びまん性肺胞損傷

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、外傷や疾患の際に肺の構造に生じる特定の変化を説明するために使用され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いです。^{[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、ARDSはDADがなくても発生することがあります。^[1]

• びまん性肺胞障害（DAD）：急性肺疾患で、肺に硝子膜が形成される。^{[2]この硝子膜は、死んだ細胞、}サーファクタント、タンパク質からできている。 ^[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、肺に液体が漏れ出し、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状態。^[3] ARDSの診断にはベルリン基準を使用するのが医学界の一般的な慣行です。ARDSの診断を下すには、すべての基準を満たしている必要があります。

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/損傷から 1 週間以内に呼吸器症状が発症します。
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不透明度が示されている必要があります。
3. 浮腫の原因:心不全や体液過剰では完全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、動脈血ガス検査に基づいて得られる動脈血酸素分圧と吸入酸素分率 ( PaO ₂ /FiO ₂ ) の比率を見ることで判定できます。注: ARDS の重症度の判定に使用されるすべての PaO ₂ /FiO _{2比率では、患者が 5 cm 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が必要です。

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生成、気腔からの水分の移動、肺胞上皮の再生という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してより耐性があるため、肺胞が損傷を受けた後、損傷のほとんどは肺胞I型上皮細胞に発生します。^[5]

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、線維性の3つの段階で進行します。^[6]以下は、Sweeneyら（2016）から引用した各段階の説明です。^[6]

• 滲出期（1～7 日）：肺胞への最初の損傷の後、免疫細胞（好中球とマクロファージ）が肺胞に集まり、非特異的な防御機構によってさらに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、血漿とタンパク質が気腔に漏れ出し、体液が蓄積します（浮腫とも呼ばれます）。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、次のような悪影響を及ぼします。
  • 浮腫は、肺胞壁に沿った硝子膜（死んだ細胞、界面活性剤、タンパク質で構成）の沈着に寄与します。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、天然に存在するサーファクタントの働きを妨げます。
• 増殖/組織化段階 (1～3 週間):この段階は回復期です。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 型上皮細胞に分化します。II 型上皮細胞が上皮表面に再増殖する一方で、浮腫を気腔から間質に戻すという重要な役割も果たしています。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（3 週間後、発生した場合）： DAD のすべての経過で線維化期が発生す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、肺胞拡張が制限され、その結果ガス交換が制限される場合に発生します。

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で発生する可能性がある。そうは言っても、DADの組織学的所見は臨床症候群ARDSと関連することが多いが、急性間質性肺炎（本質的にはARDSだが誘因が不明）、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状態でも見られることがある。 ^[1] ARDSの最も一般的な原因は、肺炎、非肺性敗血症、誤嚥である。^[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}未熟性により発症し、特に乳児が36週未満で出産した場合にはサーファクタントは妊娠35週まで生成が開始されないためです。^[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、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。

DAD の診断を下すには、肺の生検を採取し、処理し、顕微鏡で検査する必要があります。前述のように、DAD の診断の特徴は、硝子膜の存在です。 ^[1] DAD は ARDS と関連していることが最も多いですが、ARDS を診断できる臨床基準 (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がない場合がよくあります。さらに、肺の残りの部分に DAD があっても、肺の正常な可能性のある領域をサンプル採取して偽陰性になる可能性があるため、生検検査には限界があります。^[1]

DADまたはARDSの治療で最も重要なことは、肺炎や敗血症など、肺の損傷の根本的な原因を治療することです^{[9] 。これらの患者は酸素化に問題があるため、}呼吸チューブ、快適さを保つための薬（鎮静剤、麻痺剤、鎮痛剤）、呼吸するための人工呼吸器が必要になる可能性があります。^[10]人工呼吸器は、呼気中に肺胞が潰れないように、少なくとも5cmH2O_の呼気終末陽圧（PEEP ）に設定されることがよくあります。 ^{[9]酸素化を改善するための他の治療法には、腹臥位や体外式膜型人工肺（} ECMO ）などがあります。^[6]

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] ARDS患者で組織学的にDADが認められる場合の死亡率は71.9%と高いのに対し、ARDSではあるがDADが認められない患者では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]

退院時に生存している患者の多くは肺機能に障害を抱えています。患者の大多数（約80％）は拡散能力が低下しますが、少数の患者（約20％）は気流の問題（閉塞性または制限性）を抱えます。^[14]これらの気流の問題は通常6か月以内に解消され、拡散の問題は5年以内に解消されます。^[14]