びまん性肺胞損傷
致命的ではない肺の病気
病状
びまん性肺胞損傷
びまん性肺胞損傷の主要な組織学的特徴である硝子膜を示す顕微鏡写真。H &E染色。
専門呼吸器学

びまん性肺胞損傷（DAD）は、外傷や疾患によって肺の構造に生じる特定の変化を説明する組織学的用語です。DADは、急性呼吸窮迫症候群（ ARDS）の初期段階に関連して説明されることが最も多くあります。 [1] DADはARDS以外の状況（急性間質性肺炎 など）でも見られることがあり、またDADがなくてもARDSが発生することがあります。[1]

定義

  • びまん性肺胞損傷（DAD）：急性肺疾患の一種で、肺に硝子膜が形成される。[2]これらの硝子膜は、死んだ細胞、サーファクタント、タンパク質から構成される。 [1]硝子膜は、通常ガス交換が行われる肺胞の壁に沿って沈着し、ガス交換を困難にする。
  • 急性呼吸窮迫症候群（ARDS）：肺胞が損傷し、肺への体液の漏出によりガス交換と血液への酸素供給が困難になる、生命を脅かす可能性のある疾患です。[3] ARDSの診断には、ベルリン基準を用いるのが医学界の一般的な慣行です。ARDSの診断には、これらの基準をすべて満たす必要があります。

ベルリン基準：UpToDate（2020年）に記載されているとおり

ベルリン基準では次のように規定されている: [4]

  1. タイミング: 傷害/障害から 1 週間以内に呼吸器症状が現れる。
  2. 胸部画像検査: 胸部X線またはCTスキャンのいずれかで、胸水、肺/肺葉の虚脱、肺結節などの他の病状では完全に説明できない両側の混濁が示される必要があります。
  3. 浮腫の原因:心不全や体液過剰では十分に説明できない呼吸不全。心エコー検査などの客観的な評価が必要です。
  4. 酸素化障害：これは、動脈血ガス検査で得られる動脈血酸素分圧と吸入酸素分率（PaO 2 /FiO 2 ）の比を見ることで判定できます。注：ARDSの重症度判定に使用されるすべてのPaO 2 /FiO 2比は、患者が5cm H 2 O以上の呼気終末陽圧（PEEP）または持続陽圧呼吸（CPAP ）を含む設定で人工呼吸器を使用していることを必要とします。
ARDSのレベル PaO 2 /FiO 2範囲 PEEP/CPAP
軽度のARDS 201～300 ≥5cmH2O​​
中等度のARDS 101～200
重度のARDS 100未満

組織学/進行

肺胞上皮層は2種類の細胞から構成されています。肺胞I型上皮細胞は肺胞表面積の約80%を占め、主にガス交換を担っています。[5] 肺胞II型上皮細胞は、サーファクタントの産生、気腔からの水分排出、肺胞上皮の再生といった重要な役割を果たしています。[5]肺胞II型上皮細胞は損傷に対する耐性が強いため、肺胞が損傷を受けた場合、損傷の大部分は肺胞I型上皮細胞に発生します。[5]

左側は正常な肺胞の構造を示しており、I型とII型の肺胞上皮細胞の違いも示されています。右側は、急性期／滲出期における肺胞損傷後の状態を示しています。

最初の障害によって肺胞が損傷し、DADのプロセスが始まると、病状は通常、滲出性、増殖性、線維性という3つの段階を経て進行します。[6]以下は、Sweeney et al. (2016) から引用した各段階の説明です。[6]

