StudyMed医師国家試験

抗原検査2回陰性でも安心できない―事前確率で読み解くCOVID-19診断の落とし穴

第117回医師国家試験 E問題 第46問(連問)

国試問題にチャレンジ

第117回 E問題 第46問

連問の共通文

次の文を読み,45と46の問いに答えよ。 56歳の女性。乾性咳嗽と呼吸困難を主訴に救急車で搬入された。 現病歴:昨日38.3℃の発熱,本日,乾性咳嗽と呼吸困難が出現したため救急車を要請した。①2日前に同居している21歳の息子が新型コロナウイルス感染症(COVID-19)を発症した。②息子の陽性が判明した時点で,本人は無症状だったが自宅にあった③鼻腔ぬぐい液の新型コロナウイルス〈SARS-CoV-2〉抗原定性検査を自身で行い,陰性だったという。 既往歴:④48歳から高血圧症で降圧薬を内服している。新型コロナ(SARS-CoV-2)ワクチンは未接種。 生活歴:⑤無職。21歳の息子と2人暮らしで,最近1週間は朝食と夕食をともにしていた。喫煙歴と飲酒歴はない。 家族歴:息子が新型コロナウイルス感染症(COVID-19)。 現症:意識は清明。身長158cm,体重65kg。体温38.5℃。心拍数110/分,整。血圧148/94mmHg。呼吸数20/分。SpO2 100%(マスク5L/分酸素投与下)。眼瞼結膜と眼球結膜とに異常を認めない。咽頭に軽度発赤を認める。心音と呼吸音とに異常を認めない。腹部と四肢とに異常を認めない。 検査所見:尿所見:蛋白(-),糖(-),潜血(-)。血液所見:赤血球400万,Hb 12.6g/dL,Ht 38%,白血球6,800,血小板11万,PT-INR 1.1(基準0.9~1.1)。血液生化学所見:LD 236U/L(基準120~245),尿素窒素26mg/dL,クレアチニン0.9mg/dL,血糖98mg/dL,Na 141mEq/L,K 4.5mEq/L,Cl 102mEq/L。CRP 3.0mg/dL。心電図で異常を認めない。

搬入時に再度施行した鼻咽頭ぬぐい液を用いた新型コロナウイルス〈SARS-CoV-2〉抗原定性検査は陰性だった。  次に行うべき最も優先度の高い検査はどれか。

  1. a.新型コロナウイルス〈SARS-CoV-2〉PCR検査
  2. b.インフルエンザウイルス迅速抗原検査
  3. c.アデノウイルス迅速検査
  4. d.マイコプラズマ迅速検査
  5. e.RSウイルス迅速検査

