肺拡散能

🧠 全体像：肺拡散能DLCO肺拡散能（DLCO）DLCO（肺拡散能）は、肺胞から毛細血管血液へガスが移る過程を一つの数値に凝縮した検査である。この値は「肺胞-毛細血管膜vascular layer / uvea血管膜（vascular layer / uvea）vascular layer / uvea（血管膜）の性状」と「毛細血管を流れる血液の量」という2つの独立した要因の合成であり、どちらが悪化しても同じように低下する。スパイロメトリーspirometryスパイロメトリー（spirometry）spirometry（スパイロメトリー）が「吐き出せるか」を測るのに対し、DLCOは「その先でガス交換そのものが成立しているか」を測る、独立した軸の検査である。

スパイロメトリーとの役割分担

閉塞性か拘束性restrictive拘束性（restrictive）restrictive（拘束性）かはスパイロメトリーspirometryスパイロメトリー（spirometry）spirometry（スパイロメトリー）で決まる。DLCOはその判定には関与せず、「なぜそうなっているか」を答える検査として次の一手に位置づく。

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spirometry'>スパイロメトリー</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='restrictive ventilatory impairment'>拘束性換気障害</span>"] --> B{"DLCO低下？"}
    B -->|"はい"| C["肺実質性（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='interstitial lung disease, ILD'>間質性肺疾患</span>など）"]
    B -->|"いいえ、正常"| D["肺外性（胸郭・神経筋・肥満）"]
    E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spirometry'>スパイロメトリー</span>で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='obstructive ventilatory defect'>閉塞性換気障害</span>"] --> F{"DLCO低下？"}
    F -->|"はい"| G["気腫優位の変化"]
    F -->|"いいえ〜上昇"| H["喘息が示唆される"]

何を測っているか

単回呼吸法single-breath method単回呼吸法（single-breath method）single-breath method（単回呼吸法）では、残気量位residual volume level残気量位（residual volume level）residual volume level（残気量位）まで呼出させた後、微量のCOと不活性なトレーサーガスtracer gasトレーサーガス（tracer gas）tracer gas（トレーサーガス）（ヘリウムなど）を含む混合ガスを最大吸気位maximal inspiratory level最大吸気位（maximal inspiratory level）maximal inspiratory level（最大吸気位）まで一気に吸わせ、約10秒間息止めさせてから呼出させる。呼気中のCO濃度低下の速さから、単位時間あたりの肺胞-毛細血管間のCO移動量を算出する。

COを使う理由は、COがHbへの親和性が極めて高く（O₂の約200倍）、結合したCOはほとんど遊離しないため血漿中のCO分圧がほぼゼロに保たれる点にある。この結果COは拡散律速diffusion-limited拡散律速（diffusion-limited）diffusion-limited（拡散律速）のガスになり、毛細血管を出るまでに肺胞圧と平衡化しない。つまりDLCOは血流量ではなく、膜を越える拡散のしやすさをほぼ純粋に反映する指標として設計されている。

DLCOはさらに2つの要因の合成量として分解できる。

• 膜拡散能membrane diffusing capacity, Dm膜拡散能（membrane diffusing capacity, Dm）membrane diffusing capacity, Dm（膜拡散能）（Dm）：肺胞-毛細血管膜vascular layer / uvea血管膜（vascular layer / uvea）vascular layer / uvea（血管膜）の表面積・厚さで決まる、膜そのものの拡散のしやすさ
• 肺毛細血管血液量pulmonary capillary blood volume, Vc肺毛細血管血液量（pulmonary capillary blood volume, Vc）pulmonary capillary blood volume, Vc（肺毛細血管血液量）（Vc）：COと結合できるHbがどれだけ血流中にあるか

式で書けば 1/DLCO = 1/Dm + 1/(θ×Vc)（θはHbとCOの反応速度reaction rate反応速度（reaction rate）reaction rate（反応速度））となり、Dmが落ちても（間質の肥厚など）Vcが落ちても（肺血管床vascular bed血管床（vascular bed）vascular bed（血管床）の減少・貧血など）DLCOは同じように低下する。低値だけを見て両者を区別することはできない。

基準値と単位

実務では予測値に対する%表示（%予測値）を中心に読む。単位はmL/min/mmHg（従来単位）またはSIではmmol/min/kPa（換算係数は約0.335）である。

予測値はGLIの参照式を用いる。2022年のERSEuropean Respiratory SocietyERS（European Respiratory Society）European Respiratory Society（ERS）/ATSAmerican Thoracic SocietyATS（American Thoracic Society）American Thoracic Society（ATS）技術標準は、年齢・性・身長に対し固定の人種補正係数を掛けるという従来の方式を「不適切であり明確に推奨しない」とした¹。ただしDLCOのGLI式はスパイロメトリーspirometryスパイロメトリー（spirometry）spirometry（スパイロメトリー）と異なり人種別の複数式を持たず、現時点では主に欧州系集団のデータに基づく単一式である点が明記されている¹。異常の判定は固定閾値ではなく正常下限lower limit of normal正常下限（lower limit of normal）lower limit of normal（正常下限）（LLN、5パーセンタイルpercentileパーセンタイル（percentile）percentile（パーセンタイル）、zスコア−1.645）を用いる。DLCOは低値・高値のどちらも異常でありうるため、両側を合わせた偽陽性率false positive rate偽陽性率（false positive rate）false positive rate（偽陽性率）は10%になる¹。

