StudyMed医師国家試験

膨らませた肺が溺れるとき―気胸ドレナージ直後の再膨張性肺水腫

第116回医師国家試験 A問題 第20問

国試問題にチャレンジ

第116回 A問題 第20問

64歳の男性。呼吸困難を主訴に来院した。4日前に左胸痛と息切れが出現し,次第に増悪してきたため受診した。体温36.2℃。脈拍100/分,整。血圧120/80mmHg。呼吸数20/分。SpO2 92%(room air)。眼瞼結膜と眼球結膜とに異常を認めない。頸部リンパ節を触知しない。左胸部に呼吸音を聴取しない。血液所見:赤血球420万,Hb 13.0g/dL,Ht 37%,白血球4,400,血小板21万。CRP 0.4mg/dL。来院時の胸部エックス線写真(A)を下に示す。入院後,胸腔ドレーンを挿入したところ,直後から咳嗽と泡沫状の喀痰が出現した。この時点の胸部エックス線写真(B)を下に示す。  胸腔ドレーン挿入後の病態として正しいのはどれか。

第116回 A問題 第20問の問題画像
  1. a.肺炎
  2. b.肺水腫
  3. c.無気肺
  4. d.肺胞出血
  5. e.うっ血性心不全

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、気胸の治療としてドレーンを入れた直後に起きた変化の正体を見抜く問題だ。ポイントは「何日間しぼんでいた肺を、どう膨らませたか」と「陰影がどちら側に出たか」。まずは来院時の状態から整理しよう。片側の呼吸音が聞こえないとき、何を考える?
医学生医学生
胸腔に空気がたまる気胸か、大量の胸水です。発熱もCRP上昇もないので、膿胸のような感染は考えにくいと思います。
ドクタードクター
いいね。来院時の胸部エックス線写真では、左胸郭に肺血管の影がない透過性の高い領域が広がり、左肺は肺門に向かって小さく縮んでいる。液体なら白く写るはずだから、これは空気、つまり高度の左気胸だ。血圧は保たれているから、緊張性気胸でショックになっている状態ではない。
医学生医学生
呼吸器外科の実習で、気胸の患者さんに胸腔ドレーンを入れるところを見ました。肺がちゃんと膨らむと、すぐ楽になるものだと思っていました。
ドクタードクター
多くはそうなんだけど、今回はドレーン挿入直後から咳と泡のような痰が出てきた。挿入後の写真では左肺は再膨張しているが、その左肺全体にすりガラス状から浸潤影のような白っぽい陰影が広がり、右肺はほとんど変わっていない。この泡沫状の痰は何を意味すると思う?
医学生医学生
泡沫状の痰というと、心不全の肺水腫で出るピンク色の泡の痰を講義で習いました。肺胞に水がたまっているということでしょうか。
ドクタードクター
その通り。肺胞にしみ出た水分が空気と混ざって泡になったものだ。だから正解は肺水腫。ただし、心臓が原因のものではない。長く虚脱していた肺を一気に膨らませたことで起こる、再膨張性肺水腫と呼ばれる病態なんだ。
医学生医学生
肺を膨らませただけで、どうして水がたまるんですか。
ドクタードクター
しぼんでいた肺は長時間低酸素にさらされている。そこへ急に空気と血流が戻ると、再灌流と機械的な伸展をきっかけに活性酸素や炎症性メディエーターが働いて、毛細血管の透過性が高まる。さらに強い陰圧をかけると、血管内から水分が引き出されやすくなる。つまり透過性亢進型、非心原性の肺水腫だ。虚脱期間が3日以上というのが一つの目安で、4日間しぼんでいた今回はまさに当てはまる。
医学生医学生
生理学で習ったStarlingの式でいうと、透過性が上がって、しかも胸腔側の陰圧で外へ引っぱられている感じですね。
ドクタードクター
うまい整理だね。では、ほかの選択肢がなぜ違うか見ていこう。うっ血性心不全も泡沫状の痰を出すことがあるけど、どう区別する?
医学生医学生
心原性なら左房圧が上がって両側に出るはずなので、片側だけというのは合わないと思います。
ドクタードクター
正解。心原性肺水腫は通常両側性で、心拡大や胸水、頸静脈怒張、浮腫を伴うことが多い。今回は心拡大も胸水もなく、陰影は膨らませた左肺に限られる。ドレーンを入れた途端に心不全になる理由もないよね。肺炎はどうかな。
医学生医学生
肺炎なら熱や膿性痰、炎症反応の上昇があるはずですし、ドレーンの直後に片肺全体が一気に白くなるのは速すぎます。
ドクタードクター
その通り。では無気肺は?名前の響きから、ドレーン後にまだ膨らみきっていないのでは、と考えた人もいるかもしれない。
医学生医学生
確かにそう思いかけました。でも無気肺なら容積が減って縦隔が患側に引き寄せられるはずで、今回は逆にしっかり膨らんでいますね。
ドクタードクター
よく見ているね。最後に肺胞出血は、血管炎や凝固異常で起こり、血痰や喀血、Hbの低下を伴うことが多い。今回は痰が血性ではなく貧血もないから否定的だ。ドレーン挿入時に肺を傷つけたとしても、局所的な出血にとどまり、片肺全体に広がることは考えにくい。
医学生医学生
片側性で、しかも膨らませた側だけ、というのが決め手になるんですね。
ドクタードクター
そう。臨床ではむしろ予防が大事だ。虚脱期間が長い気胸では、ドレーンを最初は陰圧をかけない水封にして、時間をかけてゆっくり膨らませる。胸水を抜くときも1回の排液量を1〜1.5L程度までにとどめ、患者さんが咳や胸の圧迫感を訴えたらいったん止めるのが目安だ。
医学生医学生
胸水穿刺の見学で、指導医の先生が途中で「今日はここまで」と止めていた理由がわかりました。発症したらどう治療するんですか。
ドクタードクター
酸素投与が基本で、低酸素が強ければ非侵襲的陽圧換気や人工呼吸管理を行う。多くは数日で改善するけれど、重症化して命に関わることもある。発症は再膨張の直後から数時間以内が多いから、ドレナージ後しばらくは呼吸状態とSpO2をこまめに観察することが大切だよ。

