プライマリケアでのスパイロメトリー

Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) 2008

この資料は、GOLDが作成・公開している英文資料をGOLD日本委員会が日本語に翻訳したものです。

資料中のスパイロメーターや薬剤に関する記載の一部は、日本で利用可能なものと異なる場合がありますのでご注意ください。 2009年7月 GOLD日本委員会

序論：スパイロメトリー

• スパイロメトリーは、COPD診断のゴールド・スタンダード である

• スパイロメトリーの使用が進まないとCOPDは正しく診断されない

• スパイロメトリーの普及を妨げる要因：

– オペレーションに関する技術的な問題

– 結果の解釈が難しい

– 適切なトレーニングの機会がない

– スパイロメトリー導入の経営的なベネフィットに関する明確なエビデンスがない

スパイロメトリーとは？

スパイロメトリー は、最大限に吸い込んだのち、肺から吐き出せる空気の量を測定することにより、肺機能を評価する方法である。

スパイロメトリーの主な目的

• 気流制限の測定によるCOPDの確定診断

• 気道閉塞の存在の確認

• COPDの気流制限の重症度評価

• ほとんど症状のない喫煙者での気流制限検出

• COPDの進行の把握

• 治療効果の判定材料のひとつとして

• COPDの呼吸機能 （FEV1）の予後評価

• 術前の呼吸機能評価

スパイロメトリーのその他の用途

• さまざまな呼吸器疾患の診断と重症度の把握

• 息切れの原因の鑑別：閉塞性か拘束性か

• 就業環境下での労働者の健康診断

• ダイビング前の健康状態評価

• ある種の職業での就業適性検査の実施

スパイロメトリーの種類

• 据え置き型スパイロメーター:ボリュームの測定： 主に肺機能ユニット

• デスクトップ型電子スパイロメーター:リアルタイムディスプレー表示付で気流とボリュームを測定

• 小型手持ち式スパイロメーター:低価格ですばやく測定できるが結果のプリントアウトができない

ボリューム測定用スパイロメーター

フロー測定用スパイロメーター

デスクトップ型電子スパイロメーター

小型手持ち式スパイロメーター

標準的なスパイロメトリー測定項目

• FEV1 – 努力性1秒量:

最初の1秒間に呼出される空気の量

• FVC – 努力性肺活量:

1回の呼吸で努力性呼出される空気の総量

• FEV1/FVC 1秒率:

最初の1秒間で呼出される空気の量の総呼出量に対するパーセンテージ

その他のスパイロメトリー測定項目

• VC – 肺活量:ゆっくり時間をかけて呼出したときに呼出される空気の総量。特にCOPDではFVCより大きくなることが多い。

• FEV6 – 努力性6秒量:FVCとほぼ同じであることが多い。COPD患者や高齢者で1秒量より測定しやすいが、COPD診断上の意義は検証中である。

• MEFR – 中間呼気流速:フローボリュームカーブの中間から得られる指標であるが、COPDの診断には有用性がない。

Total lungcapacity

（全肺気量）

Tidal volume（1回換気量）

Inspiratory reserve volume（予備吸気量）

Expiratory reserve volume（予備呼気量）

Residual volume （残気量）

Inspiratory capacity（最大吸気量）

Vital capacity（肺活量）

肺気量に関連する用語

スパイログラムのパターン

• 正常

• 閉塞性換気障害

• 拘束性換気障害

• 閉塞性と拘束性の混合性障害

スパイロメトリー

正常予測値

正常予測値

年齢

身長

性別

人種

影響する要因:

