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愛知県理学療法学会誌

第 28 巻第2号

2016 年 12 月

研究報 告COPD 患者における 6 分間歩行試験中の SpO2 低下に影響を及ぼす因子 *秋山歩夢 1） ・ 辻村康彦 1） ・ 三川浩太郎 2） ・ 平松哲夫 1）【要 旨】【目的】 本研究の目的は， 慢性閉塞性肺疾患 （Chronic obstructive pulmonary disease ： 以下， COPD） 患者における 6 分間歩行試験 （Six-minute walk test ： 以下， 6MWT） 中の経皮的動脈血酸素飽和度 （Oxyhemoglobin saturation measured by pulse oximetry ： 以下， SpO2） 低下の発生状況と， SpO2 低下に影響を及ぼす因子を明らかにすることである． 【対象】 対象は当院に外来通院中の COPD 患者 50 名とした． 【方法】 6MWT
中に SpO2 が安静時より 4% 以上の低下を認めた場合を SpO2 低下群と定義し， ① Global initiative for chronic
obstructive lung disease （GOLD） の各ステージにおける SpO2 低下群の占める割合， ② 6MWT 中の SpO2 低下量と肺機能 （% Forced vital capacity （%FVC）， % Forced expiratory volume in one second （%FEV1.0）， % Peak・expiratory ﬂow （%PEF）， % Maximum expiratory ﬂow rate at 50 percent of vital capacity （%V50）， % Maximum
・
expiratory ﬂow rate at 25 percent of vital capacity （%V25）） および 6 分間歩行距離 （Six-minute walk distance ：以下， 6MWD） との関連について検討した． 【結果】 GOLD の各ステージにおける SpO2 低下群の割合は，ステージⅠ ： 33.3%， ステージⅡ ： 57.1%， ステージⅢ ： 78.9%， ステージⅣ ： 100% であった． SpO2 低下量・・と肺機能との関連に関しては， SpO2 低下量と %FEV1.0， %V50 および %V25 に関連を認めた． 一方， %FVC，%PEF とは関連を認めなかった． さらに， SpO2 低下量と 6MWD とは関連を認めなかった． 【考察】 GOLDのステージⅠ， Ⅱの症例においても SpO2 低下を認めたことから， ステージの早い段階の症例に対しても6MWT の実施は有効であることが考えられた． SpO2 低下量に関連する項目としては， 末梢気道閉塞を反映する指標が重要であること， 歩行中の SpO2 低下と 6MWD は関連しないことから， 両者を別々に検討することが重要であると考えられた．

キーワード ： COPD， 6 分間歩行試験， SpO2 低下

はじめに* Factors of oxygen desaturation during the six-minute
walk test in patients with COPD
1） 平松内科 ・ 呼吸器内科 小牧ぜんそく睡眠リハビリクリニック（〒 485-0041 愛知県小牧市小牧 1 丁目 565-3）
Ayumu Akiyama, RPT, Yasuhiko Tsujimura, RPT, Tetsuo
Hiramatsu, MD: Department of Rehabilitation, Departmentof Respiratory Medicine, Komaki Clinic of Asthma, Sleep
Medicine and Rehabilitation of Hiramatsu Clinic of Internaland Respiratory Medicine
2） 中部学院大学 看護リハビリテーション学部
Kotaro Mikawa, RPT: Department of Physical Therapy
Faculty of Nursing and Rehabilitation Chubu Gakuin
University# E-mail: aki@hiramatsunaika-clinic.jp

慢性閉塞性肺疾患 （Chronic obstructive pulmonary
disease ： 以下， COPD） 患者において， 労作時の呼吸困難感による運動耐容能の低下は健康関連 QOL（Health-related quality of life ： HRQOL） の低下につながる 1）． また， COPD 患者の運動耐容能は， 生命予後に関連するという報告があり 2）， 運動耐容能を評価することや， 運動耐容能を向上させることは非常に重要である．
COPD 患者の運動耐容能の評価としては， 呼吸リハビリテーションマニュアル―運動療法―
第 2 版において， 6 分間歩行試験 （Six-minute walktest ： 以下， 6MWT） が必須評価項目として挙げられている 3）． 6MWT は従来から運動耐容能を評価

