肺気腫は、肺胞の異常な拡大と肺の弾力性の喪失を特徴とする肺の状態です。 [ 5 ]最も一般的には、肺気腫は肺の空気空間(肺胞)の永続的な拡大を指し、[ 5 ] [ 6 ]肺気腫としても知られています。
肺気腫は下気道疾患であり、[ 7 ]肺内の空気で満たされた空間が拡大することを特徴としており、その大きさは様々で、非常に大きくなることもあります。これらの空間は、肺胞壁の破壊によって生じ、海綿状の肺組織が置き換えられます。これにより、ガス交換に利用できる肺胞表面積が減少し、血液への酸素供給が減少します。[ 8 ]肺気腫は、喫煙やその他の危険因子の影響で発症に時間がかかるため、通常は中年または高齢者に影響を及ぼします。α1-アンチトリプシン欠乏症は、この疾患の早期発症につながる可能性のある遺伝的危険因子です。[ 9 ]
著しい気流制限を伴う場合、肺気腫は慢性閉塞性肺疾患(COPD)の主要なサブタイプであり、長期にわたる呼吸困難と気流不良を特徴とする進行性の肺疾患です。[ 10 ] [ 11 ] COPDがない場合でも、 CT肺スキャンで肺気腫が見つかると、喫煙者の死亡リスクが高くなります。[ 12 ] 2016年に米国では肺気腫で6,977人が死亡し、10万人あたり2.2人でした。[ 13 ]世界的には、全死亡の3%を占めています。[ 14 ] 2018年のタバコと大麻の喫煙の影響に関する研究のレビューでは、累積的な毒性作用が肺気腫と自然気胸の発症リスク要因となる可能性があることがわかりました。[ 15 ] [ 16 ]
肺気腫には 4 つのタイプがあり、そのうち 3 つは肺の小葉の解剖学的構造に関連しており、中心小葉性または中心腺房性、全小葉性または全腺房性、および傍中隔性または遠位腺房性肺気腫であり、線維化(瘢痕化) とは関連していません。[ 17 ] 4 番目のタイプは傍瘢痕性肺気腫または不規則肺気腫として知られており、腺房が不規則に関与し、線維化と関連しています。[ 17 ]画像では異なるタイプが見られますが、臨床的には明確に定義されていません。[ 18 ]また、気腫性嚢胞、限局性肺気腫、およびリタリン肺など、関連する病態もいくつかあります。最初の 2 つのタイプの肺気腫 (中心小葉性および全小葉性) のみが有意な気流閉塞と関連しており、中心小葉性肺気腫の気流閉塞は全小葉性よりも約 20 倍多く見られます。中心小葉性肺気腫は喫煙と関連する唯一のタイプである。[ 17 ]
骨粗鬆症は肺気腫の合併症としてよくみられる。増悪の治療に全身性コルチコステロイドを使用することは骨粗鬆症の重大な危険因子であり、その反復使用は推奨されない。[ 19 ]

肺気腫は下気道の呼吸器疾患です。[ 7 ]一般的には喫煙が原因ですが、喫煙経験のない人でも発症することがあります。[ 14 ]肺気腫の存在は肺がんの明らかな危険因子であり、喫煙者ではそのリスクがさらに高まります。[ 20 ]
肺気腫の初期症状は様々です。咳(痰を伴う場合と伴わない場合)、喘鳴、呼吸数の増加、運動時の息切れ、胸の圧迫感などがみられます。風邪やインフルエンザに頻繁にかかることもあります。[ 1 ]その他の症状としては、不安、抑うつ、疲労、睡眠障害、体重減少などが挙げられます。これらの症状は、他の肺疾患や他の健康問題にも関連している可能性があるため、[ 21 ]肺気腫はしばしば診断が見落とされます。肺気腫による息切れは時間とともに悪化し、慢性閉塞性肺疾患に発展する可能性があります。
喫煙者の肺気腫の兆候は、肺の気管支肺胞洗浄液(BAL)から採取した肺胞マクロファージの数が多いことである。喫煙者では、非喫煙者に比べてその数が4~6倍になることがある。[ 22 ]
肺気腫は樽状胸郭とも関連がある。
肺気腫には主に4つのタイプがあり、そのうち3つは肺小葉の解剖学的構造に関連しており、中心小葉型または中心腺房型、全小葉型または全腺房型、および傍中隔型または遠位腺房型であり、線維化(瘢痕形成)とは関連していません。[ 17 ]これらのサブタイプでは線維化は正常な特徴ではありませんが、末期肺気腫の修復戦略は肺線維症につながる可能性があります。[ 14 ] 4番目のサブタイプは傍瘢痕性肺気腫または不規則肺気腫として知られており、腺房が不規則に侵され、線維化を伴います。[ 17 ]