正常値の基準気管支拡張薬吸入後のスパイロメトリー

• FEV1: % predicted > 80%（正常予測値の80%以上）

• FVC: % predicted > 80%（正常予測値の80％以上）

• FEV1/FVC: > 0.7（1秒率が70％未満でない）

FEV1 と FVCの正常例（ボリューム-タイム曲線）

1 2 3 4 5 6

1

2

3

4

Volu

me,

lite

rs

Time, seconds

FVC5

1

FEV1 = 4L

FVC = 5L

FEV1/FVC = 0.8

スパイロメトリー

閉塞性疾患

閉塞性換気障害のスパイロメトリー例（ボリューム-タイム曲線）

Volu

me,

lite

rs

Time, seconds

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6

FEV1 = 1.8L

FVC = 3.2L

FEV1/FVC = 0.56

Normal

閉塞性（Obstructive）

閉塞性換気障害がみられる疾患

• COPD• 気管支喘息

• 気管支拡張症

• 嚢胞性線維症

• 肺結核後遺症

• 肺癌 （COPD患者でリスクが高い）

• 閉塞性気管支炎

スパイロメトリーによるCOPDの診断

• COPDの診断基準は気管支拡張薬吸入後の1秒率が70%未満（ FEV1/FVC < 0.7）

• 気管支拡張薬吸入後のFEV1/FVCはサルブタモール400µg（または等価の気管支拡張薬）吸入15分後に測定する

気管支拡張薬による可逆性試験

• ベストな FEV1 （and FVC）が得られる

• COPDと気管支喘息の鑑別に有用である

臨床歴を考慮して診断すること。スパイロメトリー単独で、気管支喘息やCOPDを診断することはできない。

気管支拡張薬による可逆性試験

• 未診断患者に対して、初回診察時に実施することができる

• 望ましいのは、気管支拡張薬吸入前後のスパイロメトリーを実施する（最低20分は必要）方法。

• 気管支拡張薬吸入後のスパイロメトリーだけであれば時間を短縮できるが、気管支喘息の有無が確定できない。

• 検査の4時間以上前から、短時間作用型気管支拡張薬の使用をやめさせる必要がある。

気管支拡張薬による可逆性試験

気管支拡張薬* 用量 FEV1 測定のタイミング

サルブタモール 200 – 400 µg 大きなスペーサーで吸入

吸入前＆15分後

テルブタリン 500 µg 専用スペーサーで吸入

吸入前＆15分後

イプラトロピウム 160 µg**スペーサーで吸入

吸入前＆45分後

* いくつかのガイドラインでは、ネブライザーによる気管支拡張薬の吸入も可能としている

が、標準的な用量は示されていない。「検査室での使用薬剤、用量、吸入方法に関するコンセンサスはない」 Ref: ATS/ERS Task Force : Interpretive strategies for Lung Function Tests ERJ 2005;26:948** 通常、 20 µgを8パフ

Figure 5.1-6. COPD患者の

気管支拡張薬による可逆性試験

GOLD Report (2006)

Figure 5.1-6. COPD患者の気管支拡張薬による可逆性試験

準備

•検査は患者の状態が安定しており、気道感染がないときに実施すること。

•検査の前には、気管支拡張薬を使用してはいけ ない

短時間作用型気管支拡張薬は6時間前から

長時間作用型気管支拡張薬は12時間前から

テオフィリン徐放性製剤は24時間前から

スパイロメトリー

•FEV1 は気管支拡張薬吸入前に測定する （差が5%以内のデータが少なくとも2回得られるまで）

•気管支拡張薬は、スペーサーを使ったMDIまたはネブライザーを使って、やり慣れた方法で吸入する。

•気管支拡張薬の用量は、用量反応曲線上の高用量を選択する。

（…..続く）

Figure 5.1-6. COPD患者の気管支拡張薬による可逆性試験

スパイロメトリー （続き）

• 使用可能な気管支拡張薬の用量: 400 µg のβ2-刺激薬 または80-160 µg の抗コリン薬 または上記2つの組み合わせ

• FEV1 を再度測定する: 短時間作用型β2-刺激薬吸入の10-15分後混合の場合、吸入の30-45分後

Figure 5.1-6. COPD患者の気管支拡張薬による可逆性試験

結果

• FEV1が気管支拡張薬吸入前（ベースライン）より200mLおよび12％増加すれば、可逆性があると考えられる。

• 変化率（%）に加え、ベースラインからの変化の絶対量（mL）を記録することは治療指針の決定に有用である。

Figure 5.1-6. COPD患者の気管支拡張薬による可逆性試験

スパイロメトリー

拘束性疾患

拘束性換気障害:

• FEV1: % predicted < 80%（正常予測値の80%未満）

• FVC: % predicted < 80%（正常予測値の80％未満）

• FEV1/FVC: > 0.7（1秒率が70％未満でない）

Volu

me,

lite

rs

Time, seconds

FEV1 = 1.9L

FVC = 2.0L

FEV1/FVC = 0.95

1 2 3 4 5 6

5

4

3

2

1

拘束性換気障害のスパイロメトリー例（ボリューム-タイム曲線）

Normal

拘束性（Restrictive）

拘束性換気障害がみられる疾患

肺の疾患

• 線維性肺疾患

• 塵肺

• 肺水腫

• 肺実質腫瘍

• 肺葉または肺切除後

肺以外の疾患

• 胸郭の変形

• 肥満

• 妊娠

• 神経筋疾患

• 線維胸

閉塞性と拘束性の混合性換気障害

• FEV1: % predicted < 80%（正常予測値の80%未満）

• FVC: % predicted < 80%（正常予測値の80％未満）

• FEV1 /FVC: < 0.7（1秒率70％未満）

混合性換気障害のスパイロメトリー例（ボリューム-タイム曲線）

Volu

me,

lite

rs

Time, seconds拘束性と拘束性の混合性換気障害をスパイロメトリーだけで診断するのは難しく、通常、総合的な肺機能検査が必要となる（ボディ・プレチスモグラフィなど）

FEV1 = 0.5L

FVC = 1.5L

FEV1/FVC = 0.30

Normal

閉塞性と拘束性の混合

スパイロメトリー

フローボリューム

フローボリューム曲線

• ほとんどのデスクトップ型スパイロメーターで測定できる

• ボリューム-タイム曲線よりも多くの情報が得られる

• あまり理解されていないが、解釈はそれほど難しくない

• 軽い気流閉塞を示すのに効果的である

フローボリューム曲線

呼気流速L/sec

Volume (L)

FVC: 努力肺活量

最大呼気流速(PEF:ピークフロー)

吸気流速L/sec

RV: 残気量TLC: 全肺気量

フローボリューム曲線のパターン閉塞性と拘束性換気障害

閉塞性障害 重度の閉塞性障害 拘束性障害

Volume (L)

Expi

rato

ry f

low

rate

Expi

rato

ry f

low

rate

Expi

rato

ry f

low

rate

Volume (L) Volume (L)

極端な例ではピークフローが低く、すぐに流速が減じる

形は正常でピークフローも正常だがボリュームが小さい

ピークフローが低く、カーブが内側に凹む

閉塞性障害 拘束性障害 混合性障害

Time Time Time

Volu

me

Volu

me

Volu

me

スパイロメトリー（ボリューム-タイム曲線）の異常パターン

上昇が遅く、呼出量が少なく、

最大呼出量到達までに時間がかかる

立ち上がりが早くすぐにプラトーに達するが

最大呼出量は小さい

最大呼出量は減少し、カーブはゆっくりと上昇。

確認のために安静時肺気量測定と総合的な肺機能検査を

行う必要がある。

実践編

スパイロメトリーの実施

スパイロメトリーのトレーニング

• 正しい実施法と結果の解釈を学ぶためにトレーニングはきわめて重要である。

• スパイロメトリーの適切な実施法を習得するには、最低3時間のトレーニングが必要である。

• よいスパイロメトリー実施法と診断技術を身につけるためには、実践と評価、レビューが必要である。

• スパイロメトリーの実施（誰が、いつ、どこで）は、地域のニーズと資源に合わせて調整する必要がある。

• スパイロメトリーのトレーニング法は評価される必要がある。

正常予測値を設定する

• スパイロメーターの種類によって設定方法は異なる

• 測定対象集団に最も適した値を選択する

• スパイロメーターにあらかじめ設定されている場合には、適切かどうかをチェックする

最適の状態で実施するため、検査対象者は検査の前に

10分間の休憩をとるべきである。

薬剤の使用を中止する

スパイロメトリーの前には次の薬剤を使わない:

短時間作用型β2-刺激薬は6 時間前から

長時間作用型β2-刺激薬は12 時間前から

イプラトロピウムは6 時間前から

チオトロピウムは24 時間前から

最適の状態で実施するため、検査対象者は検査の30分前から

カフェイン摂取やタバコ喫煙を避けるべきである。

スパイロメトリーの実施： 準備

1. 検査の目的を説明し、やり方を示す。

2. 患者の年齢、身長、性別を記録し、スパイロメーターに入力する。

3. 検査前に気管支拡張薬を使用した時間を確認する。

4. 患者を楽な状態で座らせる。

5. 衣服がきつい場合にはゆるめる。

6. 必要であれば排尿させ膀胱を空にする。

スパイロメトリーの実施

• 肺がいっぱいになるまで、息を吸わせる。

• 息をとめて、マウスピースに唇をしっかりあててくわえさせる。

• 一気に、できるだけ強く、速く息を吐き出させる。声をかけて激励する。

• 肺が空っぽになったと感じるまで呼出を続けさせる。

• 患者が呼出を続ける間、マウスピースから息がもれないよう唇でしっかり塞いでいることを注意深く観察する。

• 適切なカーブが得られたかどうかをチェックする。

• 少なくとも2回、理想的には3回、差が100mL以内かまたは5%以内に収まる結果が得られるまで、繰り返して行う。

スパイロメトリーの実施

3回の測定でFVCの差が5%または0.1 L（100 mL）以内に収まる

再現性：質のよい結果

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

スパイロメトリーで起こりうる有害事象

• めまいやふらふら感

• 頭痛

• 潮紅

• 失神: 静脈還流量の減少または血管迷走神経性発作（反射）による

• 一過性の尿失禁

最近心臓発作や脳卒中を起こした人にはスパイロメトリーは実施すべきでない

スパイロメトリーの品質管理

• 一貫性のない結果が得られる原因で最も多いのは、患者の技術的な問題である。

十分に息を吸い込めていない

呼出努力が十分でない

呼出努力が遅れる

十分吐き切る前に呼出をやめる

マウスピースの回りから息漏れする

• 検査の間はずっと、対象者を十分観察し、激励する必要がある。

スパイロメトリーの一般的な問題

不十分または不適格な呼出

一気に呼出しようとする努力がなされない

最大努力を開始するのが遅れる

マウスピースを完全に唇で塞いでいない（息漏れ）

呼出中に咳をする

呼出中に息を吸ってしまう

声門を閉鎖したり、またはマウスピースを舌や歯で塞いだりしてしまう

姿勢が悪く、前傾になる

装置のメンテナンス

• ほとんどのスパイロメーターは、定期的にキャリブレーションを実施して精度を確認する必要がある。

• キャリブレーションは通常3リットルのシリンジを使って行う。

• 1日1回または1週間に1回のキャリブレーションを必要としない電子スパイロメーターもある。

• 機器を清潔に保ち、感染を防ぐことは重要である。操作マニュアルに従って実施すること。

• スパイロメーターは定期的にメンテナンス・サービスを受ける必要がある。製造元の勧告を確認すること。

トラブルへの対応

例 – よい結果が得られない場合

不適格なカーブ：呼出努力不十分

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

呼出努力を始めたのが遅い可能性がある

呼出努力を最後まで続けていない

呼出努力にムラがある

Normal

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

不適格なカーブの例：吐き切る前に呼出をやめる

Normal

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

Normal

不適格なカーブの例：呼出努力のスタートが遅い

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

Normal

不適格なカーブの例：呼出中に咳をする

Vol

ume,

lite

rs

Time, seconds

Normal

不適格なカーブの例：呼出中に息を吸ってしまう

スパイロメトリーに関する参考資料

• Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) - www.goldcopd.org

• Spirometry in Practice - www.brit-thoracic.org.uk

• ATS-ERS Taskforce: Standardization of Spirometry. ERJ 2005;29:319-338www.thoracic.org/sections/publications/statements

• National Asthma Council: Spirometry Handbookwww.nationalasthma.org.au

スパイロメトリーに関する参考資料

• スパイロメトリーハンドブック（社団法人 日本呼吸器学会 肺生理専門委員会編）- www.jrs.or.jp/

GOLD日本委員会のホームページでは、医療

関係者を対象にスパイロメトリーハンドブックのプレゼントを実施しています。ご希望の方はホームページからご応募ください。

- www.gold-jac.jp/