StudyMed医師国家試験

吸うと凹む胸―奇異性呼吸が告げる「浮いた胸壁」の正体

第115回医師国家試験 F問題 第51問

国試問題にチャレンジ

第115回 F問題 第51問

 42歳の男性。交通外傷のため救急車で搬入された。横断歩道を歩行中,自家用車にはねられた。呼吸困難と胸痛を認める。意識は清明。心拍数122/分,整。血圧90/40mmHg。呼吸数25/分。呼吸音は右胸部で減弱しており,吸気時に右前胸部が陥凹する所見がみられた。来院時,SpO2 92%(マスク5 L/分酸素投与下)であった。  前胸部陥凹の原因はどれか。

  1. a.血胸
  2. b.横隔膜損傷
  3. c.横隔神経麻痺
  4. d.多発肋骨骨折
  5. e.心タンポナーデ

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は胸部外傷の問題だ。高エネルギー外傷でショック気味、低酸素もある重症例だけれど、問われているのはただ一点、「吸気時に前胸部が凹む」という身体所見のメカニズムだ。まず、正常な呼吸で胸郭がどう動くかから考えてみよう。
医学生医学生
吸気では横隔膜が下がって外肋間筋が肋骨を持ち上げるので、胸郭は外に広がるはずです。
ドクタードクター
その通り。そのとき胸腔内はより強い陰圧になって、肺が受動的に膨らむ。ここで大事なのは、その陰圧に負けずに胸壁が形を保てるのは、肋骨が骨としてつながっているからだということだ。では、吸気時に胸壁が逆に内側へ引き込まれるとしたら、何が起きていると思う?
医学生医学生
陰圧に胸壁が負けている……ということは、胸壁の支えが失われているのでしょうか。
ドクタードクター
いい推論だね。吸気で凹み、呼気で膨らむ、つまり呼吸と逆向きに動く胸壁の運動を奇異性呼吸という。これは胸壁の一部が周囲の骨性胸郭から切り離されて「浮いた」状態、動揺胸郭、いわゆるフレイルチェストのサインなんだ。
医学生医学生
救急の講義で聞いたフレイルチェストですね。肋骨が何本か折れるとなるんでしたっけ。
ドクタードクター
ポイントは本数だけでなく「1本につき2か所以上」で折れていることだ。典型的には隣接する3本以上の肋骨がそれぞれ2か所以上で骨折すると、その間の胸壁片が前後どちらの骨ともつながらない独立した板になる。これがフレイルセグメントで、吸気時の陰圧で内側へ吸い込まれ、呼気時に押し出される。だから答えは多発肋骨骨折になる。
医学生医学生
1本の肋骨が1か所折れただけでは、両端がまだつながっているから浮かないということですね。
ドクタードクター
そういうこと。ほかの選択肢も見ておこう。右の呼吸音が減弱していてショック気味だから、血胸は気になったんじゃないかな。
医学生医学生
はい、呼吸音減弱と低血圧で大量血胸かと最初は思いました。
ドクタードクター
その発想自体は正しい。血胸は肺を圧排して呼吸音を減弱させ、量が多ければ出血性ショックも起こすから、この患者でも合併を必ず評価する。ただ、胸腔内に血液がたまっても肋骨の支えは保たれているから、胸壁が吸気で凹む理由にはならないんだ。
医学生医学生
横隔膜損傷はどうでしょう。呼吸に関わる構造ですし。
ドクタードクター
外傷性横隔膜損傷は腹部への鈍的外力で起こりやすく、肝臓に守られていない左側に多い。胃や腸が胸腔内に脱出して、胸部で腸雑音が聞こえたり、画像で胸腔内に消化管像が見えたりする。換気障害は起こしうるけれど、やはり胸壁の骨格は無事だ。
医学生医学生
横隔神経麻痺は、横隔膜が奇異性に動くと習った気がします。名前が似ていて紛らわしいですね。
ドクタードクター
よく覚えているね。片側の横隔神経麻痺では、吸気時に麻痺側の横隔膜がむしろ持ち上がる奇異性運動が透視で見えることがある。でもそれは横隔膜の動きで、前胸壁が凹むわけではない。原因も手術操作や腫瘍浸潤が多く、交通外傷直後の急性の所見とは合わないね。
医学生医学生
心タンポナーデもショックの原因としては大事ですよね。Beckの三徴と奇脈を思い出しました。
ドクタードクター
鈍的胸部外傷のショックでは絶対に外せない鑑別で、FASTで心嚢液を確認する。ただ、心臓の拡張障害であって胸壁の運動とは無関係だ。ちなみに「奇脈」は吸気時に収縮期血圧が10mmHgを超えて下がる現象で、「奇異性呼吸」とは名前が似ているだけの別物だから混同しないようにね。
医学生医学生
ショックや低酸素の原因はいくつも考えられるけれど、「胸壁が凹む」という力学的な現象を説明できるのは肋骨の連続性が断たれたときだけ、という整理ですね。
ドクタードクター
完璧だ。では臨床的な話を。フレイルチェストで低酸素になる一番の理由は何だと思う?
医学生医学生
浮いた部分で換気がうまくいかないから、でしょうか。
ドクタードクター
それも一因だけれど、実はそれだけの外力を受けた直下の肺にはほぼ必ず肺挫傷があって、これが低酸素血症の主因になることが多い。痛みで呼吸が浅くなるのも換気を悪化させる。だから治療の基本は十分な鎮痛と酸素投与で、硬膜外麻酔や肋間神経ブロックも使われる。呼吸不全が強ければ気管挿管して陽圧換気で胸壁を内側から支える、いわゆる内固定を行い、近年は外科的肋骨固定術の適応も広がっている。
医学生医学生
外傷初期診療ではprimary surveyの段階で見つけるべき病態でしたよね。OSCEの外傷シナリオで胸の視診を飛ばして怒られたのを思い出しました。
ドクタードクター
まさにそこが教訓だ。気道閉塞、フレイルチェスト、開放性気胸、緊張性気胸、大量血胸、心タンポナーデは即座に命を脅かすから、primary surveyで認識して対応する。フレイルチェストは聴診や画像より、胸を露出してしっかり見る視診と触診で見つかることが多い。胸の動きの左右差や逆向きの動きを、自分の目で確かめる習慣をつけておこう。

