日呼吸誌●症8（6），2019415

例

人工呼吸器回路を用いた 100％酸素吸入法による肺動静脈奇形のシャント率測定法
瓜生和靖

福田彩乃

内海太裕

粥川貴文

坪内和哉

原田大志

要旨：症例は 15 歳，女性．健康診断の胸部単純 X線検査で左下肺野の結節影を指摘され，精査にて肺動静脈奇形の診断となった．肺動静脈奇形のシャント率測定には 100％酸素吸入法や肺血流シンチグラフィによる方法があるが，100％酸素吸入法の具体的方法を記載した文献はほとんど見受けられない．今回我々は人工呼吸器閉鎖回路を用いて 100％酸素吸入法でのシャント率を測定した．その方法は，重症度や治療効果を定量的に評価するうえで簡便かつ有用である可能性が示唆された．
キーワード：肺動静脈奇形，シャント率，100％酸素吸入法，肺血流シンチグラフィ，人工呼吸器回路
Pulmonary arteriovenous malformation (PAVM), Shunt ratio, 100% oxygen inhalation method,Lung perfusion scintigraphy, Ventilator circuit緒

言

生活歴：喫煙歴なし．
初診時現症：身長 161 cm，体重 52.4 kg．体温 36.5℃，肺動静脈奇形は毛細血管を介さず肺動脈と肺静脈が吻

血圧 101/65 mmHg，脈拍 58 回/min，呼吸数 20 回/min，合した病態であるが，その重症度や治療効果の指標の一

SpO2 94％（室内気）．眼瞼結膜貧血なし，眼球結膜黄疸つとしてシャント率がある．肺動静脈奇形のシャント率なし，心音・呼吸音異常なし，ばち指なし，皮膚病変なし．

測定には 100％酸素吸入法や肺血流シンチグラフィによ検査所見（Table 1）：Hb濃度上昇を認め，動脈血液ガる方法があるが，100％酸素吸入法の具体的方法を記載しス分析（室内気）では軽度 PaO2 低下がみられた．肺機能た文献はほとんどない．今回，肺動静脈奇形の 1 症例に検査は正常範囲であった．6 分間歩行試験は総歩行距離

対して人工呼吸器による閉鎖回路を用いて 100％酸素吸395 m，SpO2 最低値 92％であった．

入法を施行した．その具体的方法を提示し，考察を交え初診時胸部画像所見（Fig. 1）：胸部単純 X 線写真で左下肺野に結節影を認め，造影 CT では左肺下葉に明瞭にて報告する．

症例

患者：15 歳，女性．
主訴：なし．

造影される結節を認めた．1 本の流入動脈（左肺動脈 A9，最大径 4 mm）と 3 本の流出静脈（最大径 4 〜 5 mm）を確認した．その他，脳血管や腹部臓器に異常所見はなかった．
肺血管造影，肺血流シンチグラフィ（Fig. 2）：肺血管

現病歴：20XX 年 6 月の健康診断の胸部単純 X 線検査

造影で左肺下葉に 1 本の流入動脈および 3 本の流出静脈で左下肺野の結節影を指摘され，同年 7 月に当院を受診を認め，肺動静脈奇形と診断した．肺血流シンチグラした．胸部造影 CT で左肺下葉に血管の集簇と結節を認

フィでは whole body scanning methodで求めたシャント

め，肺動静脈奇形の疑いで精査加療目的に当科入院と率は 12.1％であった．

なった．

100％酸素吸入法：濃度 100％の酸素投与下で 20 分間

既往歴：特記事項なし．の安静時呼吸をした後に動脈血液ガス分析を行った．そ家族歴：特記事項なし．の結果から求めたシャント率は 13.4％であった1）2）．
臨床経過：100％酸素吸入法は次のように施行した．

連絡先：瓜生 和靖〒 806‒8501 福岡県北九州市八幡西区岸の浦 1‒8‒1
独立行政法人地域医療機能推進機構九州病院呼吸器内科（E-mail: kuryu830@gmail.com）（Received 24 Mar 2019/Accepted 24 Jul 2019）

呼吸機能検査用のノーズクリップで患者の鼻を閉じ，人工呼吸器のフレキシブルチューブ先端を患者にくわえてもらい，簡易的な閉鎖回路を作る（Fig. 3）．人工呼吸器の設定は CPAP（continuous positive airway pressure）＋PS（pressure support）での自発換気モードとし，PEEP416

日呼吸誌

Table 18（6），2019

Laboratory data, shunt ratio, resulting of 6-minute walk test

Hematology
WBCRBC
Hb
Ht
Plt

6,500 /μL
510×104 /μL
15.4 g/dL
45.8 %
22.5×104 /μL
Pre TAE

Pulmonary function test
%VC
102.8 %
FVC
3.07 L
2.73 L
FEV1
88.9 %
FEV1/FVC%DLco
101.6 %
Post TAE

