スパイロメトリー

🧠 全体像：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） が測るのは気流と肺活量 vital capacity 肺活量（vital capacity） vital capacity（肺活量） だけである。残気量residual volume, RV残気量（residual volume, RV）residual volume, RV（残気量）・全肺気量total lung capacity (TLC) 全肺気量（total lung capacity (TLC)）total lung capacity (TLC)（全肺気量） は測れない——この一点が読み方の出発点になる。閉塞性障害obstructive defect 閉塞性障害（obstructive defect）obstructive defect（閉塞性障害） はFEV1FEV1（forced expiratory volume in one second）/FVCFVC（forced vital capacity）の低下という比較的単純な所見で判定できるのに対し、拘束性障害restrictive defect 拘束性障害（restrictive defect）restrictive defect（拘束性障害） 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） だけでは「疑い」までしか言えず、確定には体プレチスモグラフィ body plethysmography 体プレチスモグラフィ（body plethysmography） body plethysmography（体プレチスモグラフィ） やガス希釈法 gas dilution method ガス希釈法（gas dilution method） gas dilution method（ガス希釈法） によるTLCの実測が要る。この非対称性を理解しないまま%VC低下だけで拘束性障害 restrictive defect 拘束性障害（restrictive defect） restrictive defect（拘束性障害） と言い切ると誤る。

何を測っているか

最大吸気位maximal inspiratory level 最大吸気位（maximal inspiratory level）maximal inspiratory level（最大吸気位） から力いっぱい速く呼出させ、容量-時間曲線volume-time curve 容量-時間曲線（volume-time curve）volume-time curve（容量-時間曲線） とフロー・ボリューム曲線 flow-volume curve フロー・ボリューム曲線（flow-volume curve） flow-volume curve（フロー・ボリューム曲線） を得る。

• 努力性肺活量forced vital capacity (FVC) 努力性肺活量（forced vital capacity (FVC)）forced vital capacity (FVC)（努力性肺活量） （FVC）：最大吸気 maximal inspiration 最大吸気（maximal inspiration） maximal inspiration（最大吸気） 後に努力呼出 forced expiration 努力呼出（forced expiration） forced expiration（努力呼出） できる総量
• 1秒量forced expiratory volume in one second (FEV1) 1秒量（forced expiratory volume in one second (FEV1)）forced expiratory volume in one second (FEV1)（1秒量） （FEV1）：呼出開始から最初の1秒間に呼出した量
• 1秒率FEV1/FVC ratio 1秒率（FEV1/FVC ratio）FEV1/FVC ratio（1秒率） （FEV1/FVC）：気流閉塞 airflow limitation (airflow obstruction) 気流閉塞（airflow limitation (airflow obstruction)） airflow limitation (airflow obstruction)（気流閉塞） の有無を判定する中心的指標
• FEF25-75%：FVCの中間50%区間の平均流量。末梢気道peripheral airway 末梢気道（peripheral airway）peripheral airway（末梢気道） の変化を反映するとされるが個人差 individual variation個人差（individual variation） individual variation（個人差）・測定誤差measurement error 測定誤差（measurement error）measurement error（測定誤差） が大きく、単独では診断に使わない
• 最大呼気流量peak expiratory flow, PEF 最大呼気流量（peak expiratory flow, PEF）peak expiratory flow, PEF（最大呼気流量） （PEFPEF, peak expiratory flow）：努力呼気 forced expiration 努力呼気（forced expiration） forced expiration（努力呼気） 中の最大流量。努力依存性effort dependence 努力依存性（effort dependence）effort dependence（努力依存性） がきわめて高い

基準値と単位

FVC・FEV1はL（BTPS補正BTPS correctionBTPS補正（BTPS correction）BTPS correction（BTPS補正））、1秒率FEV1/FVC ratio 1秒率（FEV1/FVC ratio）FEV1/FVC ratio（1秒率） は比または%で表す。予測値方程式reference equation 予測値方程式（reference equation）reference equation（予測値方程式） は年齢・身長・性別・民族で変わり、現在の国際標準はGLIの参照式である。GLI-2012式は3〜95歳・複数の民族集団の実測データから連続的な予測値と正常下限 lower limit of normal 正常下限（lower limit of normal） lower limit of normal（正常下限） （LLN）を導出しており、ERSERS（European Respiratory Society）・ATSATS（American Thoracic Society）など主要学会に支持されている¹。