対話形式の解説

ドクタードクター
今回は、検査結果をどう解釈するかがテーマの問題だ。抗原定性検査が2回とも陰性。それでも、この患者さんでCOVID-19を除外してよいのか。注目してほしいのは「曝露歴」「検査を行ったタイミング」「検査そのものの性能」の3点だよ。
医学生医学生
2回陰性なら、さすがにCOVID-19ではないと考えたくなります。ほかのウイルスを探すべきでしょうか。
ドクタードクター
そう考える人は多いね。でもまず、検査前にどれくらいCOVID-19らしかったかを考えてみよう。同居の息子さんが発症していて、この1週間は朝夕の食事をともにしていた。ワクチンも未接種だ。
医学生医学生
家庭内の濃厚接触ですね。そのあとに発熱、乾性咳嗽、呼吸困難と進んでいるので、経過もCOVID-19として典型的だと思います。
ドクタードクター
その通り。つまり事前確率は非常に高い。ここで抗原定性検査の性能を思い出してほしい。特異度は高いけれど、感度はPCRなどの核酸増幅検査に劣るんだ。
医学生医学生
臨床検査医学の講義で、感度が低い検査は陰性でも除外に使いにくいと習いました。SnNoutの考え方ですね。
ドクタードクター
よく覚えているね。しかも、事前確率が高いほど、陰性結果のなかに偽陰性が紛れ込む割合が増える。つまり陰性的中率が下がるんだ。さらに今回の検査のタイミングと検体を考えてみよう。1回目はいつ、どうやって採ったものだった?
医学生医学生
まだ無症状のときに、自宅で自分で鼻腔をぬぐって検査しています。2回目も発症してすぐの時期ですね。
ドクタードクター
そう。無症状期や発症早期はウイルス量が少なく、自己採取の鼻腔検体は標準的な鼻咽頭ぬぐい液よりウイルスを拾いにくい。偽陰性が起こりやすい条件が重なっているんだ。だから2回の陰性ではCOVID-19を否定できない。
医学生医学生
だから、より感度の高い新型コロナウイルスのPCR検査で確認するのが最優先ということですね。
ドクタードクター
正解。PCRはウイルス遺伝子を増幅して検出するので、抗原検査よりずっと少ないウイルス量でも捉えられる。しかもこの方は酸素投与を必要としていて、重症度分類でいえば中等症II相当だ。診断が確定するかどうかで、抗ウイルス薬やステロイドなどの治療選択、個室隔離や個人防護具といった院内感染対策、入院先まで変わってくる。
医学生医学生
では、インフルエンザの迅速抗原検査はどうでしょう。症状だけだとCOVID-19と区別がつかないと聞きました。
ドクタードクター
いいところを突くね。症状での区別は確かに難しく、流行期なら鑑別として検査すること自体は妥当だし、同時に調べられるキットもある。ただ今回はインフルエンザ患者との接触歴はなく、COVID-19との明確な接触がある。事前確率の差を考えれば、まずCOVID-19を確実に評価するのが先だ。
医学生医学生
アデノウイルスは、小児科実習でプール熱の子を診ました。結膜炎を伴っていたのが印象的でした。
ドクタードクター
まさにそこが鑑別点だね。咽頭結膜熱は高熱と咽頭炎に結膜充血や眼脂を伴うことが多いけれど、この方は結膜に異常がなく、咽頭の発赤も軽度だ。小児に多い感染症でもあるし、優先度は低い。
医学生医学生
マイコプラズマは乾性咳嗽が強くて白血球が上がりにくいので、所見とは合いそうな気もします。
ドクタードクター
所見と矛盾しないという指摘は鋭いよ。ただ好発年齢は学童期から青年期で、56歳での発症は相対的に少なく、周囲の流行や接触歴も示されていない。RSウイルスも、乳幼児の細気管支炎の主要な原因で、成人の多くは軽症だ。高齢者や基礎疾患のある人では重症化しうるけれど、曝露を示す情報はなく、迅速検査の保険適用も一部に限られている。
医学生医学生
結局、曝露歴から一番疑わしい病気を、一番信頼できる検査で確かめるのが先決なんですね。
ドクタードクター
そういうこと。最後に臨床で大事な点を押さえておこう。抗原定性検査は陽性ならかなり信頼できるけれど、陰性は「今は検出されなかった」にすぎない。検体は鼻咽頭ぬぐい液が標準で、自己採取の鼻腔検体は感度がやや劣る。そして、検査結果よりも臨床的な疑いが強いときは、より感度の高い検査で確認する。これはCOVID-19に限らない診断学の基本だよ。
医学生医学生
検査結果を鵜呑みにせず、検査前の見立てと合わせて解釈するということですね。CBTで出たベイズの考え方が、救急の現場でもそのまま生きるとは思いませんでした。
ドクタードクター
その感覚を大事にしてほしい。陰性だから安心と判断して一般病床に入れてしまえば、院内でのクラスターにもつながりかねない。検査の限界を知っていることが、患者さんと周囲の人を守ることにつながるんだ。