Blood gas analysis（room air）
pHPaCO2
PaO2
HCO3−7.410
41.0 Torr
71.3 Torr
25.5 mmol/L

Blood gas analysis (room air)
pH
7.426
PaCO2
40.9 Torr
PaO2
94.4 Torr
HCO3−
26.4 mmol/L

Blood gas analysis（100% O2）
pH
PaCO2
PaO2
HCO3−

7.442
37.6 Torr
412.0 Torr
24.8 mmol/L

Blood gas analysis（100% O2）
pH
7.420
PaCO2
38.6 Torr
PaO2
561.0 Torr
HCO3−
24.6 mmol/L

6-minute walk test
6-min walk distanceSpO2 at rest
SpO2 minimum

395 m
94 %
92 %

6-minute walk test
6-min walk distanceSpO2 at rest
SpO2 minimum

520 m
97 %
96 %

Shunt ratio（100% O2）
Shunt ratio（scintigraphy）

13.4 %12.1 %Shunt ratio（100% O2）

6.1 %TAE：transcatheter arterial embolization．

Fig. 1 Chest X-ray and contrast-enhanced CT showed a nodule with several vessels in the left-sided
lower lobe of the lung.

（positive end expiratory pressure）0 cmH2O，PS 0 cmH2O，
FiO2 1.0 に設定し，20 分以上安静時呼吸を行う．

静脈血酸素含有量）
こ こ で， 酸 素 の 溶 解 度 は 酸 素 分 圧 1 mmHg あ た り

シャント率（Qs/Qt）は（1）で定義され，100％酸素0.003 vol％ で あ り，100％ 酸 素 投 与 下（FiO2 1.0） で は吸入法でのシャント率（Qs/Qt）の導き方を下記に示す．

Pc O2＝PAO2（Pc O2：肺毛細血管酸素分圧，PAO2：肺胞4444（Cc O2−CaO2）（Cc O2−Cv̄O2） …（1）/Qs/Qt ＝44気酸素分圧）であるため，（Qs：シャントした心拍出量，Qt：総心拍出量，Cc O2：

Cc O2−CaO2 ＝（Pc O2−PaO2）×0.003

肺毛細血管酸素含有量，CaO2：動脈血酸素含有量，Cv̄O2：＝（PAO2−PaO2）×0.003

44…（2）

人工呼吸器回路を用いたシャント率測定法

417

Fig. 2 Pulmonary angiography, scintigraphy, and comparison of shunt ratio by 100％ oxygen
inhalation method before and after transcatheter arterial embolization (TAE).

心拍出量を含む循環動態が安定し，動静脈血酸素含有（1）（2），量較差（CaO2−Cv̄O2）が 5 vol％と仮定できると，
より，（PAO2−PaO2）
×0.003/｛（PAO2−PaO2）×0.003
Qs/Qt＝
44＋5｝ …（3）二酸化炭素は拡散能が高く PACO2＝PaCO2（PACO2：肺胞気二酸化炭素分圧）であるから，FiO2 1.0 のもとでは（大気圧−水蒸気圧）−PACO2PAO2＝＝（大気圧−水蒸気圧）−PaCO2…（4）

当月の平均の大気圧が 755 mmHg，体温 37℃での水蒸気圧が 47 mmHg であり，100％酸素投与下での動脈血液Fig. 3 One hundred percent oxygen inhalation methodwith ventilator circuit.

（，4）よりガス分析より PaO2，PaCO2 を求めることで（3）．
シャント率（Qs/Qt）が導かれる1）2）（Table 1）
44合もあれば，時にシャントによる脳梗塞，脳膿瘍，破裂

治療はコイルによる経皮的カテーテル塞栓術を施行し，による喀血，血胸などの合併症を起こす場合もある3）4）．

塞栓術後に肺動静脈瘻は描出されなかった（Fig. 2）．治以前は流入動脈径が 3 mm 以上では脳梗塞や脳膿瘍のリ療前後で 100％酸素吸入法でのシャント率，安静時 PaO2，スクが高く，治療適応には「3 mm rule」というものが6 分間歩行試験の結果は改善していた（Table 1）．肺血流あったが，現在では奇異性塞栓症と流入動脈径の関連はシンチグラフィは被曝量を減らすため治療後には行わな認められず，流入動脈径が 3 mm 未満の場合でも治療適かった．カテーテル塞栓術による合併症や再発もなく，応とされる5）6）．