肺気腫のうち、中心小葉性および汎小葉性の最初の2つのタイプのみが有意な気流閉塞と関連しており、中心小葉性肺気腫は汎小葉性よりも約20倍多く見られます。[ 17 ]サブタイプは画像診断で確認できますが、臨床的に明確に定義されていません。[ 18 ] また、気腫性肺気腫、限局性肺気腫、リタリン肺など、関連する疾患も多数あります。
中心小葉性肺気腫(中心腺房性肺気腫とも呼ばれる)は、肺の肺小葉の中心部(中心小葉)に影響を及ぼす肺気腫で、終末細気管支と第一呼吸細気管支の周囲領域に発生し、画像診断では目に見える肺動脈の先端の周囲領域として観察される。中心小葉性肺気腫は最も一般的なタイプで、通常は喫煙や慢性気管支炎と関連している。[ 17 ]疾患は中心小葉部分から進行し、周囲の(小葉周囲)領域の肺実質は温存される。[ 23 ]通常、肺の上葉が影響を受ける。[ 17 ]肺の上葉は、重力による換気:灌流比が高いため、中心小葉性肺気腫にかかりやすい。肺の先端部は、肺底部に比べて血液とリンパの流れが少ないため、粒子濾過が少ない。[ 24 ] [ 25 ]
汎小葉性肺気腫(汎小葉性肺気腫とも呼ばれる)は、小葉内のすべての肺胞に影響を及ぼし、肺全体または主に下葉に影響を及ぼす可能性があります。[ 18 ] [ 26 ]このタイプの肺気腫は、 α1アンチトリプシン欠乏症(A1ADまたはAATD)およびリタリン肺[ 26 ]に関連しており、喫煙とは関係ありません。[ 18 ]

中心小葉性および汎小葉性肺気腫の起こりうる合併症には、生命を脅かすものもあり、呼吸不全、肺炎、呼吸器感染症、気胸、間質性肺気腫、肺性心疾患、呼吸性アシドーシスなどがある。[ 27 ]
傍隔壁性気腫(遠位腺房性気腫とも呼ばれる)は、胸膜表面または裂溝に隣接する気腫性変化に関連する。[ 18 ] [ 28 ]傍隔壁性気腫で形成される嚢胞性空間(ブレブまたはブラと呼ばれる)は、通常、胸膜の下の1層にのみ発生する。これは、通常層状に発生する線維症に見られる小さな嚢胞性空間の蜂の巣状構造とは区別される。[ 28 ]このタイプの気腫は、気流閉塞とは関連しない。[ 29 ]

胸膜下嚢胞が著しい場合、肺気腫は嚢胞性肺気腫と呼ばれます。嚢胞は拡大し、合体して巨大嚢胞を形成することがあります。これらは、片側の胸郭の 3 分の 1 を占め、肺実質を圧迫し、変位を引き起こすほど大きくなることがあります。この肺気腫は現在、巨大嚢胞性肺気腫と呼ばれ、圧迫された実質のため、より一般的には消失肺症候群と呼ばれています。 [ 30 ]嚢胞または嚢胞が破裂して気胸を引き起こすことがあります。[ 17 ]
傍瘢痕性肺気腫(不規則肺気腫とも呼ばれる)は、線維化(瘢痕)領域の隣に大きな空間として見られる。瘢痕は、珪肺症、肉芽腫性 感染症、結核、または肺梗塞の結果であることが最も多い。肺線維症の蜂巣肺との鑑別は困難な場合がある。[ 31 ]
古典的な肺疾患はHIV/AIDSの合併症であり、肺気腫はその原因の一つです。HIVは喫煙状況に関わらず、肺気腫およびCOPDの発症リスク因子として挙げられています。[ 32 ] HIV感染者の約20%に肺気腫性変化の増加が見られます。これは、HIVに関連する根本的なメカニズムが肺気腫の発症に寄与していることを示唆しています。HIV関連肺気腫は喫煙関連肺気腫よりもはるかに短い期間で発症します。α1-アンチトリプシン欠乏症による肺気腫でも早期発症が見られます。これらの疾患はいずれも主に下肺に損傷が見られ、2つのメカニズムに類似性があることを示唆しています。[ 33 ]
慢性閉塞性肺疾患の唯一の遺伝子型であるα1アンチトリプシン欠乏症の患者の一部では肺気腫が発症することがある。これは通常、他のタイプの肺気腫よりもずっと早く発症する(HIV関連肺気腫と同様)。[ 34 ]
メチルフェニデート(一般的にリタリンとして販売され、注意欠陥多動性障害の治療に刺激薬として広く使用されている)の静脈内投与は、リタリン肺として知られる肺気腫性変化を引き起こす可能性がある。この関連性の根底にあるメカニズムは明確には理解されていない。リタリン錠は注射を目的としたものではない。リタリン錠には充填剤としてタルクが含まれており、タルクへの曝露が肉芽腫症を引き起こし、肺胞破壊につながる可能性が示唆されている。しかし、他の静脈内投与薬にもタルクが含まれているが、それらでは肺気腫性変化は関連付けられていない。高解像度CTスキャンでは、肺気腫が全小葉性であることが示されている。[ 35 ]
