日呼吸誌●症3（3），2014395

例

顕著な肺高血圧症を伴った肺気腫の 1 例―肺野小血管断面積の評価からみた病態の解析―
西村眞樹ａ

山口悦郎ａ

田中博之ａ

横江徳仁ａ

勝田英介ｂ

石口恒男ｂ

要旨：患者は労作時呼吸困難を主訴とする 69 歳，男性．胸部 CT で，軽度の肺気腫と限局的な間質性肺炎を認め，呼吸機能検査では DLco のみが低下していた．心臓カテーテル検査では，肺動脈圧 77/35（平均51）mmHg と高度の肺高血圧症（PH）を呈していた．肺血栓塞栓症，膠原病，その他の肺動脈性肺高血圧症は否定され，軽度の肺気腫に関連した out of proportion PH と考えられた．CT での肺野小血管断面積を用いて既報の方法で推定した肺動脈圧値と実測値は近似しており，肺気腫での PH を CT 像から予測できる可能性がある．
キーワード：慢性閉塞性肺疾患，肺高血圧症，肺野小血管断面積径比率COPD, PH, ％CSA

緒性等について報告する．

言症

呼吸器疾患に伴う肺高血圧症（PH）として，慢性閉例

塞性肺疾患（COPD）を代表とする閉塞性肺疾患，肺線患者：69 歳，男性．

維症や結核後遺症などの拘束性肺疾患があげられていた

家族歴：特記事項なし．

が，第 4 回肺高血圧症ワールドシンポジウム（ダナポイ

既往歴：2000 年，心筋梗塞．

ント，2008）で新たに拘束性および閉塞性の混合型パ

2008 年，胆石症（手術加療），肺気腫［チオトロピウターンをとる呼吸器疾患が追加された ．この新しいサム（tiotropium）18 μg の吸入とツロブテロール（tulob-ブグループには気管支拡張症，嚢胞性肺線維症，気腫合uterol）1 mg の貼付で治療中］．

1）

併肺線維症（combined pulmonary ﬁbrosis and emphy-

生活歴：喫煙歴，20 本/日×40 年．職業歴，農業．

sema：CPFE）が含まれている．また，COPD 患者にお粉塵吸入歴：なし．

いて肺の機能的障害が軽度〜中等度であるにもかかわら

現病歴：陳旧性心筋梗塞，胆石症術後で他院通院中でず顕著な呼吸困難と肺動脈圧の上昇を示す out of pro-あった．2009 年 7 月に急性肺炎の診断で他院に入院しportion PH の存在が認識されつつある2）．今回我々は，加療を受けた．退院後も呼吸困難を自覚していた．8 月

CT上の肺気腫の程度と肺動脈圧に大きな乖離がみられ，17 日より労作時呼吸困難が増悪し，肺気腫の増悪，心軽度の肺気腫による out of proportion PH が主病態と考不全による低酸素血症を疑われ他院に緊急入院した．精えられた症例を経験した．また既報の Matsuoka らの方

査にて肺高血圧症を疑われ，11 月 17 日愛知医科大学呼法に準じて，肺野小血管断面積比率（％ cross-sectional

吸器・アレルギー内科を紹介され受診，精査加療目的でarea：％CSA）を測定した ．本例における診断経過，入院となった．

3）

CT 像での肺野小血管断面積比率を計測することの有用

入院時現症：身長 157 cm，体重 52 kg，体温 35.2℃，
血圧 100/80 mmHg，脈拍 80/min・整．SpO2 92％（O2

連絡先：西村 眞樹〒480‑1195 愛知県愛知郡長久手市岩作雁又 1‑1ａ

愛知医科大学呼吸器・アレルギー内科ｂ

同 放射線科（E-mail: piisuke3@aichi-med-u.ac.jp）（Received 4 Jul 2013/Accepted 9 Jan 2014）