固定の「予測値80%未満で異常」という閾値は年齢によって偏りが生じる（高齢者で偽陽性、若年者で偽陰性になりやすい）。zスコアは年齢・身長・性・民族による偏りを受けにくく、LLN（通常zスコア-1.64に相当する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））を下回るかどうかで判定する方が正確である¹。

指標ごとの読み方と曲線の形

量的指標（FVC・FEV1・1秒率FEV1/FVC ratio1秒率（FEV1/FVC ratio）FEV1/FVC ratio（1秒率）・PEF・FEF25-75%）に加え、フローボリューム曲線flow-volume curve フローボリューム曲線（flow-volume curve）flow-volume curve（フローボリューム曲線） の形そのものが情報を持つ。

どのパターンで切り分けるか

TLCの列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） だけでは埋まらない。FVC低下は拘束性 restrictive 拘束性（restrictive） restrictive（拘束性） を疑う手がかりにすぎず、閉塞性障害obstructive defect 閉塞性障害（obstructive defect）obstructive defect（閉塞性障害） でもエアトラッピング air trapping エアトラッピング（air trapping） air trapping（エアトラッピング） があればFVCは下がりうるため、拘束性restrictive 拘束性（restrictive）restrictive（拘束性） の確定は次項の検査へ進む。閉塞性と判定された後の重症度層別化にはGOLDGOLD（Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease）分類のようなFEV1%予測値に基づく病期分類 staging 病期分類（staging） staging（病期分類） を用いる。

flowchart TD
    A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spirometry'>スパイロメトリー</span>施行"] --> B{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='forced expiratory volume in one second'>FEV1</span>/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='forced vital capacity'>FVC</span>がLLN未満？"}
    B -->|"はい"| C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='obstructive ventilatory defect'>閉塞性換気障害</span>"]
    C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bronchodilator'>気管支拡張薬</span>吸入後に再検し可逆性を評価"]
    B -->|"いいえ"| E{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='forced vital capacity'>FVC</span>がLLN未満？"}
    E -->|"はい"| F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='restrictive ventilatory impairment'>拘束性換気障害</span>の疑い"]
    F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='body plethysmography'>体プレチスモグラフィ</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gas dilution method'>ガス希釈法</span>でTLCを確認"]
    G --> H{"TLC低下？"}
    H -->|"はい"| I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='restrictive ventilatory impairment'>拘束性換気障害</span>を確定"]
    H -->|"いいえ"| J["拘束は否定的、非特異的パターンとして再評価"]
    E -->|"いいえ"| K["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='airflow limitation (airflow obstruction)'>気流閉塞</span>なし、必要なら<span class='jp-term jp-term-diagram' title='air trapping'>エアトラッピング</span>を追加評価"]

気流閉塞airflow limitation (airflow obstruction) 気流閉塞（airflow limitation (airflow obstruction)）airflow limitation (airflow obstruction)（気流閉塞） のカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） には2つの考え方があり、同じ患者で判定が食い違いうる。 GOLDは診断の単純さを優先し、気管支拡張薬bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator）bronchodilator（気管支拡張薬） 吸入後FEV1/FVC 0.70未満という固定比を用いる。1秒率FEV1/FVC ratio 1秒率（FEV1/FVC ratio）FEV1/FVC ratio（1秒率） は加齢で生理的に低下するため、固定比を機械的に適用すると高齢者で過剰診断、若年者で過少診断が生じる。ある地域住民調査では、固定比によるCOPD有病率prevalence 有病率（prevalence）prevalence（有病率） 24.2%に対しLLN基準では15.3%にとどまり、固定比のみ異常な不一致群（主に高齢者）は気流閉塞 airflow limitation (airflow obstruction) 気流閉塞（airflow limitation (airflow obstruction)） airflow limitation (airflow obstruction)（気流閉塞） 自体は軽度である一方、正常肺機能群より心疾患の既往が有意に多かった（27.2% vs 7.3%）²。

