無気肺／ARDS（急性呼吸窮迫症候群）

🧠 全体像：無気肺 atelectasis 無気肺（atelectasis） atelectasis（無気肺） は「なぜ含気 aeration (pneumatization) 含気（aeration (pneumatization)） aeration (pneumatization)（含気） が失われたか」（閉塞による吸収、圧迫、線維化による収縮）という原因の違いで3型に分かれるのに対し、ARDSARDS（acute respiratory distress syndrome）は毛細血管内皮 capillary endothelium 毛細血管内皮（capillary endothelium） capillary endothelium（毛細血管内皮） と肺胞上皮（とくにII型肺胞上皮）という2つのバリアのいずれか、または両方が傷害される急性肺胞傷害の最終像であり、硝子膜hyaline membrane 硝子膜（hyaline membrane）hyaline membrane（硝子膜） 形成とサーファクタント喪失という2つの結果が低酸素血症を説明する。

A）無気肺

定義

無気肺atelectasis無気肺（atelectasis）atelectasis（無気肺） ＝ 肺組織の小・大領域の虚脱 → 気腔airspace 気腔（airspace）airspace（気腔） の不十分な拡張 → 酸素化不良の血液が肺動脈から肺静脈 pulmonary vein 肺静脈（pulmonary vein） pulmonary vein（肺静脈） へシャント → 換気血流不均衡V/Q mismatch 換気血流不均衡（V/Q mismatch）V/Q mismatch（換気血流不均衡） と低酸素。

3つの型

1. 吸収性無気肺Resorption atelectasis吸収性無気肺（Resorption atelectasis）Resorption atelectasis（吸収性無気肺）

• 原因：粘液・粘膿性栓による完全な気道閉塞
• 機序：閉塞 → 捕捉された空気が徐々に吸収 → 肺胞虚脱alveolar collapse肺胞虚脱（alveolar collapse）alveolar collapse（肺胞虚脱）
• 関連：気管支喘息bronchial asthma気管支喘息（bronchial asthma）bronchial asthma（気管支喘息）、慢性気管支炎chronic bronchitis慢性気管支炎（chronic bronchitis）chronic bronchitis（慢性気管支炎）、気管支拡張症bronchiectasis気管支拡張症（bronchiectasis）bronchiectasis（気管支拡張症）、術後、異物誤嚥foreign body aspiration異物誤嚥（foreign body aspiration）foreign body aspiration（異物誤嚥）
• 縦隔：虚脱した肺の容量減少により患側へ引かれる

2. 圧迫性無気肺compression atelectasis圧迫性無気肺（compression atelectasis）compression atelectasis（圧迫性無気肺）

• 原因：胸腔への液体・血液・空気の貯留 → 機械的に肺を虚脱
• 原因：
  • うっ血性心不全congestive heart failure (CHF)うっ血性心不全（congestive heart failure (CHF)）congestive heart failure (CHF)（うっ血性心不全） → 胸水
  • 気胸 → 胸腔への空気漏 air leak 気漏（air leak） air leak（気漏） 出
  • 腹水・臥床bed rest (immobilization) 臥床（bed rest (immobilization)）bed rest (immobilization)（臥床） 患者 → 横隔膜挙上diaphragmatic elevation横隔膜挙上（diaphragmatic elevation）diaphragmatic elevation（横隔膜挙上） → 肺底部lung base 肺底部（lung base）lung base（肺底部） の無気肺 atelectasis無気肺（atelectasis） atelectasis（無気肺）
• 縦隔：胸腔内 intrathoracic 胸腔内（intrathoracic） intrathoracic（胸腔内） 占拠病変に圧排 mass effect 圧排（mass effect） mass effect（圧排） され健側unaffected side (contralateral) 健側（unaffected side (contralateral)）unaffected side (contralateral)（健側） へ押される（吸収性・収縮性無気肺contraction atelectasis 収縮性無気肺（contraction atelectasis）contraction atelectasis（収縮性無気肺） とは逆方向）