まとめ

気胸や大量胸水で長く虚脱していた肺をドレナージで急速に再膨張させると、再灌流や機械的伸展を契機に肺毛細血管の透過性が高まり、再膨張性肺水腫が起こることがあります。ドレナージ直後の咳嗽・泡沫状の喀痰・低酸素血症と、再膨張した側に限った肺の透過性低下が診断の手がかりで、非心原性(透過性亢進型)の肺水腫に分類されます。両側性で心拡大や胸水を伴ううっ血性心不全、発熱や炎症反応を伴う肺炎、容積減少を示す無気肺、血痰や貧血を伴う肺胞出血とは、経過と画像の分布で区別できます。虚脱期間が3日以上と長い場合や虚脱が高度な場合は危険が高く、水封から始めてゆっくり膨らませる、胸水の1回排液量を制限するといった予防策が重要です。日常的な処置に潜む合併症を理解しておくことは、病棟での安全な手技と術後観察に直結します。

解答・解説

正解はbです

来院時の所見と診断

・64歳男性。4日前から左胸痛と息切れがあり、次第に悪化している。 ・脈拍100/分、呼吸数20/分、SpO2 92%(room air)と軽い頻脈と低酸素血症がある。発熱はなく、白血球4,400、CRP 0.4mg/dLと炎症反応もほとんどない。貧血もない。 ・左胸部で呼吸音が聴取できない。片側の呼吸音消失は、胸腔内に空気(気胸)または液体(大量胸水)がたまって肺が膨らめない状態を考える。 ・胸部エックス線写真(A):左胸郭内に肺紋理(肺血管の影)のない透過性の高い領域が広がり、左肺は肺門部に向かって縮んでいる。縦隔はやや右へ寄り、左横隔膜も下がっている。胸水による濃い陰影ではなく空気による透亮像なので、左気胸(虚脱の程度は高度)と診断できる。血圧は保たれており、ショックを伴う緊張性気胸の状態ではない。

胸腔ドレーン挿入後の変化

・高度の気胸なので、胸腔ドレーンを入れて胸腔内の空気を抜き、肺を再び膨らませる治療が行われた。 ・挿入直後から咳嗽と泡沫状の喀痰が出現した。泡沫状の喀痰は、肺胞内にしみ出た水分が空気と混ざって泡になったもので、肺水腫に特徴的である。 ・胸部エックス線写真(B):左肺は再膨張しているが、膨らんだ左肺全体に、すりガラス状から浸潤影状の透過性低下が広がっている。陰影は左肺(再膨張した側)に限られ、右肺にはほとんど変化がない。

病態の考え方

肺水腫は、左房圧が上がって起こる心原性肺水腫と、血管の透過性が高まって起こる非心原性肺水腫に大きく分けられる。心原性(うっ血性心不全など)なら通常は両側性に起こり、心拡大や胸水を伴うことが多い。本例は、長く虚脱していた肺を一気に膨らませた直後に、再膨張した側だけに水腫が出現しており、再膨張性肺水腫(re-expansion pulmonary edema)と判断できる。虚脱が長く続いた肺(目安として3日以上)や虚脱の程度が大きい肺を急速に膨らませると起こりやすく、4日間の虚脱があった本例はこれに当てはまる。 したがって、胸腔ドレーン挿入後の病態は肺水腫である。

選択肢考察

  1. ×a.  肺炎

    肺炎は感染によって肺胞内に炎症性の滲出物がたまる病態で、通常は発熱・膿性痰・白血球増加・CRP上昇を伴い、進行には時間がかかる。ドレーン挿入の直後に、膨らんだ片側肺全体へ一気に陰影が広がることは肺炎では説明できない。本例は無熱で炎症反応もなく、痰も膿性ではなく泡沫状であり、否定的である。