2 L/min 経鼻カニューラ）．呼吸音特記事項なし．下腿浮腫認めず．
血液生化学検査では肝機能の軽度上昇と，CRP の軽度上昇を認め，また BNP 730.5 pg/ml と著明な上昇を認めた．凝固線溶系は，特に異常は認めなかった．O2 2 L/min 経鼻酸素投与下動脈血液ガス分析では，PaO2 61.4

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Torr，
PaCO2 27.7 Torrと低酸素血症を認めた．抗核抗体，化を認め，ImageJ ver 1.4（http://rsbweb.nih.gov/ij/）

RF，抗 RNP 抗体，抗 Scl70 抗体，抗 Jo1 抗体など膠原を用いて％低吸収域（閾値：−950）を計測したところ，病関連の自己抗体はすべて陰性であり，膠原病の可能性

上肺野 25％，中肺野 14％，下肺野 12％であった．なおは低いと考えられた．O2 2 L/min 経鼻酸素投与下 24 時

肺動脈に造影欠損は認めなかった．肺換気血流シンチグ

間 SpO2 モニターでは，88％以下の合計時間は 1 時間 28

ラフィーでは，右中肺野内側〜下肺野の換気低下が認め分（6.8％）であった．

られるも，肺塞栓症を疑う所見は認めなかった．両肺底呼吸機能検査では（表 1）閉塞性換気障害，拘束性換部には限局性の間質性肺炎を認めた．

気障害ともに認めず，気管支拡張薬吸入前後での 1 秒量

心電図では，右脚ブロック，右軸変異を認めた．心臓の変化もなかったが，肺拡散能のみ 26.9％と低下してい超音波検査では，2000 年発症の心筋梗塞の既往があり，た．

左室後壁は無収縮であったが，心駆出率 50.2％と保たれ

胸部 CT 所見（図 1）では，両側肺に軽度の気腫性変ていた．右心房，右心室ともに拡大を認め，心室中隔が右心室より圧迫され扁平化をきたしており，三尖弁閉鎖

表1

不全中等度，推定右室圧 64〜74 mmHg，三尖弁圧較差

呼吸機能検査2009 年 12 月 2 日
吸入前

吸入後

VC［ml（％）］ 3,250（104.5）3,210（103.2）
FVC［ml（％）］ 3,400（109） 3,440（110.6）
FEV1.0［ml（％）］ 2,400（113） 2,440（115.6）
70.9
FEV1.0/FVC（％） 70.6
FRC［ml（％）］ 2,780（78）DLco/VA（％） 34.6

54 mmHg，下大静脈径 19.3 mm で，呼吸変動がみられた．
2010 年 1 月 29 日
3,220（103.9）
2,950（95.2）
2,120（101.4）
71.9
2,580（73.1）
33.9

高度の右心負荷を疑う所見を認めたため，右心カテーテル検査を施行した．肺動脈楔入圧 11/10（平均 8）mmHg，肺動脈圧 77/35（51）mmHg，右室圧 61/14（16）mmHg，右房圧 19/11（11）mmHg，上大静脈圧 17/8（8）mmHg，下大静脈圧 13/10（9）mmHg，心拍出量 3.07L/min（熱希釈法）と高度の肺高血圧症を認めた．また，酸素飽和度の心内上昇は認めず，心房中隔欠損症などの図 1 2009 年 10 月，入院時胸部 CT 画像．（A）両側肺尖に気腫性嚢胞と低吸収域を認める．（B）気管分岐下の断面で軽度気腫性変化を認める．
（C）両下肺背側に限局性線維化を認める．

肺高血圧症を伴った肺気腫の 1 例397

図 2 肺野小血管断面積比率の計算に使用した画像．（A）大動脈弓より 1 cm 上の断面．（B）気管分岐部の 1 cm 下の断面．（C）右下肺静脈の 1 cm 下の断面．

シャント疾患は否定的であった．

影しておらず，その画像を用いて計測した（図 3）．そ今回の症例において，CT 上の肺気腫の程度と肺動脈の結果％CSA＜5 は 0.32，％CSA5‑10 は 0.35 であった．％