3. 収縮性無気肺contraction atelectasis収縮性無気肺（contraction atelectasis）contraction atelectasis（収縮性無気肺）

• 原因：肺・胸膜の局所・全般的な線維化変化が完全な拡張を妨げる
• 縦隔：線維化に牽引され患側へ引かれる

要点

• 吸収性・圧迫性無気肺compression atelectasis 圧迫性無気肺（compression atelectasis）compression atelectasis（圧迫性無気肺） は、閉塞や圧迫原因を解除できれば再膨張しうるが、持続時間duration持続時間（duration）duration（持続時間）、基礎肺障害、感染・線維化の併存で回復度が変わる
• 収縮性無気肺contraction atelectasis 収縮性無気肺（contraction atelectasis）contraction atelectasis（収縮性無気肺） は線維化を背景とするため固定性になりやすいが、「病型名だけ」で可逆性を断定しない
• 講義は「低酸素血症と、虚脱した肺への二次感染 secondary infection 二次感染（secondary infection） secondary infection（二次感染） を防ぐために速やかに治療する」とする。対応の緊急度 timing 緊急度（timing） timing（緊急度） は範囲、低酸素血症、発症速度、気道閉塞の疑いで決める。急な葉性・全肺性虚脱や呼吸不全、異物・粘液栓mucus plugging粘液栓（mucus plugging）mucus plugging（粘液栓）・腫瘍による中枢閉塞 central airway obstruction 中枢閉塞（central airway obstruction） central airway obstruction（中枢閉塞） は迅速に原因検索・解除へ進み、小さな依存性・線状無気肺linear atelectasis 線状無気肺（linear atelectasis）linear atelectasis（線状無気肺） は臨床状態と原因に応じて再膨張と経過を確認する

B）ARDS（急性呼吸窮迫症候群）

定義

• ARDSは多様な傷害による急性肺胞傷害の最終像
• 初期傷害：毛細血管内皮capillary endothelium毛細血管内皮（capillary endothelium）capillary endothelium（毛細血管内皮）または肺胞上皮（あるいは両方）へ
• びまん性肺胞傷害diffuse alveolar damage (DAD)びまん性肺胞傷害（diffuse alveolar damage (DAD)）diffuse alveolar damage (DAD)（びまん性肺胞傷害）：早期ARDSの構造的肺変化の組織学的用語
• 診断基準diagnostic criteria 診断基準（diagnostic criteria）diagnostic criteria（診断基準） の変遷：1994年の米欧コンセンサス会議（AECC）定義は信頼性 reliability信頼性（reliability） reliability（信頼性）・妥当性validity 妥当性（validity）validity（妥当性） の問題が指摘され、2012年のBerlin定義Berlin definitionBerlin定義（Berlin definition）Berlin definition（Berlin定義）はP/F比 PaO2/FiO2 ratio P/F比（PaO2/FiO2 ratio） PaO2/FiO2 ratio（P/F比） （PaO₂/FiO₂）により軽症・中等症・重症の3群に分け、「急性肺傷害acute lung injury 急性肺傷害（acute lung injury）acute lung injury（急性肺傷害） （ALIALI, acute limb ischemia）」という用語を廃止した¹。2023年の新しいグローバル定義（2024年誌上発表）はBerlin定義 Berlin definition Berlin定義（Berlin definition） Berlin definition（Berlin定義） を土台に、高流量鼻カニュラhigh-flow nasal cannula, HFNC 高流量鼻カニュラ（high-flow nasal cannula, HFNC）high-flow nasal cannula, HFNC（高流量鼻カニュラ） 使用中の非挿管患者を含め、パルスオキシメトリーpulse oximetry パルスオキシメトリー（pulse oximetry）pulse oximetry（パルスオキシメトリー） によるSpO₂/FiO₂比を動脈血ガス arterial blood gas 動脈血ガス（arterial blood gas） arterial blood gas（動脈血ガス） の代替として認め、胸部画像に超音波を加え、資源の限られた環境での診断も可能にした²。