まとめ

同居家族の発症と濃厚接触があり、典型的な経過で発熱・咳嗽・呼吸困難が出現した患者では、COVID-19の事前確率が非常に高く、抗原定性検査が陰性でも除外できません。抗原定性検査は特異度が高い一方で感度は核酸増幅検査に劣り、無症状期・発症早期・自己採取の鼻腔検体では偽陰性が増えるうえ、事前確率が高いほど陰性的中率は低下します。そのため次に優先すべきは、より感度の高いSARS-CoV-2のPCR検査であり、特に酸素投与を要する患者では診断確定が治療選択と院内感染対策に直結します。インフルエンザ、アデノウイルス、マイコプラズマ、RSウイルスも鑑別には挙がりますが、曝露歴や臨床像からみて優先度は低くなります。「検査結果は事前確率と検査性能を踏まえて解釈し、臨床的に強く疑われれば感度の高い検査で確認する」という考え方は、あらゆる診断の場面で役立つ基本姿勢です。

解答・解説

正解はaです

所見の整理

56歳の女性。前日からの38℃台の発熱に続き、本日から乾性咳嗽と呼吸困難が出現した。マスク5L/分の酸素投与下でSpO2 100%であり、酸素投与を必要とする状態である(COVID-19の重症度分類では中等症II相当)。白血球数は正常範囲、CRPは3.0mg/dLと軽度上昇にとどまり、ウイルス性の急性呼吸器感染症が考えられる。

COVID-19の事前確率の評価

2日前に同居の息子がCOVID-19を発症し、この1週間は朝夕の食事をともにしていた。家庭内の濃厚接触という明確な曝露歴があり、その後にCOVID-19として典型的な経過で症状が出現している。ワクチンも未接種である。以上から、COVID-19の事前確率は非常に高い。

抗原定性検査陰性の解釈

本人は無症状の時期に自己採取の鼻腔検体で抗原定性検査を行って陰性であり、搬入時の鼻咽頭ぬぐい液による抗原定性検査でも陰性だった。抗原定性検査は特異度は高いが、感度はPCR検査などの核酸増幅検査に劣り、発症からまもない時期などウイルス量が少ない時期には偽陰性が起こりうる。本症例は発症から1〜2日と早期である。 事前確率が高い患者では、感度が十分でない検査の陰性結果は疾患を否定する力が弱い(陰性的中率が低下する)。抗原定性検査が2回陰性であっても、臨床的にCOVID-19が強く疑われる以上、より感度の高い核酸増幅検査で確認する必要がある。

設問の考え方

COVID-19の確定・除外はその後の治療(抗ウイルス薬やステロイドなど重症度に応じた治療の選択)、感染対策(個室隔離、個人防護具の使用)、入院先の決定に直結する。酸素を要する入院患者であればなおさら、診断を確実にすることが最優先であり、次に行うべきはSARS-CoV-2のPCR検査である。インフルエンザなど他の呼吸器ウイルスも鑑別には挙がるが、事前確率の高さと管理上の重要性からPCR検査に劣後する。 なお、診療の手引きでは、有症状者で発症から一定期間内(2〜9日目)の抗原定性検査は陰性でも診断に用いてよいとされる一方、臨床経過から感染が疑われる場合には医師の判断でPCR検査等を追加することが示されている。本症例は発症早期で、かつ事前確率が極めて高いため、後者に該当すると判断される。

選択肢考察

  1. ○a.  新型コロナウイルス〈SARS-CoV-2〉PCR検査

    PCR検査(ポリメラーゼ連鎖反応によりウイルスの遺伝子を増幅して検出する核酸増幅検査)は、抗原定性検査よりはるかに少ないウイルス量でも検出でき、感度が高い。本症例は同居家族の発症と濃厚接触からCOVID-19の事前確率が非常に高く、発症早期で抗原量が少ない可能性もあるため、抗原定性検査2回の陰性ではCOVID-19を除外できない。酸素投与を要する患者であり、診断の確定は治療方針と院内感染対策に直結するため、最も優先して行うべき検査である。