  • 滲出期（1～7日間）：肺胞への最初の損傷後、免疫細胞（好中球およびマクロファージ）が肺胞に集積し、非特異的な防御機構によってさらなる損傷を引き起こす可能性があります。上皮内層が損傷しているため、血漿やタンパク質が気腔に漏れ出し、体液が蓄積します（浮腫と呼ばれます）。さらに、上皮内層が損傷しているため、この浮腫を気腔から排出して間質に戻す能力が制限されます。この浮腫の存在は、以下の悪影響を及ぼします。
    • 浮腫は、肺胞壁に沿って硝子膜（死んだ細胞、サーファクタント、タンパク質からなる）の沈着を促します。硝子膜はDADの特徴です。
    • 浮腫は、表面張力を低下させ、肺胞を開いたままにしてガス交換のために空気を取り込むために重要な、自然に発生するサーファクタントの働きを妨げます。
  • 増殖期／器質化期（1～3週間）：この期は回復期です。上皮層は肺胞II型上皮細胞で再増殖し、最終的には肺胞I型上皮細胞へと分化します。II型上皮細胞が上皮表面を再増殖させる一方で、浮腫を気腔から間質へ排出するという重要な役割も担っています。一方、気腔ではマクロファージが細胞残骸を除去しています。
  • 線維化期（発症から3週間後）： DADのすべての経過が線維化期に至るわけではありません。この段階は、急性滲出期に沈着した肺胞コラーゲンが再吸収されず、肺胞拡張とそれに伴うガス交換が制限された場合に発生します。

原因/メカニズム

DADはARDS以外の状況でも発生する可能性があり、ARDSはDAD以外の組織学的所見を呈することもあります。とはいえ、DADの組織学的所見は臨床症候群であるARDSと関連することが多いですが、急性間質性肺炎（本質的にはARDSであるが、誘因となる原因が不明な場合）、特発性肺線維症の急性増悪、肺移植後の一次性移植片機能不全などの病態でも認められます。[1] ARDSの最も一般的な原因は、肺炎、非肺性敗血症、誤嚥です。[7]

繰り返しになりますが、DADの特徴は硝子膜の形成です。[1]新生児に起こる同様のプロセスに硝子膜疾患がありますが、より一般的にはサーファクタント欠乏症と呼ばれ、これも硝子膜の形成を伴います。[8]この疾患は典型的には未熟児によって発症し、特に妊娠36週未満で生まれた乳児の場合はサーファクタントが35週までは生成されないため発症します。[8]サーファクタントの欠乏により肺胞が虚脱し、続いて肺胞上皮層が損傷して、上記のセクションで説明したのと同じ損傷経路を引き起こします。

診断

DADの診断を下すには、肺生検を採取し、処理し、顕微鏡下で検査する必要があります。前述のように、DADの診断における特徴は、硝子膜の存在です。 [1] DADはARDSと併発することが最も多いですが、ARDSを診断するための臨床基準（上記のベルリン基準を参照）があるため、すべての症例で侵襲的な肺生検を行う必要はありません。さらに、生検検査には限界があり、肺の他の部分にDADが存在するにもかかわらず、正常と思われる領域を採取してしまい、偽陰性となる可能性があります。[1]

処理

DADまたはARDSの治療において最も重要な要素は、肺損傷の根本原因[9] 、例えば肺炎や敗血症を治療することです。これらの患者は酸素化に問題を抱えるため、呼吸チューブ、快適性を維持するための薬剤（鎮静剤、麻痺剤、鎮痛剤）、そして人工呼吸器が必要になります。[10]人工呼吸器は、呼気中に肺胞が虚脱するのを防ぐため、多くの場合、少なくとも5cm H 2 Oの呼気終末陽圧（PEEP ）に設定されます。 [9]酸素化を改善するためのその他の治療法としては、腹臥位や体外式膜型人工肺（ ECMO ）などがあります。[6]

予後

予想通り、ARDSの重症度が増すにつれて死亡率も増加し、軽症、中等症、重症でそれぞれ約35％、40％、46％の死亡率となります。[11]組織学的にDADが認められるARDS患者の死亡率は71.9％と高いのに対し、DADを伴わないARDS患者の死亡率は45.5％であることが明らかになっています。[12] ARDSで死亡する患者のうち、最も一般的な死因は、多臓器不全症候群を伴う敗血症性ショックです。[13]

退院後の生存者の多くは肺機能に障害を抱えます。患者の大多数（約80%）は拡散能の低下を呈しますが、少数（約20%）の患者は気流障害（閉塞性または閉塞性）を呈します。[14]これらの気流障害は通常6ヶ月以内に、拡散障害は5年以内に解消されます。[14]