• S/F（SpO₂/FiO₂比）はSpO₂が97%以下のときだけ使う。酸素解離曲線oxygen dissociation curve 酸素解離曲線（oxygen dissociation curve）oxygen dissociation curve（酸素解離曲線） の形のため、97%を超えるとS/Fはガス交換障害 gas exchange impairment ガス交換障害（gas exchange impairment） gas exchange impairment（ガス交換障害） の重さを反映しない。メトヘモグロビン血症Methemoglobinemiaメトヘモグロビン血症（Methemoglobinemia）Methemoglobinemia（メトヘモグロビン血症）・一酸化炭素carbon monoxide, CO 一酸化炭素（carbon monoxide, CO）carbon monoxide, CO（一酸化炭素） ヘモグロビン血症などヘモグロビン異常 hemoglobin variant ヘモグロビン異常（hemoglobin variant） hemoglobin variant（ヘモグロビン異常） が疑われるときもパルスオキシメトリー pulse oximetry パルスオキシメトリー（pulse oximetry） pulse oximetry（パルスオキシメトリー） では診断しない²。
• Berlin定義Berlin definition Berlin定義（Berlin definition）Berlin definition（Berlin定義） の3群では死亡率が軽症27%・中等症32%・重症45%と段階的に上がった¹。

⚠️ 病理所見はDAD（びまん性肺胞傷害diffuse alveolar damage (DAD)びまん性肺胞傷害（diffuse alveolar damage (DAD)）diffuse alveolar damage (DAD)（びまん性肺胞傷害））だが、Berlin定義Berlin definition Berlin定義（Berlin definition）Berlin definition（Berlin定義） の臨床基準を満たすARDS患者を剖検すると、組織学的にDADが確認されるのは約半数にとどまる³。DADの有無はARDSの診断要件ではない。

発生機序

• 肺胞毛細血管膜alveolar-capillary membrane 肺胞毛細血管膜（alveolar-capillary membrane）alveolar-capillary membrane（肺胞毛細血管膜） は通常、2つのバリアからなる：毛細血管内皮 capillary endothelium 毛細血管内皮（capillary endothelium） capillary endothelium（毛細血管内皮） ＋肺胞上皮
• ARDSでは膜が損なわれる → 2つの結果：
  1. 内皮傷害endothelial injury内皮傷害（endothelial injury）endothelial injury（内皮傷害） → 毛細血管透過性亢進increased capillary permeability毛細血管透過性亢進（increased capillary permeability）increased capillary permeability（毛細血管透過性亢進） → 間質浮腫interstitial edema間質浮腫（interstitial edema）interstitial edema（間質浮腫） → 肺胞浮腫alveolar edema肺胞浮腫（alveolar edema）alveolar edema（肺胞浮腫） → フィブリン滲出 → 硝子膜hyaline membrane 硝子膜（hyaline membrane）hyaline membrane（硝子膜） 形成
  2. II型肺胞上皮細胞type II alveolar epithelial cell (pneumocyte) II型肺胞上皮細胞（type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)）type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)（II型肺胞上皮細胞） の傷害 → サーファクタント喪失 → 肺胞が拡張できない
• 背景機序：炎症促進・抗炎症のバランス破綻 → 炎症促進側へシフト → 内毒素・好中球・マクロファージによる肺傷害

flowchart TD
    A["多様な傷害<br>（内毒素・好中球・マクロファージ介在の炎症）"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveolar-capillary membrane'>肺胞毛細血管膜</span>の傷害"]
    B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary endothelium'>毛細血管内皮</span>傷害"]
    B --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)'>II型肺胞上皮細胞</span>の傷害"]
    C --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='increased capillary permeability'>毛細血管透過性亢進</span>"]
    E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='interstitial edema'>間質浮腫</span>→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveolar edema'>肺胞浮腫</span>→フィブリン滲出"]
    F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyaline membrane'>硝子膜</span>形成"]
    D --> H["サーファクタント喪失"]
    H --> I["肺胞が拡張できない"]
    G --> J["低酸素血症（<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acute respiratory distress syndrome'>ARDS</span>）"]
    I --> J