  2. ×b.  インフルエンザウイルス迅速抗原検査

    急な発熱・咳嗽で発症する点はインフルエンザとCOVID-19で共通しており、症状だけで両者を区別することは難しい。流行期であれば鑑別として検査を行うこと自体は妥当であり、両者を同時に検査できるキットもある。しかし本症例ではインフルエンザ患者との接触歴は示されておらず、COVID-19患者との明確な濃厚接触があるため、事前確率はCOVID-19の方がはるかに高い。まずCOVID-19を確実に評価することが優先され、インフルエンザ検査の優先度はそれより低い。

  3. ×c.  アデノウイルス迅速検査

    アデノウイルス感染症は小児に多く、咽頭結膜熱(プール熱)のように高熱・咽頭炎に結膜炎(結膜充血、眼脂)を伴う病像や、滲出性扁桃炎、流行性角結膜炎などを呈する。本症例は咽頭の発赤が軽度で、眼瞼結膜・眼球結膜に異常を認めず、アデノウイルス感染を示唆する接触歴もない。優先度は低い。

  4. ×d.  マイコプラズマ迅速検査

    マイコプラズマ肺炎は発熱と頑固な乾性咳嗽を特徴とし、白血球数が増加しにくい点も本症例の所見と矛盾はしない。しかし好発年齢は学童期から青年期で、56歳での発症は相対的に少なく、周囲での流行や接触歴も示されていない。COVID-19患者との明確な濃厚接触がある本症例では、先にCOVID-19を確認すべきであり、優先度は低い。

  5. ×e.  RSウイルス迅速検査

    RSウイルス(respiratory syncytial virus)感染症は乳幼児の細気管支炎・肺炎の主要な原因であり、成人では多くが感冒様の軽症で自然軽快する。高齢者や基礎疾患のある成人では重症化することもあるが、本症例ではRSウイルスへの曝露を示す情報はない。また、迅速検査の保険適用は乳幼児など一部に限られている。COVID-19の事前確率が極めて高い状況で優先する検査ではない。

SARS-CoV-2の主な検査法

・核酸増幅検査(PCR法、LAMP法など):ウイルス遺伝子を増幅して検出する。感度が最も高く、診断のゴールドスタンダードである。結果が出るまでに時間を要することがあるが、迅速に結果が得られる機器もある。 ・抗原定量検査:専用機器で抗原量を測定する。感度は抗原定性検査より高く、核酸増幅検査に近い。 ・抗原定性検査:イムノクロマト法でウイルス蛋白を検出する。15〜30分程度で結果が得られ簡便だが、感度は核酸増幅検査より低い。特異度は高く、陽性結果は信頼性が高い。発症当日や無症状者などウイルス量が少ない場合には偽陰性が増える。

検体の種類

鼻咽頭ぬぐい液が標準的な検体であり、鼻腔ぬぐい液(特に自己採取)はウイルス量が少なく感度がやや劣る。唾液は発症早期の核酸増幅検査などに用いられる。

事前確率と陰性結果

感度が十分でない検査では、事前確率が高いほど陰性結果の中に偽陰性が占める割合が増える。「検査が陰性でも臨床的に強く疑われれば、より感度の高い検査で確認する」というのは、COVID-19に限らず診断学の基本的な考え方である。

COVID-19の重症度分類(診療の手引きに基づく)

・軽症:SpO2 96%以上、呼吸器症状なし、または咳のみで呼吸困難なし ・中等症I:SpO2 93%超96%未満、呼吸困難や肺炎所見あり ・中等症II:SpO2 93%以下、酸素投与が必要 ・重症:ICUでの管理または人工呼吸器が必要 本症例は酸素投与を要しており、中等症IIに相当すると考えられる。

POINT

・COVID-19の事前確率が高い有症状者では、抗原定性検査が陰性でもCOVID-19を否定せず、核酸増幅検査(PCR検査)で確認する。 ・抗原定性検査は特異度は高いが感度が低く、発症早期・無症状期・自己採取の鼻腔検体では偽陰性が増える。 ・事前確率が高いほど陰性的中率は低下する。 ・インフルエンザなど他の呼吸器ウイルスも鑑別に挙がるが、曝露歴から最も疑わしい疾患の確認を優先する。

※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。