まとめ

吸気時に胸壁の一部が陥凹し呼気時に膨隆する奇異性呼吸は、動揺胸郭(フレイルチェスト)のサインです。典型的には隣接する3本以上の肋骨がそれぞれ2か所以上で骨折する多発肋骨骨折によって胸壁片が骨性胸郭から遊離し、胸腔内圧の変化に受動的に引き込まれ・押し出されることで生じます。血胸、横隔膜損傷、心タンポナーデは胸部外傷のショックや呼吸障害の重要な鑑別ですが、胸壁の支持性は保たれるため奇異性運動の原因にはならず、横隔神経麻痺でみられる奇異性運動は横隔膜の動きです。フレイルチェストでは合併する肺挫傷が低酸素血症の主因となることが多く、鎮痛・酸素投与を基本に、呼吸不全が強ければ陽圧換気による内固定や外科的肋骨固定を検討します。primary surveyで胸郭の動きを視診で確認することが、見逃しを防ぐ第一歩になります。

解答・解説

正解はdです

所見の整理

・受傷機転: 歩行中に乗用車にはねられた。歩行者と車の衝突は高エネルギー外傷として扱い、重篤な損傷を前提に評価を進める。 ・症状: 呼吸困難と胸痛があり、主たる損傷部位は胸部と推定される。 ・循環: 心拍数122/分、血圧90/40mmHgで、頻脈と低血圧を伴うショック状態である。 ・呼吸: 呼吸数25/分の頻呼吸、酸素5 L/分マスク投与下でもSpO2 92%と低酸素血症がある。右胸部の呼吸音が減弱している。 ・視診: 吸気時に右前胸部が陥凹する。本来、吸気時には胸郭は外側へ広がるはずであり、これとは逆向きの動き、すなわち奇異性呼吸(奇異呼吸)である。

診断へのプロセス

胸壁の一部が呼吸と逆向きに動く(吸気で凹み、呼気で膨らむ)現象は、その部分の胸壁が周囲の骨性胸郭から切り離されて「浮いた」状態になっていることを意味する。これを動揺胸郭(フレイルチェスト flail chest)と呼ぶ。典型的には、隣接する3本以上の肋骨がそれぞれ2か所以上で骨折する(あるいは肋骨骨折と肋軟骨・胸骨の骨折・離開が組み合わさる)ことで生じる。遊離した胸壁片(フレイルセグメント)は肋骨による支持を失っているため、吸気時に胸腔内が陰圧になると内側へ引き込まれ、呼気時に胸腔内圧が上がると外側へ押し出される。 動揺胸郭では、患側の換気が有効に行われないことに加え、その原因となった強い外力によって直下の肺に肺挫傷を伴うことが多く、これが低酸素血症の主因となることも多い。本例の右呼吸音減弱・低酸素血症・胸痛はいずれもこれで説明でき、さらに血気胸の合併も評価する必要がある。

設問の考え方

問われているのは「吸気時の前胸部陥凹」という胸壁の奇異性運動の直接の原因である。胸腔内に血液がたまる、横隔膜が動かない、心臓が圧迫されるといった病態は、呼吸・循環を悪化させはするが、胸壁そのものを吸気時に内側へ動かす力学的な理由にはならない。胸壁の連続性が断たれる病態、すなわち多発肋骨骨折が答えとなる。