形態

急性期：

• 肺：暗赤色、硬く、含気aeration (pneumatization) 含気（aeration (pneumatization)）aeration (pneumatization)（含気） なし、重い
• 組織像：毛細血管うっ血、肺胞上皮壊死、間質・肺胞内出血、好中球集積
• 最も特徴的：硝子膜hyaline membrane硝子膜（hyaline membrane）hyaline membrane（硝子膜）（フィブリンに富む浮腫液＋壊死した上皮細胞の残渣 residue残渣（residue） residue（残渣））

器質化期：

• II型肺胞上皮細胞type II alveolar epithelial cell (pneumocyte) II型肺胞上皮細胞（type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)）type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)（II型肺胞上皮細胞） の著明な増殖 → 肺胞裏打ちの再生の試み
• 完全な消散はまれ
• フィブリン滲出物の器質化 → 肺胞内線維化 → 肺胞隔壁alveolar septum 肺胞隔壁（alveolar septum）alveolar septum（肺胞隔壁） の肥厚
• 時間経過time course 時間経過（time course）time course（時間経過） ：DADを伴うARDS剖検例で、滲出期exudative phase 滲出期（exudative phase）exudative phase（滲出期） の所見（毛細血管うっ血・肺胞内水腫）は発症1週未満の90%、1〜3週の74%に認められるが3週超では17%まで低下し、3週を超えて生存した例は全例が増殖性変化、約2/3が線維化を呈する。滲出期exudative phase 滲出期（exudative phase）exudative phase（滲出期） →増殖期 proliferative phase 増殖期（proliferative phase） proliferative phase（増殖期） （器質化期）→線維化期 fibrotic phase 線維化期（fibrotic phase） fibrotic phase（線維化期） という時間経過 time course 時間経過（time course） time course（時間経過） をたどる⁴。

臨床像

急性期を生存した場合、2つの転帰：

1. 6〜12か月以内に正常な呼吸機能が回復
2. びまん性間質線維症 → 呼吸機能の永続的障害

• 転帰を左右する介入：過大な一回換気量 tidal volume 一回換気量（tidal volume） tidal volume（一回換気量） は肺胞をさらに傷害しうる（人工呼吸器関連肺傷害ventilator-induced lung injury人工呼吸器関連肺傷害（ventilator-induced lung injury）ventilator-induced lung injury（人工呼吸器関連肺傷害））。急性肺傷害acute lung injury急性肺傷害（acute lung injury）acute lung injury（急性肺傷害）・ARDS患者を対象としたRCT（861例で中止）で、予測体重predicted body weight 予測体重（predicted body weight）predicted body weight（予測体重） 6 mL/kg・プラトー圧plateau pressure プラトー圧（plateau pressure）plateau pressure（プラトー圧） 30 cmH₂O以下を目標とする低一回換気量 tidal volume 一回換気量（tidal volume） tidal volume（一回換気量） 換気は、12 mL/kg・プラトー圧plateau pressure プラトー圧（plateau pressure）plateau pressure（プラトー圧） 50 cmH₂O以下の従来換気に比べ死亡率を下げた（31.0%対39.8%、P=0.007）⁵。