複合型肺線維症および肺気腫(CPFE)は、上葉肺気腫と下葉間質性線維症を併発するまれな症候群です。これはCTスキャンで診断されます。[ 36 ]この症候群は、肺高血圧症の発症に対する著しい感受性を示します。[ 37 ]
喫煙関連間質性線維症(SRIF)は、肺気腫肺に発生する別のタイプの線維症であり、病理医によって特定できます。CPFEとは異なり、このタイプの線維症は通常、臨床的に無症状です(つまり、症状や画像異常を引き起こしません)。ただし、まれに、SRIFの患者の中には、間質性肺疾患の症状や放射線学的所見を示す人もいます。[ 38 ]
先天性肺葉気腫(CLE)は、先天性肺葉過膨張や乳児肺葉気腫とも呼ばれ、[ 39 ]新生児の肺の気腔が拡大する新生児疾患です。出生時または生後6か月以内に診断され、女児よりも男児に多く見られます。CLEは下葉よりも上葉に、右肺よりも左肺に多く影響します。[ 40 ] CLEは、気管支の部分的閉塞による1つまたは複数の肺葉の過膨張と定義されます。これにより、近くの臓器に圧迫症状が現れます。動脈管開存症、心房中隔欠損症、心室中隔欠損症、ファロー四徴症などのいくつかの心臓異常と関連しています。[ 41 ] CLEは気管支の異常な発達や、周囲の組織による気道の圧迫によって引き起こされる可能性があるが、半数の症例では原因が特定されていない。[ 40 ]肺のCTスキャンは、肺葉の解剖学的構造や、隣接する肺葉が低形成であるかどうかの状態を評価するのに有用である。造影CTは、血管異常や縦隔腫瘤の評価に有用である。[ 41 ]
限局性肺気腫は、肺胞よりも大きい肺の局所的な肺気腫領域であり、炭鉱夫塵肺症と関連していることが多い。[ 42 ]これは局所性肺気腫とも呼ばれる。[ 43 ]ブレブやブラも限局性肺気腫に含まれることがある。これらは、その大きさや壁の厚さによって、肺嚢胞として知られる他のタイプの閉鎖された空気空間と区別することができる。ブレブやブラは壁の厚さが1mm未満で 、小さい。[ 44 ]
さまざまなガスや粒子を吸入することによる肺気腫の発症に関連する職業が数多くあります。米国では、ラドンガスや粒子を放出するウラン採掘が肺気腫による死亡の原因であることが示されています。この研究の数値には、喫煙もしていた鉱山労働者も含まれていました。ウランの採掘と精錬は環境汚染を引き起こすことがわかっています。[ 45 ]
炭鉱の粉塵の吸入は炭鉱塵肺症を引き起こす可能性があり、肺気腫の発症の独立した危険因子である。限局性肺気腫は炭塵斑と関連しており、これは進行性中心小葉性肺気腫へと拡大する。まれに汎小葉性肺気腫の変異型が発症する。[ 46 ]
珪肺症はシリカ粒子の吸入によって引き起こされ、大きなシリカ結節の形成は、嚢胞の有無にかかわらず、傍瘢痕性肺気腫と関連している。[ 47 ]
オゾンは呼吸器系に影響を与える可能性のある別の汚染物質です。オゾンに長期間曝露すると肺気腫を引き起こす可能性があります。[ 48 ]
骨粗鬆症は肺気腫の主要な合併症です。どちらの疾患も低体重指数と関連しています。[ 49 ]肺気腫の治療と骨粗鬆症の間には関連性があり、増悪の治療に全身性コルチコステロイドを使用することは骨粗鬆症の重大な危険因子であり、その繰り返し使用は推奨されません。[ 19 ]
代償性肺気腫とは、手術によって肺の別の部分を切除したり、肺の別の部分のサイズが小さくなったりしたことに対する反応として、肺の一部が過膨張する状態である。[ 50 ]
肺間質性気腫(PIE)は、肺の内部にあるが肺胞の正常な空気空間の外側に空気が溜まった状態であり、気管支血管周囲鞘、小葉間中隔、臓側胸膜の結合組織内に気腫として認められる。
進行した肺気腫の患者には、肺容量減少術が提案されることがある。他の治療法が効果がなく、肺気腫が上葉にある場合は、外科的治療が選択肢となる可能性がある。 [ 51 ]肺容量を減少させるために、低侵襲の気管支鏡手術がますます多く用いられるようになっている。[ 52 ]
