心不全患者における運動時換気異常と 安静時肺血流分布との関係 和田攻,※麻野井英次;宮城匡子※
石坂真二,※能沢孝,i:《篠山重威※
瀬戸光雰※渡辺直人ヂ※二谷立介※※
′慢`性心不全患者では好気的運動において、既に 健常者より炭酸ガス換気当量(VE/VCO2)が増大
していることが知られているDoWeberらは、'慢
`性心不全患者に心肺運動負荷を行い、運動時最大 酸素消費量が800ml/min未満の症例(図1C,
D群)で特に、運動時の過剰換気が認められるこ とを報告した')。この過剰換気は運動時の生理学
的死腔率の増加に起因することがRubinらによ
り指摘されており2)、その要因として換気血流 の不均衡や肺実質`性病変の存在が想定されてい る3,4)。今回の研究の目的は、心不全患者におけ
る運動時過剰換気と肺血流分布異常との関連'性を、
呼気ガス分析と肺血流シンチグラフィにより、明 らかにすることである。
〔対象と方法〕対象は心不全患者18例で平均年齢 は63.9歳である。全例に坐位エルゴメータ運動負 荷時にbreath-by-breath法を用いた連続呼気ガス 分析と動脈血ガス分析を行った。負荷方法は、3 分間のwarmingupを行った後、毎分3から15 wattsずつ息切れ疲労にて中止するまで負荷を漸 増した。また全例に安静時に99mTcMAAによる 坐位肺血流シンチグラフィを施行した。図2に、
軽度心機能低下患者において心肺運動負荷試験よ り得られた、分時換気量(VE),体酸素摂取量(VO2),
体炭酸ガス排泄量(VCO2),生理学的死腔率(VD/
VT)の運動による変化を示す。坐位エルゴメータ にて本例では、生理学的死腔率(VD/VT)は安静 時で0.32から、最大運動時0.27へ減少しており、
この変化率-15%を本例の生理学的死腔の変化率 とした。図3に、本例における運動中のVCO2と VEとの関係を示す。両者は良好な直線相関をな し、その傾きを過剰換気の指標とした5)。肺血流 シンチグラフィは、全例第7頸椎の位置にコバ ルトマーカーを装着し、安静坐位にて99mTc-MAA をl85MBq静注した後、同体位にて背面像を2分 間収集した。その後肺の解剖学的形態を決定するた めに、臥位にて99mTcMAAを追加投与し、再び 坐位背面像を収集した。図4に示すように、臥位 静注後の画像に、肺の長径を2分割した長方形の ROIを作製した後、これをコバルトマーカーを 参考に、坐位静注後の画像にあてはめた。肺血流 分布は、右肺における上肺野と下肺野のカウント
比C/DをU/Lratioとして定量化した。
〔結果〕図5は、65歳の僧帽弁狭窄症患者の、経 皮的僧帽弁形成術(PTMC)前後における肺血流シ ンチグラフイとvBVCO2関係の傾き、ならびに 運動による生理学的死腔率の変化を示す。PTMC
により、僧帽弁弁口面積は、0.63c㎡から1.47cnrへ 開大し、僧帽弁圧較差は20mmHgから8mmHg へ減少した。治療後、U/Lratioは、0.97から 0.72へ減少し、肺血流分布は下方へ偏位した。
VE-VCO2関係の傾きは45.0から37.7へ減少し、
過剰換気は改善した。生理学的死腔率は、PTMC 前、正常とは異なり、運動により23.3%増大した が、PTMC後には、この増加が5.5%にとどまっ た。
全症例におけるU/LratioとVE-VCO2関係の 傾きの問には、r=079(p<005)の有意な正の 相関関係を認めた(図6)。また、U/Lratioと 運動による生理学的死腔の変化率の間には、r=
0.73(p<005)の有意な正の相関関係を認めた
(図7)。
〔結語〕運動に際して心不全患者にみられる炭酸 ガス換気当量の増大と生理学的死腔率の異常は、
安静時肺血流の上方偏位の程度と密接に関連した。
従って、心不全患者の運動時過剰換気の要因とし て、肺血流分布異常の関与が示唆される。
〔文献〕
1)WeberKT,KinasewitzGT,etal:Oxygenuti lizationandventilationduringexerciseinpa
tientswithchroniccardiacfailureCirculatio、
65:1213,1982.
2)RubinSABrownHV:Ventilationandgas
exchangeduringexerciseinseverechronic heartfailureAmRevRespirDisl29(Suppl)
:S63,1984.
3)IngramRHMcFaddenER:Respiratory
changesduringexerciseinpatientswithpul- monaryvenoushypertensionProgCardiovasc Disl9:109,1976.
4)RaineJ,BishopJM:Thedistributionofalve
olarventilationinmitralstenosisatrestand
afterexercise・CIinSci24:63,1963.5)FinkLI,WilsonJR,etal:Exerciseventila tionandpulmonaryarterywedgepressurein chronicstablecongestiveheartfailureAmJ Cardiol57:249,1986.
※富山医科薬科大学第二内科
※※同放射線科
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▲図2
25.
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ィE1-゜3
0.30.50.70.91.1(L/MIN)
VCO2
PaCO2-PECO2VDm
positionofinjection
sitting suplne V、/VT=
PaCO2 VT
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▲図3
|鯛u一E
J■I
逃鰯
beforePTMCafterPTMC
||麺潟i鞠
I 鱒 蟻 鐵鱗
■
U几ratio=C/、
I
△図4U/Lratio
⑤■
SIopeofVEノVCO2 96changeofVDノVT
0.97 45.0 十23.3%
・0.72 37.7
+5.5%
▲図5
eT“卯如ね0000,123月四Va、巾V
%
Slopeof
■■of
VE/VCO2 y=54.3x-85.2
) (r=0.73,p<0.05)
62840 44333
弓1