低値の意味

高値の意味

⚠️ 測定上の注意

• Hb補正は必須：DLCOの予測値は実測Hb濃度で補正した上で判定する¹。補正しないまま貧血患者を評価すると、肺自体に異常がなくても偽低値spuriously low value偽低値（spuriously low value）spuriously low value（偽低値）になる
• COHbによる偽低値spuriously low value偽低値（spuriously low value）spuriously low value（偽低値）：喫煙直後は血中COHbが上昇し、肺胞-血液間のCO分圧較差pressure gradient圧較差（pressure gradient）pressure gradient（圧較差）が縮むため測定値が低く出る。検査前の喫煙歴を確認する
• 酸素投与の影響：投与中の酸素はCOとHbの結合を競合的competitive競合的（competitive）competitive（競合的）に妨げるため、測定条件（室内気か酸素下か）を記録し、経時比較では条件を揃える
• KCO（DLCO/VA）は「肺気量lung volume肺気量（lung volume）lung volume（肺気量）で正規化した指標」ではない：VAが小さいほど毛細血管腔capillary lumen毛細血管腔（capillary lumen）capillary lumen（毛細血管腔）の相対的な充満度が上がるため、KCOはVAの低下に対して非線形non-linear非線形（non-linear）non-linear（非線形）に上昇する。胸郭・神経筋疾患による肺外性拘束ではこの機序でKCOが正常〜著明高値markedly elevated著明高値（markedly elevated）markedly elevated（著明高値）（120〜140%）になり、これは正しく「肺実質は健常」を示す所見になる。一方、肺切除後も同じ機序で残存肺のKCOは上昇するが、上昇はより緩やかで、かつ肺全体のガス交換能が回復したことを意味しない²。KCOが正常だからDLCO低下は肺気量lung volume肺気量（lung volume）lung volume（肺気量）のせいで片付く、とは読めない
• 努力・吸気量不足の扱い：吸気量が不十分な試行はVAを過小評価し、DLCOも過小評価する。受け入れ可能性基準を満たさない測定は解釈に使わない

経時変化とモニタリング

間質性肺疾患interstitial lung disease, ILD間質性肺疾患（interstitial lung disease, ILD）interstitial lung disease, ILD（間質性肺疾患）の進行評価では、FVCとDLCOを組み合わせて追う。特発性肺線維症idiopathic pulmonary fibrosis, IPF特発性肺線維症（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）idiopathic pulmonary fibrosis, IPF（特発性肺線維症）など線維化が進行する疾患では、DLCOの低下がFVCの低下に先行して現れることがあり、単回値より個人内の推移を重視する。

ブレオマイシンbleomycinブレオマイシン（bleomycin）bleomycin（ブレオマイシン）など肺毒性pulmonary toxicity肺毒性（pulmonary toxicity）pulmonary toxicity（肺毒性）を持つ薬剤の投与中は、症状出現前の早期変化を捉える手段としてDLCOを定期的に測定する。

肺切除術前評価では、切除予定の肺葉lobe肺葉（lobe）lobe（肺葉）・肺区域pulmonary segment肺区域（pulmonary segment）pulmonary segment（肺区域）の機能から術後予測DLCOを算出し、術後の呼吸機能予備能pulmonary functional reserve呼吸機能予備能（pulmonary functional reserve）pulmonary functional reserve（呼吸機能予備能）を見積もる。

まとめ

• DLCOは膜拡散能membrane diffusing capacity, Dm膜拡散能（membrane diffusing capacity, Dm）membrane diffusing capacity, Dm（膜拡散能）（Dm）と肺毛細血管血液量pulmonary capillary blood volume, Vc肺毛細血管血液量（pulmonary capillary blood volume, Vc）pulmonary capillary blood volume, Vc（肺毛細血管血液量）（Vc）の合成量であり、どちらが悪化しても同じように低下するため、低値だけでは両者を区別できない
• COを使うのは拡散律速diffusion-limited拡散律速（diffusion-limited）diffusion-limited（拡散律速）のガスだからであり、DLCOは血流量ではなく拡散のしやすさをほぼ純粋に反映する
• 拘束性restrictive拘束性（restrictive）restrictive（拘束性）＋DLCO低下は肺実質性、拘束性restrictive拘束性（restrictive）restrictive（拘束性）＋DLCO正常は肺外性を示唆する。閉塞性ではDLCO低下が気腫優位、正常〜高値が喘息を示唆する
• 予測値はGLIの参照式・LLNで判定する。DLCOには人種別の複数式がなく、主に欧州系データに基づく単一式である点に注意する
• Hb補正は必須で、COHb・酸素投与・吸気量不足は偽低値spuriously low value偽低値（spuriously low value）spuriously low value（偽低値）の原因になる
• KCOはDLCOを肺気量lung volume肺気量（lung volume）lung volume（肺気量）で「正常化」した指標ではなく、正常〜高値のKCOをもって肺実質が健常と即断できるのは肺外性拘束の文脈に限られる
• 間質性肺疾患interstitial lung disease, ILD間質性肺疾患（interstitial lung disease, ILD）interstitial lung disease, ILD（間質性肺疾患）の進行評価、薬剤性肺障害drug-induced lung injury薬剤性肺障害（drug-induced lung injury）drug-induced lung injury（薬剤性肺障害）のモニタリング、肺切除前評価で経時的serial経時的（serial）serial（経時的）に測定する