う。また、左右の片側にだけ急に起きたことから、心原性肺水腫も考えにくい。

設問の考え方

再膨張性肺水腫は、肺の血管から水分がしみ出しやすくなって(血管透過性が亢進して)起こる肺水腫である。肺胞が水であふれ、つぶれやすくなっている。このため、酸素の濃度を上げるだけでは酸素化は良くならない。すでに気管挿管をしているので、人工呼吸器で陽圧換気を行う。息を吐き終わったときにも気道に圧をかけ続けること(PEEP:呼気終末陽圧)で、肺胞がつぶれるのを防ぎ、肺胞にたまった水を押し戻し、酸素化を改善させることが最も有効な管理になる。

選択肢考察

  1. ×a.  分離肺換気

    分離肺換気は、ダブルルーメンチューブ(左右の気管支に別々に通じる管)を使って、左右の肺を分けて換気する方法である。主な使い道は次のとおりである。 ・肺切除術や食道手術などで、手術する側の肺をつぶして視野を確保するとき ・片方の肺からの大量の出血や膿が、反対側の肺に流れ込むのを防ぐとき ・肺胞蛋白症で片方の肺を洗浄するとき(片肺洗浄) 片方の肺だけが重い病気の場合に、左右別々に人工呼吸器の設定をする方法が報告されたことはある。しかし手技が難しく、合併症も多い。再膨張性肺水腫で最初に選ぶ標準的な管理ではない。

  2. ○b.  持続的陽圧換気〈CPPV〉

    CPPV(continuous positive pressure ventilation:持続的陽圧換気)は、気管挿管をした状態で行う陽圧の人工呼吸に、PEEPを加えたものである。呼吸のあらゆる時点で気道の中の圧を陽圧に保つ。こうすることで、水がたまってつぶれやすくなった肺胞を開いたままにし、ガス交換に使える肺胞の面積を回復させる。さらに、肺胞の中の圧が上がることで、血管から肺胞へ水がしみ出すのを抑える効果もある。高い濃度の酸素だけでは改善しない低酸素血症(シャント、つまり換気されない肺胞を血液が素通りする状態)を改善できる。再膨張性肺水腫は、多くの場合24〜72時間ほどで改善に向かう。その間はCPPVで呼吸を支えることが最も有効である。

  3. ×c.  非侵襲的陽圧換気〈NPPV〉

    NPPV(non-invasive positive pressure ventilation)は、気管挿管をせずに、鼻や口を覆うマスクを通して陽圧換気を行う方法である。COPD(慢性閉塞性肺疾患)が急に悪くなったときや、心原性肺水腫に有効なことが確立している。挿管前の段階で、軽い再膨張性肺水腫に試すことはある。しかし本例は、すでに重い呼吸不全のため気管挿管している。挿管チューブがあるのに、マスクによる非侵襲的な換気に戻す理由はない。また、泡沫状の痰が多量に出ることや、病状が急に悪くなっていることも、NPPVを使いにくい理由になる。

  4. ×d.  Tピースによる12L/分酸素投与

    Tピースは、気管チューブの先にT字型の管をつなぎ、酸素を流して自分で呼吸させる器具である。主に人工呼吸器から離脱できるかを確かめる自発呼吸試験で使う。人工呼吸器による補助がなく、PEEPもかからない。マスクで8L/分の酸素を投与してもSpO2が85%まで下がる重い低酸素血症に対して、酸素を増やして自分で呼吸させるだけでは不十分である。

  5. ×e.  リザーバー付マスクによる10L/分酸素投与

    リザーバー付マスクは、酸素をためる袋がついたマスクで、気管挿管をしていない患者に高い濃度の酸素を投与するための器具である。気管挿管をした患者には使えない。また、酸素の濃度を上げるだけで陽圧はかからず、肺胞が水であふれてつぶれていることによるシャントは改善しない。マスクで8L/分の酸素を投与しても改善しなかった経過からも、効果は期待できない。

再膨張性肺水腫(RPE:re-expansion pulmonary edema)

・定義:胸水や気胸で虚脱していた肺が急にふくらんだ後に、その肺に起こる肺水腫である。ふくらんだ側に起こるのが原則で、まれに反対側にも起こる。 ・機序:ふくらんだ肺に再び血液が流れ込む(再灌流)ことで、活性酸素や炎症を引き起こす物質が出る。さらに、肺の毛細血管が機械的に引き伸ばされて傷つく。その結果、血管から水がしみ出しやすくなる(透過性亢進型の肺水腫)。長く虚脱していたことで肺サーファクタント(肺胞をふくらんだ状態に保つ物質)が減っていることや、強い陰圧で胸腔内の圧が急に下がることも関係する。 ・起こりやすい条件:虚脱していた期間が長い(3日以上、特に1週間以上)、一度に大量に抜く(目安1〜1.5L以上)、強い陰圧で吸引する、急速にふくらませる、若年者、などである。 ・症状:ふくらませてから多くは1〜2時間以内(24時間以内)に、咳、胸の圧迫感、呼吸困難、泡沫状の痰、低酸素血症が出る。重い場合は血圧が下がることもある。 ・予防:1回に抜く量を1〜1.5L程度までにとどめる。強い陰圧はかけず、ゆっくり抜く。抜いている最中に咳や胸の圧迫感が出たら、すぐに中止する。気胸のドレナージでも、長く虚脱していた例では最初は陰圧をかけずに水封(ウォーターシール)で管理する。 ・治療:酸素投与を行い、重症ならPEEPを加えた陽圧換気を行う。輸液は控えめにし、必要に応じて循環を支える。片側だけの病変では、健康な側を下にした体位をとると酸素化が良くなることがある。多くは数日以内に改善するが、重症の例では命に関わることもある。

酸素療法・換気補助の整理

・鼻カニューラ:低流量で、FiO2(吸入酸素濃度)は0.24〜0.4程度である。 ・簡易酸素マスク:5〜8L/分で、FiO2は0.4〜0.6程度である。 ・リザーバー付マスク:6〜10L/分で、FiO2は0.6以上になる。いずれも陽圧はかからない。 ・NPPV:マスクで陽圧換気を行い、PEEP(CPAP)もかけられる。意識があり、協力が得られ、痰が少ないことが条件である。 ・気管挿管下の人工呼吸(IPPV/CPPV):PEEPを含め、圧と酸素濃度を確実に管理できる。 ・Tピース:挿管された患者の自発呼吸試験に使う。

POINT

・長く虚脱していた肺を急にふくらませた後、数時間以内に起こる同じ側の肺水腫(泡沫状の痰と低酸素血症)は、再膨張性肺水腫である。 ・重症例では、気管挿管をしてPEEPをかけた陽圧換気(CPPV)が最も有効である。 ・予防が最も重要である。一度に抜く胸水は1〜1.5L程度までとし、強い陰圧はかけない。咳や胸の圧迫感が出たら中止する。 ・Tピースは人工呼吸器から離脱するときに使う。分離肺換気は、手術や片方の肺からの出血・膿が流れ込むのを防ぐときに使う。

※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。