圧に大きな乖離がみられた．そこで Matsuoka らの方法

CSA＜5 を Matsuoka らの論文の図 2 にある回帰直線にあに準じて，肺野小血管断面積比率（％CSA）を測定した3）．てはめると，平均肺動脈圧が約 40 mmHg となって実測

以下原法を示すと，測定には画像処理ソフトである Im-値に近似しており，本例が高度な肺高血圧症を呈するこ

ageJ を使用．論文に準じて平滑化フィルターを使用し，とは必ずしも奇異ではないと考えられた．

関数は LUNG を使用．管電流 120 kV，電圧 560 mA，その後の臨床経過としては，肺気腫に対してチオトロ

スライス幅 1.0〜1.5 mm の肺野条件の CT で，大動脈弓ピウム 18 μg の吸入とツロブテロール 1 mg の貼付を継より 1 cm 上の断面，気管分岐部の 1 cm 下の断面，右続し，肺高血圧症に対して 2009 年 12 月よりボセンタン

下肺静脈の 1 cm 下の断面を評価画像とする（図 2）．ま（bosentan）125 mg/日で加療を開始したが，4ヶ月内服ず CT 値 が−500 HU（Hounsﬁeld Unit） と−1,024 HUしたところで薬剤性皮疹が出現したため内服を中止した．

間のピクセルを選択することによりそれらを肺野とする

その後呼吸不全の進行により死亡した．

（図 3A）．次にその画像を−720 HU を境に二値画像とする（図 3B）．そして ImageJ の粒子解析機能を用い，考察

血管の直交断面のみを解析するために真円度が 0.9〜1.0

COPD に肺高血圧症を合併する頻度は欧米で高く，我の結節影を肺血管として選別する（図 3C）．さらに亜区が国では少ないとされるが，守尾の報告によると COPD域血管に相当する断面積が 5〜10 mm と亜々区域血管患者の 20〜35％に肺高血圧症の合併が認められるとさに相当する 5 mm2 以下の血管に分けてそれぞれの総断れている4）．中等症以上の日本人 COPD 47 例で検討さ面積を求める3）．それらを分子とし，それぞれのスライスれた右心カテーテル検査の結果，運動時の肺高血圧は，での総肺野面積を分母として比率（％CSA5‑10，％CSA＜5）

しかし，COPDの重症度と相関を認めたとの報告もある5）．

を求める．

Scharf らによると，気腫性変化の重症度と肺高血圧は2

CT 装置は 64 列マルチスライス CT（VCT，GE 製）

関係を認めず，DLco の低下が相関すると報告している6）．

を使用し，肺野条件で，スライス厚 2.5 mm の画像再構

また，2005〜2009 年に Cottin や Mejia らにより提唱さ成を行った．今回の症例は，2.5 mm のスライスしか撮れた CPFE では，肺癌，肺高血圧症の合併が高く予後

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図 3 肺野小血管断面積比率を計算するための画像処理．
（A）ウインドウレベルを−720 HU，ウインド
ウ幅を 1,000 HU とした気管分岐部から 1 cm 下の CT 断面像．ノイズを除去するために画像はガウス
ぼかしにより平滑化されている．（B）肺野として−500 HU と−1,024 HU の間のピクセルを選択した．
（C）真円度が 0.9〜1.0 の
その後，画像は−720 HU のウインドウレベルを境に 2 値画像に変換した．
範囲で，血管断面積 0〜5 mm2 とした場合の粒状分析のための画像．

不良と報告されており，気腫性変化を伴わない間質性肺度な低下は肺毛細血管床の減少を反映し，CT で推定さ炎の患者と比較して，CPFE は肺高血圧症が重度であるれる以上に肺気腫が進行していた可能性を支持する．ま．今回の症例では，画像所見上は，た最近のマウスを用いた研究では，喫煙による肺気腫と軽度の肺気腫と限局的な間質性肺炎を認めたが，間質性は独立してその成立の前に肺高血圧症が進展し，それに肺炎がびまん性であることが原則である CPFE に該当

