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FEV1/FVC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FVC努力性肺活量（FVC）FVC（努力性肺活量）：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 ratio1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PEF最大呼気流量（PEF）PEF（最大呼気流量）：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 ratio1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LLN正常下限（LLN）LLN（正常下限）を導出しており、ERSEuropean Respiratory SocietyERS（European Respiratory Society）European Respiratory Society（ERS）・ATSAmerican Thoracic SocietyATS（American Thoracic Society）American Thoracic Society（ATS）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 loopボリューム曲線（flow-volume loop）flow-volume loop（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GOLD分類GOLD classificationGOLD分類（GOLD classification）GOLD classification（GOLD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{"FEV1/FVC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{"FVC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 ratio1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ERSEuropean Respiratory SocietyERS（European Respiratory Society）European Respiratory Society（ERS）/ATSAmerican Thoracic SocietyATS（American Thoracic Society）American Thoracic Society（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 ratio1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）・DLCOへ進む。