重度の肺気腫で著しい過膨張があり、他の治療法に反応しない場合は、肺容量減少手術(LVRS)が選択肢となる可能性があります。[ 53 ] [ 54 ] LVRSでは、肺気腫によって最も損傷を受けた肺葉から組織を除去し、他の肺葉が拡張して機能が改善されます。この手術は、肺気腫が主に上葉に及んでいる場合に特に効果的であるようですが、びまん性肺気腫の患者では有害事象や早期死亡のリスクが高まります。[ 55 ] [ 51 ]
肺容量を減らすために、低侵襲気管支鏡手術が行われることがあります。これには、バルブ、コイル、または熱アブレーションの使用が含まれます。[ 56 ] [ 57 ]気管支内バルブは、進行した肺気腫による重度の過膨張のある患者に使用できる一方向バルブです。この処置には、適切な標的肺葉と側副換気がないことが必要です。肺葉に1つ以上のバルブを配置すると、肺葉が部分的に虚脱し、残気量が確実に減少して、肺機能、運動能力、および生活の質が改善されます。[ 58 ]
バルブの代わりにニッケルチタン合金製の気管支内コイルを配置することが、バルブの使用を妨げる側副換気がある場合に推奨される。[ 59 ] [ 60 ]ニッケルチタン合金は生体適合性のある形状記憶合金である。
これらの技術はいずれも、持続的な空気漏れや心血管系の合併症などの有害事象を伴います。気管支鏡下熱蒸気アブレーションは、より優れたプロファイルを持っています。加熱された水蒸気を使用して影響を受けた肺葉領域を標的にし、永続的な線維化と体積減少をもたらします。この処置は個々の肺葉セグメントを標的にすることができ、側副換気に関係なく実施でき、肺気腫の自然な進行に合わせて繰り返すことができます。[ 61 ]
肺移植(片方の肺または両方の肺(両側)の置換)は、末期疾患で検討されることがある。残存する片方の肺に合併症が発生する可能性があるため、両側移植が好ましい選択肢である。合併症には、肺過膨張、肺炎、肺がんの発症などがある。[ 62 ]移植手術については、国立肺気腫治療試験(NETT)が推奨する慎重な選択が必要である。場合によっては死亡リスクが増加するからである。[ 51 ]年齢やBODE指数を用いた運動耐容能など、いくつかの要因を考慮する必要がある。[ 62 ]移植は、重篤な合併症がない場合にのみ検討される。[ 52 ] CTスキャンまたは換気/灌流スキャンは、外科的介入の症例を評価し、術後の反応を評価するのに役立つ可能性がある。[ 63 ]巨大な肺嚢胞が片側の胸郭の3分の1以上を占めている場合は、肺嚢胞切除術が行われることがある。[ 52 ]
閉じ込められた空気は、皮下気腫として知られる皮膚の下などの他の組織にも発生する可能性があります。眼窩気腫は眼窩に空気が閉じ込められる状態です。その種類の一つに、まぶただけに影響を与える眼瞼気腫があります。 [ 64 ]気腫性胃炎は、胃壁に空気が存在する状態であり、通常は細菌感染によって引き起こされます。[ 65 ]これはまれですが、死亡率が高いです。[ 66 ]

肺気腫と慢性気管支炎という用語は、1959 年にCIBAゲスト シンポジウムで、また 1962 年に米国胸部学会診断基準委員会会議で正式に定義されました。[ 67 ]肺気腫という言葉は、古代ギリシャ語のἐμφύσημα「膨張、腫れ」[ 68 ](空気で満たされた空間によって膨張した肺を指す)に由来し、それ自体はἐμφυσάω emphysao「吹き込む、膨らませる」[ 69 ]から来ており、これは「中に」を意味するἐν enと「風、突風」を意味する φυσᾶ physa [ 70 ]から構成されています。[ 71 ] [ 72 ]
聴診器を発明した医師のルネ・ラエンネックは、著書『胸部疾患および間接聴診に関する論文』(1837年)の中で、剖検時に胸部を開いた際に肺が虚脱しなかったことを記述するために「肺気腫」という用語を使用した。[ 67 ]彼は、肺が空気で満たされ、気道が粘液で満たされていたため、通常のように虚脱しなかったと指摘した。[ 67 ]肺気腫と思われる初期の記述としては、1679年にT.ボネが「肺が膨大」な状態について、1769年にジョヴァンニ・モルガーニが「特に空気によって膨張した」肺について記述している。[ 67 ] [ 73 ] 1721年にルイシュが肺気腫の最初の図を描いた。[ 73 ]これに続いて、1789年にマシュー・ベイリーが図を描き、この疾患の破壊的な性質について記述した。
終末細気管支より末梢側の気腔が永続的に拡大し、肺胞壁が破壊される状態と定義される。