💡 ポイント： 無気肺atelectasis 無気肺（atelectasis）atelectasis（無気肺） の型：吸収性（粘液栓mucus plugging粘液栓（mucus plugging）mucus plugging（粘液栓））、圧迫性（胸水・気胸）、収縮性contractility 収縮性（contractility）contractility（収縮性） （線維化、不可逆的）。ARDS ＝ DAD、硝子膜hyaline membrane硝子膜（hyaline membrane）hyaline membrane（硝子膜） ＝ フィブリン＋壊死細胞、II型肺胞上皮細胞type II alveolar epithelial cell (pneumocyte) II型肺胞上皮細胞（type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)）type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)（II型肺胞上皮細胞） の傷害 → サーファクタントなし。転帰：回復または間質線維症。

まとめ

• 無気肺atelectasis 無気肺（atelectasis）atelectasis（無気肺） は原因により吸収性（気道閉塞→捕捉空気の吸収）、圧迫性（胸腔内intrathoracic 胸腔内（intrathoracic）intrathoracic（胸腔内） 液体・血液・空気の貯留）、収縮性contractility 収縮性（contractility）contractility（収縮性） （肺・胸膜の線維化）の3型に分かれる。
• 吸収性・圧迫性無気肺compression atelectasis 圧迫性無気肺（compression atelectasis）compression atelectasis（圧迫性無気肺） は原因を解除できれば再膨張しうるが、収縮性無気肺contraction atelectasis 収縮性無気肺（contraction atelectasis）contraction atelectasis（収縮性無気肺） は線維化を背景とするため固定性になりやすい。
• ARDSは毛細血管内皮 capillary endothelium 毛細血管内皮（capillary endothelium） capillary endothelium（毛細血管内皮） と肺胞上皮という2つのバリアのいずれか、または両方が傷害される急性肺胞傷害の最終像で、びまん性肺胞傷害diffuse alveolar damage (DAD) びまん性肺胞傷害（diffuse alveolar damage (DAD)）diffuse alveolar damage (DAD)（びまん性肺胞傷害） （DAD）が組織学的特徴だが、臨床基準を満たす例の剖検でDADを認めるのは約半数にとどまる。
• 診断基準diagnostic criteria 診断基準（diagnostic criteria）diagnostic criteria（診断基準） はBerlin定義 Berlin definition Berlin定義（Berlin definition） Berlin definition（Berlin定義） （2012、発症1週間以内・両側陰影・心不全で説明できない・PEEP下のP/F比 PaO2/FiO2 ratio P/F比（PaO2/FiO2 ratio） PaO2/FiO2 ratio（P/F比） で3段階）から、高流量鼻カニュラhigh-flow nasal cannula, HFNC 高流量鼻カニュラ（high-flow nasal cannula, HFNC）high-flow nasal cannula, HFNC（高流量鼻カニュラ） 使用中の非挿管例・SpO₂/FiO₂比・超音波・資源の限られた環境を取り込んだ2023年の新グローバル定義へ拡張された。
• 内皮傷害endothelial injury 内皮傷害（endothelial injury）endothelial injury（内皮傷害） は透過性亢進→間質・肺胞浮腫alveolar edema 肺胞浮腫（alveolar edema）alveolar edema（肺胞浮腫） →フィブリン滲出→硝子膜 hyaline membrane 硝子膜（hyaline membrane） hyaline membrane（硝子膜） 形成という経路をたどり、II型肺胞上皮傷害はサーファクタント喪失による肺胞拡張不全を招く。
• 急性期の肺は暗赤色・硬く・含気aeration (pneumatization) 含気（aeration (pneumatization)）aeration (pneumatization)（含気） なしで重く、器質化期にはII型肺胞上皮細胞 type II alveolar epithelial cell (pneumocyte) II型肺胞上皮細胞（type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)） type II alveolar epithelial cell (pneumocyte)（II型肺胞上皮細胞） の増殖とフィブリン滲出物の器質化により肺胞内線維化が進む。
• 生存例の転帰は6〜12か月での正常呼吸機能の回復、またはびまん性間質線維症による永続的な呼吸機能障害の2つに分かれる。