  2. ○b.  肺水腫

    長く虚脱していた肺が急速に再膨張すると、再灌流と機械的な伸展をきっかけに肺毛細血管の透過性が高まり、血管内の水分が間質や肺胞内へもれ出る(再膨張性肺水腫)。ドレーン挿入直後に咳嗽と泡沫状の喀痰が出現し、胸部エックス線写真(B)で再膨張した左肺に限ってびまん性の透過性低下がみられる経過は、これに合致する。心不全を示す所見はなく、非心原性(透過性亢進型)の片側性肺水腫である。

  3. ×c.  無気肺

    無気肺は気道の閉塞や外からの圧迫で肺胞の空気が失われ、肺がしぼむ状態である。胸部エックス線写真では、虚脱した部分(肺葉・区域に一致することが多い)の透過性が低下し、容積が減るので、縦隔・横隔膜が患側へ引き寄せられる。本例ではドレーンによって左肺はむしろ十分に再膨張しており、容積減少の所見はない。泡沫状の喀痰も無気肺では説明できない。

  4. ×d.  肺胞出血

    肺胞出血は血管炎(顕微鏡的多発血管炎、抗GBM病など)や凝固異常などで肺胞内に出血する病態で、血痰・喀血やHbの低下を伴うことが多い。本例は痰が血性ではなく泡沫状で、貧血もない。ドレーン挿入時の肺損傷でも局所的な出血にとどまり、膨らんだ肺全体に陰影が広がることは考えにくい。

  5. ×e.  うっ血性心不全

    うっ血性心不全では左房圧の上昇により心原性肺水腫を起こし、泡沫状の喀痰を伴うこともある。しかし陰影は通常両側性で、心拡大・胸水・頸静脈怒張・浮腫などを伴う。本例の胸部エックス線写真(B)では心拡大や胸水はなく、陰影は再膨張した左肺に限られる。また、ドレーン挿入という操作の直後に突然心不全が起こる理由もなく、否定的である。

再膨張性肺水腫

・定義:気胸や大量胸水によって虚脱していた肺が、ドレナージなどで急速に再膨張した後に、その肺に生じる肺水腫である。 ・発症時期:多くは再膨張の直後から数時間以内(おおむね1〜2時間以内が多い)に起こり、24時間以内にほぼ出そろう。 ・機序:長時間の虚脱による肺の低酸素状態と、再膨張に伴う再灌流・機械的伸展が重なり、活性酸素や炎症性メディエーターが働いて毛細血管の透過性が高まる。また、急に強い陰圧をかけることで血管内から間質へ水分が引き出されやすくなる。非心原性(透過性亢進型)の肺水腫に分類される。 ・危険因子:虚脱期間が長い(3日以上が目安)、虚脱の程度が大きい、強い陰圧での吸引、大量の胸水を一度に抜くこと、若年者。 ・症状・所見:咳嗽、泡沫状の喀痰、呼吸困難、低酸素血症、頻脈。重症では低血圧も起こる。胸部エックス線写真やCTでは、再膨張した側の肺にすりガラス影〜浸潤影がみられる。まれに対側に及ぶこともある。 ・予防:虚脱期間が長い気胸では、ドレーンを最初は水封(陰圧をかけない)として、時間をかけてゆっくり肺を膨らませる。胸水の排液は1回量を制限し(1回1〜1.5L程度までが目安)、患者が咳嗽や胸部の圧迫感を訴えたら排液をいったん止める。 ・治療:酸素投与が基本で、必要なら非侵襲的陽圧換気や人工呼吸管理を行う。多くは数日で改善するが、重症例では死亡することもある。

肺水腫の分類

・心原性(静水圧上昇型):左心不全、僧帽弁狭窄症、輸液過剰など。両側性が多く、心拡大・胸水・Kerley B線などを伴う。 ・非心原性(透過性亢進型):急性呼吸窮迫症候群(ARDS)、再膨張性肺水腫、高地肺水腫、神経原性肺水腫など。

気胸の胸部エックス線所見

・肺の外縁(臓側胸膜の線)より外側に肺紋理のない透亮像がみられる。 ・高度になると肺は肺門部へ向かって縮む。 ・緊張性気胸では、縦隔が健側へ大きく移動し、患側の横隔膜が下がり、静脈還流が障害されてショックとなる。

POINT

・気胸や大量胸水で長く虚脱していた肺を急速に膨らませると、再膨張性肺水腫が起こる。 ・ドレナージ直後の咳嗽・泡沫状の喀痰・低酸素血症と、再膨張した側に限った肺の透過性低下が手がかりになる。 ・再膨張性肺水腫は非心原性(透過性亢進型)の肺水腫で、片側性であることが心原性肺水腫との違いである。 ・予防のため、虚脱期間が長い場合は水封から始めてゆっくり再膨張させ、胸水は1回の排液量を制限する。

※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。