参考文献

  1. ^ abcdefg Cardinal-Fernández, Pablo; Lorente, José A.; Ballén-Barragán, Aída; Matute-Bello, Gustavo (2017年6月). 「急性呼吸窮迫症候群とびまん性肺胞損傷：複雑な関係性に関する新たな知見」Annals of the American Thoracic Society . 14 (6): 844– 850. doi :10.1513/AnnalsATS.201609-728PS. hdl : 11268/9796 . ISSN  2329-6933. PMID  28570160.
  2. ^ Berry, Gerald J; Rouse, Robert V (2010年11月20日). 「急性間質性肺炎 - びまん性肺胞損傷」. surgpathcriteria.stanford.edu . 2014年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月3日閲覧。
  3. ^ 「急性呼吸窮迫症候群（ARDS）｜米国肺協会｜米国肺協会」www.lung.org . 2020年4月3日閲覧。
  4. ^ Siegel, Mark D (2020年3月). 「急性呼吸窮迫症候群：成人における臨床的特徴、診断、合併症」. UpToDate . 2020年4月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月3日閲覧。
  5. ^ abc Manicone, Anne M (2009-01-01). 「急性肺損傷における肺上皮と炎症シグナルの役割」. Expert Review of Clinical Immunology . 5 (1): 63– 75. doi :10.1586/1744666X.5.1.63. ISSN  1744-666X. PMC 2745180. PMID 19885383  . 
  6. ^ abc Sweeney, Rob Mac; McAuley, Daniel F. (2016-11-12). 「急性呼吸窮迫症候群」. The Lancet . 388 (10058): 2416– 2430. doi :10.1016/S0140-6736(16)00578-X. ISSN  0140-6736. PMC 7138018. PMID 27133972  . 
  7. ^ Rezoagli, Emanuele; Fumagalli, Roberto; Bellani, Giacomo (2017年7月). 「急性呼吸窮迫症候群の定義と疫学」Annals of Translational Medicine . 5 (14): 282. doi : 10.21037/atm.2017.06.62 . ISSN  2305-5839. PMC 5537110. PMID  28828357 . 
  8. ^ ab Agrawal, Rishi. 「呼吸窮迫症候群｜放射線学参考文献｜Radiopaedia.org」. Radiopaedia . 2020年4月9日閲覧。
  9. ^ ab Yoshikawa, A.; 福岡, J. 「急性呼吸窮迫症候群（ARDS）/びまん性肺胞損傷（DAD）」www.pathologyoutlines.com . 2012年5月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月9日閲覧。
  10. ^ Siegel, Mark D; Siemieniuk, Reed (2020年3月25日). 「急性呼吸窮迫症候群：成人における支持療法と酸素化」. UpToDate . 2014年11月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月9日閲覧。
  11. ^ Bellani, Giacomo; Laffey, John G.; Pham, Tài; Fan, Eddy; Brochard, Laurent; Esteban, Andres; Gattinoni, Luciano; van Haren, Frank; Larsson, Anders; McAuley, Daniel F.; Ranieri, Marco (2016-02-23). 「50カ国の集中治療室における急性呼吸窮迫症候群患者の疫学、ケアパターン、および死亡率」JAMA 315 ( 8): 788–800 . doi : 10.1001/jama.2016.0291 . hdl : 11573/859307 . ISSN  1538-3598. PMID  26903337.
  12. ^ Kao, Kuo-Chin; Hu, Han-Chung; Chang, Chih-Hao; Hung, Chen-Yiu; Chiu, Li-Chung; Li, Shih-Hong; Lin, Shih-Wei; Chuang, Li-Pang; Wang, Chih-Wei; Li, Li-Fu; Chen, Ning-Hung (2015-05-15). 「開胸肺生検を受けた特定の急性呼吸窮迫症候群患者におけるびまん性肺胞損傷関連死亡率」. Critical Care . 19 (1): 228. doi : 10.1186/s13054-015-0949-y . ISSN  1466-609X. PMC 4449559. PMID 25981598  . 
  13. ^ Stapleton, Renee D.; Wang, Bennet M.; Hudson, Leonard D.; Rubenfeld, Gordon D.; Caldwell, Ellen S.; Steinberg, Kenneth P. (2005年8月). 「ARDS患者の死亡原因と時期」. Chest . 128 (2): 525– 532. doi :10.1378/chest.128.2.525. ISSN  0012-3692. PMID  16100134.
  14. ^ ab Siegel, Mark D (2020年3月). 「急性呼吸窮迫症候群：成人における予後と転帰」. UpToDate . 2020年7月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年4月9日閲覧。
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