現在外来で経過観察中である．

考察

肺動静脈奇形は肺動脈と肺静脈が異常吻合をきたす疾患であり，肺動静脈瘻とも呼ばれる．多くが無症状であり，健康診断での胸部異常陰影として偶然発見される場

本例でも自覚症状は乏しかったが，若年の割に安静時の PaO2 低下や労作時の SpO2 低下がみられ，シャント率が 10％以上であることや今後の合併症予防等を考慮し治療適応と判断した．治療は低侵襲なコイルによるカテーテル塞栓術が第一選択とされる6）．
肺動静脈奇形の重症度や治療効果の指標の一つにシャ

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日呼吸誌

8（6），2019

ント率があり，その測定法には肺血流シンチグラフィにできておらず，体位変化を検出できるかどうかについてよるものと 100％酸素吸入法によるものがある ．両者のも未検討である．しかし，多くの施設が有する人工呼吸方法で肺動静脈奇形の症例におけるシャント率をそれぞ器を用いた本法は，被曝がなく簡便に行えることが利点

れ測定した場合，肺血流シンチグラフィによる方法がよである．今後はさらに症例を集積し検討することで，本り正確で有用であった ．ただし，シンチグラフィは施法がシンチグラフィの代替となる可能性がある．本報告行できない施設もあり，被曝の影響もある．一方，100％が今後の肺動静脈奇形を含むシャント疾患でのシャント

酸素吸入法は 100％濃度の酸素投与下で 20 分以上安静時率測定の際の一助となれば幸いである．

7）

8）

呼吸を行い，採取した動脈血液ガス分析の結果から Fickの原理で導く方法である1）2）．100％濃度の酸素吸入にはダグラスバッグを用いる方法が報告されているが ，ダ9）

著者の COI（conﬂicts of interest）開示：本論文発表内容に関して申告なし．

グラスバッグは通常用いることが少ないため我々の施設引用文献

では保有しておらず，近隣の病院でも同様の状況であった．ダグラスバッグは一般の市中病院では標準的に保有しておらず，臨床現場では肺血流シンチグラフィのみで評価する場合や 100％酸素吸入法を併用する場合でも，酸素マスクでの高濃度酸素投与や非侵襲的陽圧換気療法などを用いて各施設の基準や方法で行っていることが推測される．しかし，我々が文献を検索した範囲では，それらの方法について具体的に記載された報告は見当たらなかった．また，通常の高濃度酸素投与や非侵襲的陽圧換気療法などの方法は閉鎖回路ではなく，酸素の漏れや呼気の混ざり等の影響が無視できず純粋な 100％濃度での酸素投与は難しい．今回我々は人工呼吸器による閉鎖回路を用いて簡便な 100％酸素吸入法を行い，シャント率を測定した．本法では，簡易的な閉鎖回路を作ることで吸気と呼気が混ざることなく理想的な 100％濃度の酸素投与が可能となる（Fig. 3）．本例での 100％酸素吸入法で得られたシャント率 13.4％は，肺血流シンチグラフィで得られたシャント率 12.1％と近い値であった（Table 1）．
また，経皮的カテーテル塞栓術治療後の 100％酸素吸入法によるシャント率は 6.1％へ低下し，この結果は治療前後での酸素化の改善等とも矛盾ないものであった（Table 1）．
ただし，肺動静脈奇形などのシャント疾患では坐位でシャント血流が増加し，PaO2 が低下する（orthodeoxia）
ため，測定体位によりシャント率に影響が生じる．今回の 100％酸素吸入法は坐位，肺血流シンチグラフィは臥位で施行したが，100％酸素吸入法を臥位で施行していればシャント率はより低値であったことが予想される．本法は今回の症例ではシンチグラフィとの比較が一度しか

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響．日呼吸会誌 1999；37：449‒57．

人工呼吸器回路を用いたシャント率測定法

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Abstract

Calculation of shunt ratio of pulmonary arteriovenous malformationby the 100% oxygen inhalation method with ventilator circuit
Kazuyasu Uryu, Ayano Fukuda, Takahiro Utsumi,
Takafumi Kayukawa, Kazuya Tsubouchi and Taishi Harada

Department of Respiratory Medicine, Japan Community Health Care Organization Kyushu Hospital
A 15-year-old woman presented with an abnormal shadow of the left-sided lower lung ﬁeld on chest X-ray.
She was diagnosed with pulmonary arteriovenous malformation (PAVM ) and treated with transcatheter arterialembolization (TAE). There are few reports describing a detailed method for using 100% oxygen inhalation to calculate the shunt ratio of PAVM. Here we report a 100% oxygen inhalation method with ventilator circuit to calculate the shunt ratio. It is easy to perform and may be a useful way to evaluate the degree of severity and therapeutic eﬀects of PAVM.