49

秋山歩夢 ： COPD 患者における 6 分間歩行試験中の SpO2 低下に影響を及ぼす因子するテストとして広く普及しており， 評価指標である 6 分間歩行距離 （Six-minute walk distance ： 以下， 6MWD） は生命予後の予測因子として多く報告されている 2） 4）．
最近では， 6MWT における経皮的動脈血酸素飽和度 （Oxyhemoglobin saturation measured by pulseoximetry ： 以下， SpO2） の変化が注目され， 歩行中の SpO2 の低下量に関する報告が散見される 4） 5）．
例えば， 歩行中の SpO2 が安静時よりも 4% 以上の低下を認めた場合や， 6MWT 中に最低 SpO2 が 90%を下回った場合はどちらも生命予後が悪いことが報告されている 4）． さらには， 歩行中の SpO2 の低下が将来的な在宅酸素療法の導入率に関連するという報告もある 5）． したがって， 6MWT におけるSpO2 のモニタリングは非常に重要である．
実際， 当院における日常診療においても 6MWT中に SpO2 低下を認める症例を経験することが少なくない． しかし， 我々が知る限り， これまでの6MWT における SpO2 の変化を検討した多くの報告は諸外国のものであり， 我が国における 6MWT中の SpO2 低下に関する報告は少ない．
そこで， 本研究は当院に外来通院中の COPD 患者における 6MWT 中の SpO2 低下の発生状況を調査するとともに， SpO2 低下に肺機能および 6MWDが関連しているかを検討することを目的とした．

2）肺機能検査
肺機能検査はスパイロメーター （HI-801， チェスト社製） を用いて， 日本呼吸器学会によるス
パイロメトリーハンドブックに記載されている
方 法 6） に て 測 定 を 行 っ た． な お， 本 研 究 で は %Forced vital capacity （%FVC）， % Forced expiratory
volume in one second （%FEV1.0）， % Peak expiratory
flow （%PEF）， % Maximum expiratory flow rate at
・50 percent of vital capacity （%V50）， % Maximum
expiratory flow rate at 25 percent of vital capacity
・（%V25） をデータとして使用した．
3）6MWD および SpO2 の測定
6MWT は American Thoracic Society の基準 7） に従って実施した． 6MWT 中の SpO2 の測定にはパルスオキシメーター （PULSOX-Me300， コニカミノルタセンシング社製） を使用し， 歩行開始 3 分前から歩行中および歩行終了から 3 分後まで連続的に測定した． SpO2 の解析にはパルスオキシメー
ター解析ソフト （DS-Me， 帝人社製） を使用した． SpO2 低下量に関しては， 歩行開始前の安静座
位 3 分間のうちの最高 SpO2 を安静時 SpO2 とし，安静時 SpO2 から歩行中の最低 SpO2 の差を求め，
SpO2 低下量 （Δ SpO2） を算出した （図 1）．

ΔSpO2＝安静時SpO2 （%） － 6MWT中の最低SpO2 （%）

100

対象および方法

2．方法1）患者基本情報
対 象 者 50 名 の 肺 機 能 検 査 の 結 果 か ら Global
initiative for chronic obstructive lung disease （GOLD）の重症度分類に基づいてステージⅠからⅣの 4群に分けた． Modified-medical research council（m-MRC） 息切れスケール， 喫煙歴に関しては対象者に直接問診にて聴取した．

95
SpO2（%）

1．対象
対 象 は， 2014 年 5 月 か ら 8 月 に 当 院 に 外 来 通
院中の COPD 患者のうち， 以下の取り込み基準を満たした 50 名 （平均年齢 70.3 ± 5.6 歳， 男性 44名， 女性 6 名） とした． 取り込み基準は， 標準的な薬物治療で病状が安定している者， 在宅酸素療法を導入していない者， 喘息診断を受けていない者， 歩行能力に影響を及ぼす顕著な運動器 ・ 中枢神経系疾患を有していない者とした． なお， 本研
究実施にあたって対象者には十分な説明を行い，データ使用に関する同意を得た．

9085
開始前
80

12終了後

歩行中
3456789101112時間（分）図 1．SpO2 低下量（Δ SpO2）の算出方法

4）検討内容・統計処理
Poulain ら 8） の先行研究より， 6MWT 中に SpO2が 安 静 時 よ り 4% 以 上 の 低 下 が み ら れ た 場 合 をSpO2 低下と定義し， Δ SpO2 ≧ 4% を SpO2 低下群，
Δ SpO2 ＜ 4% を SpO2 維持群として， GOLD の各ス
テージにおける SpO2 低下群の占める割合を求めた．
6MWT 中のΔ SpO2 と肺機能および 6MWD との関連に関してはスピアマンの順位相関係数を求めて検討した． なお， 有意水準は 5% 未満とした．

50

愛知県理学療法学会誌

第 28 巻

結果

1．対象者の属性
対象者 50 名の内訳は平均年齢 ： 70.3 ± 5.6 歳，
男 性 ： 44 名， 女 性 ： 6 名， ブ リ ン ク マ ン 喫 煙 指
数 ： 1133 ± 773， m-MRC 息切れスケール ： グレー
ドⅠ ； 24 名， グレードⅡ ； 21 名， グレードⅢ ；5 名， 肺 機 能 ： %FVC ； 77.8 ± 21.5%， %FEV1.0 ；56.0 ± 20.2%， GOLD の重症度分類 ： ステージⅠ ；6 名， ステージⅡ ； 21 名， ステージⅢ ； 19 名， ス
テージⅣ ； 4 名であった （表 1）．
表 1. 患者基本特性
年齢 （歳）