は骨髄由来細胞による誘導型一酸化窒素合成酵素が関与するか否かが問題となる．しかし呼吸機能検査ではしていると報告されている12）．本症例もこれらの機序のDLco のみが高度に低下していた．各種検査結果から，いずれかが強く働き，肺気腫の進行よりも先に高度な肺肺血栓塞栓症，膠原病，その他の肺動脈性肺高血圧症は高血圧をきたした可能性がある．と報告されている

7）〜9）

今回 Matsuoka らの報告に基づき，％CSA による平否定された．
肺血管内皮や血管平滑筋細胞の変化は喫煙初期の段階

均肺動脈圧の推定を試みた．Matsuoka らの研究対象はから始まっているといわれている10）．COPD では血管壁

もともと米国の National Emphysema Treatment Trialのほぼ全層にわたる変化を認めるが，特に内膜の肥厚が13）に含められた重症肺気腫患者で，その 1 秒量（NETT）顕著であると報告されている11）．また COPD では，低は 28.0±6.5％であった．本例は呼吸機能上該当せず，酸素血症が長期に及ぶと血管増殖因子（vascular endo-

そこで観察された％CSA＜5 から平均肺動脈圧を求める

thelial growth factor：VEGF）の誘導や，持続的な血管回帰式を本例に用いることには慎重であらねばならない．

攣縮による機械的なストレスの結果として，恒久的な肺しかし実際に概略当てはまることが確認された．すなわ

高血圧症に移行していくと考えられている ．Peinado

ち肺気腫における肺動脈圧は，主として 1 秒量で規定しらの報告によると，初期の肺血管のリモデリングの成因た肺気腫の重症度を問わず，小血管径により推定できるに CD8 陽性 T 細胞の肺血管浸潤と VEGF が関わり，低可能性が示された．％CSA は，高解像度 CT にて解析

酸素血症を合併していない COPD 患者において肺高血できるため侵襲が少なく，今後早期肺気腫における肺高圧症をきたす可能性をあげている ．一方で DLco の高血圧症の診断に際して，有力な傍証となる可能性が考え

11）

11）

肺高血圧症を伴った肺気腫の 1 例られる．今後，より広い重症度の肺気腫患者を対象とした検討が待たれる ．
14）

COPD に合併する肺高血圧症の治療で唯一有効性が示されているのは長期酸素投与のみである．
MRC研究では，酸素療法を行わなかったグループは年 3 mmHg ずつ肺動脈圧が上昇するのに対して，1 日 15 時間以上の酸素療法を行ったグループでは肺動脈圧に変化がなく，5 年間の死亡率も有意に改善したと報告している15）．
肺動脈性肺高血圧症の治療として 2005 年に我が国に導入されたボセンタンは，2008 年のダナポイントでのGroup 1 疾患に対しての効果は期待されているが，他のGroup に対する効果は現時点では不明である．しかし，

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2009; 58: 2281‑5.
6）Scharf SM, et al. Hemodynamic characterization ofpatients with severe emphysema. Am J Respir CritCare Med 2002; 166: 314‑22.
7）Cottin V, et al. Combined pulmonary ﬁbrosis andemphysema: a distinct underrecognized entity. EurRespir J 2005; 26: 586‑93.
8）Mejia M, et al. Idiopathic pulmonary ﬁbrosis andemphysema: decreased survival associated with severe pulmonary arterial hypertension. Chest 2009;
136: 10‑5.
9）Cottin V, et al. The syndrome of combined pulmonary ﬁbrosis and emphysema. Chest 2009; 136: 1‑2.