気管支拡張薬bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator）bronchodilator（気管支拡張薬） 吸入後の可逆性判定基準も一様ではない。 一般的なPFT解釈では、2022年のERS/ATS技術標準が、投与前値からの変化を問う従来の2005年基準（FEV1またはFVCが12%かつ200 mL以上増加）から、GLI参照式による予測値に対する変化率を用いる方式へ改訂した³。

喘息は時間とともに強さが変動する気流制限 airflow limitation 気流制限（airflow limitation） airflow limitation（気流制限） を特徴とし、症状の訴えだけでなく客観的 objective 客観的（objective） objective（客観的） な気流変動の証明を診断に要する。可逆性陽性はその証明の一つになりうるが、検査時に症状が乏しい時期の陰性結果は喘息を否定しない。

次に進むべき検査

• 体プレチスモグラフィbody plethysmography体プレチスモグラフィ（body plethysmography）body plethysmography（体プレチスモグラフィ）・ガス希釈法gas dilution methodガス希釈法（gas dilution method）gas dilution method（ガス希釈法）：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） では測れないRV・FRC・TLCを実測する。拘束性障害restrictive defect 拘束性障害（restrictive defect）restrictive defect（拘束性障害） の確定、閉塞性障害obstructive defect 閉塞性障害（obstructive defect）obstructive defect（閉塞性障害） でのエアトラッピング air trapping エアトラッピング（air trapping） air trapping（エアトラッピング） 評価に必須
• 肺拡散能diffusing capacity of the lung肺拡散能（diffusing capacity of the lung）diffusing capacity of the lung（肺拡散能）（DLCO）：拘束性 restrictive 拘束性（restrictive） restrictive（拘束性） なら肺実質性（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） など）か肺外性（胸郭・神経筋・肥満）かを、閉塞性なら気腫性変化 emphysematous change 気腫性変化（emphysematous change） emphysematous change（気腫性変化） の有無を鑑別する
• メサコリン誘発試験methacholine challenge testメサコリン誘発試験（methacholine challenge test）methacholine challenge test（メサコリン誘発試験）：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） が正常または非診断的なのに喘息が疑われる場合に、気道過敏性airway hyperresponsiveness 気道過敏性（airway hyperresponsiveness）airway hyperresponsiveness（気道過敏性） を評価する次の一手
• 気管支拡張薬反応試験bronchodilator response test 気管支拡張薬反応試験（bronchodilator response test）bronchodilator response test（気管支拡張薬反応試験） の再検：閉塞性障害 obstructive defect 閉塞性障害（obstructive defect） obstructive defect（閉塞性障害） で可逆性を評価する

⚠️ 測定上の注意

• 努力依存性effort dependence努力依存性（effort dependence）effort dependence（努力依存性）：患者の理解度・協力度に強く左右される。特にPEFとFEF25-75%は影響を受けやすい
• 受け入れ可能性・再現性基準acceptability and repeatability criteria受け入れ可能性・再現性基準（acceptability and repeatability criteria）acceptability and repeatability criteria（受け入れ可能性・再現性基準）：呼出開始の立ち上がり upstroke 立ち上がり（upstroke） upstroke（立ち上がり） が急峻 steep (dose gradient) 急峻（steep (dose gradient)） steep (dose gradient)（急峻） であること、呼出が十分な時間続くこと、複数回の測定でFEV1・FVCの差が許容範囲内であることなど、質を担保する基準を満たさない測定は解釈に使わない
• 検査前の休薬 drug holiday (treatment interruption)休薬（drug holiday (treatment interruption)） drug holiday (treatment interruption)（休薬）：短時間作用性気管支拡張薬 bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator） bronchodilator（気管支拡張薬） は検査の数時間前、長時間作用性薬はさらに長く休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬（drug holiday (treatment interruption)） drug holiday (treatment interruption)（休薬） する。ただし気管支拡張薬反応試験 bronchodilator response test 気管支拡張薬反応試験（bronchodilator response test） bronchodilator response test（気管支拡張薬反応試験） 自体は休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬（drug holiday (treatment interruption)） drug holiday (treatment interruption)（休薬） なしで施行する目的の検査もあり、指示は検査目的で変わる
• 禁忌（相対的）：直近の心筋梗塞・不安定狭心症unstable angina不安定狭心症（unstable angina）unstable angina（不安定狭心症）、気胸、大動脈瘤aortic aneurysm大動脈瘤（aortic aneurysm）aortic aneurysm（大動脈瘤）、喀血、直近の眼科・胸部・腹部手術、コントロール不良の高血圧など。絶対禁忌absolute contraindication 絶対禁忌（absolute contraindication）absolute contraindication（絶対禁忌） ではなく、依頼医がリスクとベネフィット benefits ベネフィット（benefits） benefits（ベネフィット） を検討して判断する