70.3 ± 5.6

性別 （男 / 女）

44 / 6

ブリンクマン喫煙指数21133 ± 773

BMI （kg / m )21.6 ± 2.6

GOLD のステージ分類

6 / 21 / 19 / 4（Ⅰ / Ⅱ / Ⅲ / Ⅳ）
m-MRC 息切れスケール

24 / 21 / 5（Ⅰ / Ⅱ / Ⅲ）
%FVC （%）

77.8 ± 21.5

%FEV1.0 （%）

56.0 ± 20.2

6MWD （m）

441.9 ± 94.6

安静時 SpO2 （%）

95.9 ± 1.2

6MWT 中最低 SpO2 （%）

90.2 ± 4.2

6MWT 終了後 Borg Scale

2.8 ± 1.4

平均値 ± 標準偏差
BMI ： Body mass index， GOLD ： Global initiative for chronic
obstructive lung disease， m-MRC ： Modiﬁed-medical researchcouncil， %FVC ： % Forced vital capacity， %FEV1.0 ： % Forced
expiratory volume in one second， 6MWD ： Six-minute walkdistance， SpO2 ： Oxyhemoglobin saturation measured bypulse oximetry， 6MWT ： Six-minute walk test

ⅠⅡ

33.3%

57.1%

第2号

2016 年 12 月

2．GOLD の各ステージにおける SpO2 低下群の占める割合
各ステージにおける SpO2 低下群の割合は， ス
テージⅠ ： 33.3%， ステージⅡ ： 57.1%， ステージ
Ⅲ ： 78.9%， ステージⅣ ： 100% であり， ステージの進行に伴って， SpO2 低下群の占める割合が高くなった （図 2）．
3．Δ SpO2 と肺機能との関連
Δ SpO2 と肺機能との関連に関しては， Δ SpO2・と % F E V 1.0 （r = -0.42， p = 0.003）， % V 50 （r =・-0.48， p = 0.0007）， %V25 （r = -0.28， p = 0.04）との間に有意な負の相関を認めた． 一方， Δ SpO2と %FVC （r = -0.17， p = 0.28）， %PEF （r = -0.17，p = 0.24） との間には関連を認めなかった （図 3）．
4．Δ SpO2 と 6MWD との関連
Δ SpO2 と 6MWD との間には有意な相関を認めなかった （r = -0.27， p = 0.06） （図 4）．

考察
本研究では， 1） GOLD の各ステージにおいて6MWT における SpO2 低下群がどの程度の割合で存在するのか， 2） 6MWT 中のΔ SpO2 と肺機能および 6MWD との関連について検討した．
1）GOLD の 各 ス テ ー ジ に お け る 6MWT 中 のSpO2 低下の発生状況
SpO2 低下群が占める割合に関しては， GOLD のステージⅠから 33.3% に認められ， ステージの進行に伴って， その割合も増加していた． van Gestel
ら 9） も同様に， 6MWT 中における SpO2 低下群の存

Ⅲ

Ⅳ

78.9%

100%

：ΔSpO2≧4%
図 2．GOLD の各ステージにおける SpO2 低下群の占める割合：ΔSpO2<4%51

秋山歩夢 ： COPD 患者における 6 分間歩行試験中の SpO2 低下に影響を及ぼす因子
1009080706050403020100140120%FVC（%）

80604020510ΔSpO2（%）

15200510ΔSpO2（%）

4035

r = -0.17
p = 0.2430・r = -0.48
p = 0.0007

2520・15105051015ΔSpO2（%）

020%V25 （%）

10090807060504030201000%V50 （%）%PEF （%）

0r = -0.42
p = 0.003%FEV1.0（%）

r = -0.17
p = 0.28

100051015ΔSpO2（%）

204540353025201510501520

r = -0.28
p = 0.04

051015ΔSpO2（%）

20

図 3．Δ SpO2 と肺機能との関連%FVC ： % Forced vital capacity， %FEV1.0 ： % Forced expiratory volume in one second， %PEF ： % Peak expiratory ﬂow，・・%V50 ： % Maximum expiratory ﬂow rate at 50 percent of vital capacity， %V25 ： % Maximum expiratory ﬂow rate at 25 percent ofvital capacity