選択肢考察

  1. ×a.  血胸

    血胸は胸腔内に血液が貯留した状態で、患側肺が圧排されるため呼吸音減弱や低酸素血症の原因になり、大量血胸(目安として胸腔ドレナージ開始時に1,000 mL以上の排出など)では循環血液量減少性ショックも起こす。本例でも肋骨骨折に合併している可能性があり、胸部X線や超音波(FAST、拡大版のEFAST)で確認が必要である。しかし胸壁の骨性支持は保たれているので、吸気時に胸壁が陥凹する理由にはならない。

  2. ×b.  横隔膜損傷

    外傷性横隔膜損傷(横隔膜破裂)は腹部への鈍的外力で起こりやすく、解剖学的に肝臓に守られていない左側に多い。腹腔内臓器(胃、腸管、脾臓など)が胸腔内へ脱出し、呼吸音の減弱や胸部での腸雑音聴取、胸部X線やCTでの胸腔内消化管像などで疑われる。換気障害は起こしうるが、胸壁の骨格は保たれているため、前胸部が吸気時に陥凹する所見の説明にはならない。

  3. ×c.  横隔神経麻痺

    横隔神経(C3〜C5由来)の麻痺では患側横隔膜が弛緩して挙上し、吸気時の下降が失われる。胸部や頸部の手術操作、腫瘍浸潤などが原因となることが多い。片側麻痺では吸気時に患側横隔膜がむしろ上へ引き上げられる横隔膜の奇異性運動(透視で確認できる)がみられることがあるが、これは横隔膜の動きであり、前胸壁が陥凹する所見ではない。また本例の受傷機転と急性の経過にも合わない。

  4. ○d.  多発肋骨骨折

    隣接する複数の肋骨がそれぞれ2か所以上で折れると、その区画の胸壁が骨性胸郭から分離したフレイルセグメントとなる。この部分は吸気時の胸腔内陰圧で内側へ引き込まれ、呼気時には外へ押し出されるため、吸気時に右前胸部が陥凹する奇異性呼吸として観察される。これが動揺胸郭であり、本例の所見の直接の原因である。患側の有効換気の低下と、高率に合併する肺挫傷によって低酸素血症をきたしやすく、呼吸不全が強ければ気管挿管・陽圧換気による内固定(内側からの胸壁の安定化)が行われ、症例によっては外科的肋骨固定術も選択される。

  5. ×e.  心タンポナーデ

    心タンポナーデは心嚢内の血液貯留で心臓の拡張が妨げられ、閉塞性ショックをきたす病態である。頸静脈怒張、低血圧、心音減弱(Beckの三徴)や奇脈を示し、FASTで心嚢液を確認する。本例のショックの鑑別として外せない病態ではあるが、胸壁の運動とは無関係であり、吸気時の前胸部陥凹の原因にはならない。なお、奇脈(吸気時の収縮期血圧10mmHg超の低下)は名前が似ているが奇異性呼吸とは別の現象である。

動揺胸郭(flail chest)

・定義: 連続する3本以上の肋骨がそれぞれ2か所以上で骨折する、あるいは肋骨骨折に肋軟骨・胸骨の骨折や離開が加わることで、胸壁の一部が周囲から遊離した状態。 ・症状: 奇異性呼吸(吸気時に陥凹、呼気時に膨隆)、胸痛、呼吸困難、低酸素血症。疼痛による浅い呼吸も換気を悪化させる。 ・合併損傷: 肺挫傷が高頻度に合併し、呼吸不全の主な原因となる。血胸、気胸、皮下気腫なども伴いやすい。 ・治療: 十分な鎮痛(硬膜外麻酔や肋間神経ブロックなどを含む)と酸素投与が基本である。呼吸不全が強い場合は気管挿管下の陽圧換気によって胸壁を内側から安定化させる(内固定)。近年は早期の外科的肋骨固定術が人工呼吸期間の短縮などに有用とされ、適応が広がっている。

外傷初期診療で優先される胸部外傷(primary surveyで対処)

気道閉塞、フレイルチェスト(肺挫傷を伴うもの)、開放性気胸、緊張性気胸、大量血胸、心タンポナーデは、生理学的異常をきたして即座に生命を脅かすため、primary surveyの段階で認識し対応する。

胸郭の正常な呼吸運動

吸気時には横隔膜の収縮と外肋間筋の働きで胸郭が拡張し、胸腔内圧がより陰圧となって肺が受動的に膨らむ。肋骨の連続性が保たれていることが、この陰圧に抗して胸壁の形を維持する前提である。

POINT

・吸気時に胸壁の一部が陥凹する奇異性呼吸は動揺胸郭(フレイルチェスト)を示す。 ・原因は多発肋骨骨折(隣接する複数の肋骨がそれぞれ2か所以上で骨折)。 ・肺挫傷の合併が多く、低酸素血症の主因となる。 ・呼吸不全が強ければ気管挿管・陽圧換気による内固定、症例により外科的肋骨固定。 ・血胸、横隔膜損傷、心タンポナーデは胸部外傷で重要な鑑別だが、胸壁の奇異性運動は起こさない。

※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。