経時変化とモニタリング

健常な非喫煙成人でもFEV1は加齢とともに生理的にわずかずつ低下するが、喫煙者や一部のCOPD表現型ではこの低下が加速する。単回値より個人内の推移を重視し、急速なFEV1低下はCOPDの予後不良と関連する。胸部外科・上腹部手術前の呼吸機能評価や術後合併症リスク risk of complications 合併症リスク（risk of complications） risk of complications（合併症リスク） の層別化にも用いる。

まとめ

• FVC・FEV1・1秒率FEV1/FVC ratio 1秒率（FEV1/FVC ratio）FEV1/FVC ratio（1秒率） などの気流指標を測るが、RV・全肺気量total lung capacity (TLC) 全肺気量（total lung capacity (TLC)）total lung capacity (TLC)（全肺気量） は測れない。拘束性障害restrictive defect 拘束性障害（restrictive defect）restrictive defect（拘束性障害） の確定には体プレチスモグラフィ body plethysmography 体プレチスモグラフィ（body plethysmography） body plethysmography（体プレチスモグラフィ） やガス希釈法 gas dilution method ガス希釈法（gas dilution method） gas dilution method（ガス希釈法） によるTLC実測が必要である。
• 予測値はGLIの参照式が国際標準。固定の「予測値80%」でなく、年齢バイアス bias バイアス（bias） bias（バイアス） の少ないzスコア・LLNで判定する方が正確である。
• 気流閉塞airflow limitation (airflow obstruction) 気流閉塞（airflow limitation (airflow obstruction)）airflow limitation (airflow obstruction)（気流閉塞） の判定にはGOLDの固定比0.70とLLN方式があり、特に高齢者で判定が食い違う。
• 気管支拡張薬bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator）bronchodilator（気管支拡張薬） 吸入後の可逆性判定基準は2022年に改訂され、一般的なPFT解釈では予測値に対する変化率（予測値の10%超）を用いる。ただし喘息診断ではGINAが従来基準（12%かつ200 mL以上）を維持しており、目的によって基準が異なる。
• 努力依存性effort dependence 努力依存性（effort dependence）effort dependence（努力依存性） が高く、受け入れ可能性・再現性基準acceptability and repeatability criteria 受け入れ可能性・再現性基準（acceptability and repeatability criteria）acceptability and repeatability criteria（受け入れ可能性・再現性基準） を満たさない測定は解釈しない。禁忌を確認し、検査目的に応じて気管支拡張薬 bronchodilator 気管支拡張薬（bronchodilator） bronchodilator（気管支拡張薬） を休薬 drug holiday (treatment interruption) 休薬（drug holiday (treatment interruption)） drug holiday (treatment interruption)（休薬） する。
• 拘束性restrictive 拘束性（restrictive）restrictive（拘束性） の確定や気腫性変化 emphysematous change 気腫性変化（emphysematous change） emphysematous change（気腫性変化） の鑑別には、体プレチスモグラフィbody plethysmography体プレチスモグラフィ（body plethysmography）body plethysmography（体プレチスモグラフィ）・ガス希釈法gas dilution methodガス希釈法（gas dilution method）gas dilution method（ガス希釈法）・DLCODLCO（diffusing capacity of the lung for carbon monoxide）へ進む。