6MWD ： Six-minute walk distanceの ス テ ー ジ Ⅲ 以 上 の 患 者 に お け る 6MWT 中 のSpO2 低下は重要な生命予後の予測因子であるとの報告 4） や， ステージⅡ以上の患者における 6MWT中の SpO2 低下は将来的な在宅酸素療法導入と関連しているとの報告 5） があり， 歩行距離とは異なる予後予測パラメーターとして重要視されている．
したがって， SpO2 をモニタリングしながら実施する 6MWT は早期のステージからでも将来的なリスクを発見するツールとして有効であると考えられる． しかし， 現時点では GOLD のステージⅠを対象とした同様の報告は我々が知る限り見当たらないため， 今後は症例数をさらに増やし， 6MWT 中に SpO2 低下を認めた症例については長期的な経過を調査していくことが必要と考えられる．

在を認め， GOLD のステージの進行とともに SpO2低下群の占める割合が増加したと報告している．
一般に， GOLD のステージⅠの症例は息切れが軽度で， 運動耐容能も良好であることが少なくない． しかし， 本研究ではそのような症例においても SpO2 低下をきたす症例が多数存在することを認めた． 6MWT 中の SpO2 低下に関しては， GOLD

2）6MWT 中のΔ SpO2 と肺機能および 6MWD との関連
6MWT における SpO2 低下に関連する要因に関して， 我々が検索した範囲では報告されていない． そこで， 本研究では 6MWT におけるΔ SpO2と COPD 患 者 の 基 本 能 力 で あ る 肺 機 能 お よ び
6MWD との関連を検討した．
Δ SpO2 と肺機能との関係においては， Δ SpO2700

6MWD （m）

600

r = -0.27
p = 0.06

500
400300200
10000510
ΔSpO2（%）

1520

図 4．Δ SpO2 と 6MWD との関連

52

愛知県理学療法学会誌
・・第 28 巻と %FEV1.0， %V50 および %V25 との間に有意な負の相関を認めたが， %FVC， %PEF との間には相関を認めなかった． これは， Δ SpO2 は肺活量といった肺容量に関する項目よりも呼気気流速度に関する項目との関連が強く， さらに， より末梢における気流閉塞との関連が強いことを示している．
Hussein ら 10） も同様に， 労作時の SpO2 低下の予測因子として %FEV1.0 を報告している． また， O’Donnell ら 11） は， COPD では気道閉塞による呼気の気流制限のため運動による呼吸促進で呼出が不十分となり air trapping が生じ， 動的肺過膨張が生じる． さらには動的肺過膨張により呼気予備力が低下し， 必要な一回換気量の増大が得られなくな
り， その結果， 低酸素血症を生じると報告している．
COPD 治療の第一選択薬である長時間作用性抗コリン薬や長時間作用性β2 刺激薬によって， 肺過膨張の軽減と運動耐容能の改善が得られると報告されている 12）． しかし， 運動負荷試験中における SpO2 低下の改善効果は未だ報告されていない．
これらの薬剤による SpO2 低下の改善効果を我々が将来的な調査として行っていくことで， 今後さらに明らかにできる可能性があると思われる．
6MWT 中のΔ SpO2 と 6MWD との間には関連がみられなかった． これは， 6MWD が長くても SpO2低下が著明な症例や， 反対に 6MWD が短いが，SpO2 低下が認められない症例が多く混在していることを示している． これまでの 6MWT における一次評価項目は歩行距離であるため， 6MWD が長いことが結果良好として解釈されてきた． しかし，近年では， 6MWT における SpO2 低下も 6MWD と同様に生命予後に関連すると報告されている 4） ことから， 6MWT においては歩行中の SpO2 の測定が必須評価項目になりつつある． したがって，
6MWT の結果の解釈においては単に 6MWD が長ければ良いのではなく， 6MWD の長短と SpO2 低下の有無の両方を検討する必要があると考えられた．
今回の研究限界として， 症例数が少ないこと，運動耐容能に影響を及ぼすとされる最大吸気量や肺拡散能といった他の肺機能検査項目の検討ができていないこと， また， COPD の骨格筋機能障害による酸素消費量の増大も運動時低酸素血症との関連が報告されている 13） が， 膝伸展筋力などの下肢筋力測定の評価を実施していないことが挙げられる． これらを今後の課題としてさらなる詳細な評価 ・ 検討を進めていく必要があると考えられる．

第2号

2016 年 12 月

結論
本研究は， GOLD の各ステージにおける SpO2 低下群の占める割合および 6MWT 中の SpO2 低下に影響を及ぼす因子として， Δ SpO2 と肺機能および6MWD との関連を調査した． その結果， GOLD のステージⅠの患者の 33.3% においても 6MWT 中にSpO2 低下が認められたことから， GOLD のステージの早い段階から 6MWT を実施する有効性が示唆された． 6MWT 中の SpO2 低下に関連する指標として %FEV1.0 だけでなく， 末梢気道閉塞を反映す・・る %V50 および %V25 が関連していることが明らかになった． 6MWT 中の SpO2 低下と 6MWD との関連については， 両者に関連は認められず， 別々に解釈する必要があると考えられた．

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

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