COPD に合併する肺高血圧症に対するボセンタン治療

10）Santos S, et al. Enhanced expression of vascular en-もいくつか報告されており，Held らが，ボセンタン治

dothelial growth factor in pulmonary arteries of

療により，肺動脈圧，6 分間歩行テストの改善を得たとの報告をしている16）一方で，Stoltz らは，運動耐容能の改善はなく低酸素血症が悪化した との報告をしており，
17）効果はさまざまであるのが現状である．
本例では，ボセンタン投与により一時的に酸素化の改善を得たが薬剤性皮疹の出現により継続できなかった．
COPD に 合 併 し た 肺 高 血 圧 症 の 予 後 は 非 常 に 悪 く，DLco，％CSA など駆使し，早期診断，早期治療が今後の治療成績に反映されることに期待したい．
謝辞：本研究は，2009 年度私立大学等研究設備整備費等補助金を受けて実施された．

smokers and patients with moderate chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit CareMed 2003; 167: 1250‑6.
11）Peinado VI, et al. Inﬂammatory reaction in pulmonary muscular arteries of patients with mild chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit
Care Med 1999; 159: 1605‑11.
12）Seimetz M, et al. Inducible NOS inhibition reverses
tobacco-smoke-induced emphysema and pulmonary
hypertension in mice. Cell 2011; 147: 293‑305.
13）The National Emphysema Treatment Trial Research Group. Rationale and design of the national
emphysema treatment trial（NETT）: a prospective

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

引用文献
1）Simonneau G, et al. Updated clinical classiﬁcation ofpulmonary hypertension. J Am Coll Cardiol 2009;
54: 43‑54.
2）Chaouat A, et al. Pulmonary hypertension in COPD.
Eur Respir J 2008; 32: 1371‑85.
3）Matsuoka S, et al. Pulmonary hypertension andcomputed tomography measurement of small pulmonary vessels in severe emphysema. Am J Respir
Crit Care Med 2010; 181: 218‑25.
4）守尾嘉晃．肺血管のリモデリング．COPD FRONTIER 2005; 4: 33‑6.
5）花岡正幸．呼吸器疾患に伴う肺高血圧症．綜合臨

randomized trial of lung volume reduction surgery.
J Thorac Cardiovasc Surg 1999; 118: 518‑28.
14）Matsuura Y, et al. Quantitative assesment of crosssectional area of small pulmonary vessels in patients with COPD using inspiratory and expiratory
MDCT. Eur J Radiol 2013; 82: 1804‑10.
15）Long term domiciliary oxygen therapy in chronic
hypoxic cor pulmonale complicating chronic bronchitis and emphysema. Report of the Medical Research Council Working Party. Lancet 1981; 1: 681‑
6.
16）Held M, et al. Pulmonary hypertension in COPD.
Respir Care 2013; 58: e86‑91.
17）Stoltz D, et al. A randomized, controlled trial ofbosentan in severe COPD. Eur Respir J 2008; 32:619‑28.

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Abstract

A case of pulmonary emphysema accompanied by remarkable pulmonary arterial hypertensionaMasaki Nishimura a, Etsuro Yamaguchi a, Hiroyuki Tanaka a,
Norihito Yokoe a, Eisuke Katsuda b and Tsuneo Ishiguchi b

Division of Respiratory Medicine and Allergology, Department of Internal Medicine,
Aichi Medical University School of Medicineb
Department of Radiology, Aichi Medical University School of Medicine

Slight pulmonary emphysema and localized interstitial pneumonia were observed on chest CT scans. The
respiratory function test revealed only decreased DLco. The cardiac catheterization revealed advanced pulmonary hypertension（PH）with pulmonary arterial pressure being 77/35（mean: 51）mmHg. Because pulmonary
thromboembolism, collagen vascular diseases, and pulmonary arterial hypertension caused by other diseases
were excluded, we thought that this case had out-of-proportion PH associated with mild emphysema. The pulmonary arterial pressure estimated by a previous report, which uses the cross-sectional area of the small pulmonary
vessels on a CT scan, approximated a measured value, thus suggesting the predictability of PH in emphysema
from CT images.