気管支喘息における高分解能CT (high-resolution computed tomography) による評価の有用性―岡山大学医学賞（砂田賞）を受賞して―

気 管 支 喘 息 に お け る 高 分 解 能CT(high-resolution

computed

tomography)に

よ る 評 価 の 有 用 性

―

岡 山大 学医学 賞(砂 田賞)を 受 賞 して ―

光

延

文

裕

岡山大学大学院医歯学総合研究科

老年医学

キ ー ワ ー ド;気 管 支 喘 息,高 分 解 能CT,low attenuation area,気 管 支 壁 肥 厚,気 道 リ モ デ リ ン グ

要

旨 気 管 支 喘 息 は気 道 の 慢 性 炎 症 性 疾 患 で あ り,本 質 的 に可 逆 性 障 害 と考 え られ るが,持 続 的慢 性 炎 症 に よっ て 生 ず る肺 実 質 を含 む気 道 の器 質 的 変 化 す な わ ち気 道 リモ デ リ ング が 原 因で 不 可 逆 性 気 流 制 限 を きた し得 る こ とが 知 られ て い る.最 近,高 分 解 能CT(HRCT; high-resolution computed tomography)に よっ て気 管 支壁 肥 厚,気 管 支拡 張,気 腫 化,モ ザ イ ク状 低 吸収 域 な どの変 化 の評 価 が可 能 で あ る こ とが 報告 され てい る. 気 管 支 喘 息 患 者 の気 道 壁 は 健 常 者 に比 較 して 肥 厚 し て お り,そ の 肥 厚 の 程 度 は 喘 息 の重 症 度,気 流 制 限, 気 道 反 応 性 に 関 連 して い る こ とが 明 ら か に な っ て い る.気 道 リモ デ リ ン グ を反 映 す るHRCTの 異常 所 見 は, 慢 性 気 流 制 限 を有 す る重 症 喘 息 患 者 にお い て しば しば 認 め ら れ,長 期 の 罹 病 期 間 や 強 い 気 道 炎 症 と 関 係 す る と さ れ て い る. 我 々 は,HRCTに お け る-950Hounsfield unit(HU) 以 下 のlow attenuation area(RA950)は 非 喫 煙 喘 息 患 者 に お い て も 検 出 さ れ,気 流 制 限,肺 気 量,喘 息 の 重 症 度 と相 関 して い る が,肺 拡 散 能 と の 有 意 の 相 関 は 認 め な い こ と を 報 告 し て き た.最 近,フ ラ ク タ ル 解 析 に よ っ てRAg50は,喫 煙 歴 を 有 す る 喘 息 患 者 で は 気 腫 性 変 化 を 示 す の に 対 し,非 喫 煙 喘 息 患 者 で は 非 気 腫 性 変 化(過 膨 張)を 示 す 可 能 性 を 示 し た. さ ら に,HRCTに よ っ て 評 価 さ れ た 気 道 壁 肥 厚 お よ びRAg50は,治 療 に よ っ て 改 善 す る こ とが 認 め ら れ て お り,HRCTは 喘 息 の 治 療 効 果 判 定 に 有 用 で あ る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た. は じ め に 気 管 支 喘 息 は,そ の 重 症 度 に 関 わ りな く,気 道 の 慢 性 炎 症 性 疾 患 で あ る.そ の慢 性 炎 症 に よっ て気 道 過 敏 性 は亢 進 し,特 に夜 間や 早 朝 に起 こる,繰 り返 す 喘 鳴, 論 文 請 求 先:〒682-1092鳥 取 県 東 伯 郡 三 朝 町 山 田827 電 話:0858-43-1211FAX:0858-43-1305 E-mail:[email protected] プ ロ フ イ ー ル 昭 和59年 岡 山 大 学 医 学 部 卒 業.昭 和63年 岡 山 大 学 大 学 院 医 学研 究 科博 士 課程 終 了.医 学博 士.平 成 2年 岡 山大 学 医学 部 附 属病 院 三 朝 分 院 助 手,平 成6年 岡 山 大 学 医 学 部 附 属 病 院 三 朝 分 院 講 師.平 成 13年 岡 山 大 学 医 学 部 附 属 病 院 三 朝 分 院 助 教 授.平 成14年 岡 山 大 学 医 歯 学 総 合研 究 科 長 寿社 会 医 学 助 教 授 とな り現 在 に至 る.気 管 支 喘 息,特 に 重 症 難 治 性 喘 息 の 病 態 解 明 と そ の治 療 を,ま た,肺 気 腫 の早 期 診 断 と その 治 療 を行 って い る.気 管支 喘 息,慢 性 閉 塞 性 肺 疾 患(COPD)を 中 心 に,肺 機 能, high-resolutioncomputedtomography(HRCT)な どに よ り,そ の早 期 の 病 態 の 把 握 と進 行 の 予 防, そ して よ り適 切 な治 療 法 の 開 発 を試 み て い る.ま た,n-3系 多 価 不 飽 和 脂 肪 酸(PUFA)はLTB4や LTC4の 産 生 経 路 に競 合 的 に作 用 し,そ の 産 生 を抑 制 す る と考 え られ て お り,n-3系PUFAを 多 く 含 む エ ゴ マ油 添 加 の食 事 療 法 を試 み,そ の 臨 床 的有 用 性 が示 唆 され つ つ あ る.

230 光 延 文 裕 息 切 れ,胸 部 圧 迫 感 お よ び 咳 噺 な ど の 呼 吸 器 症 状 が 起 こ る.通 常 こ れ ら の 症 状 は,広 範 で 様 々 な 程 度 の 気 道 閉 塞 を伴 っ て お り,し ば し ば 自然 に も し く は 治 療 に よ り寛 解 す る1).し た が っ て 喘 息 は 本 質 的 に 可 逆 性 障 害 と考 え ら れ る が,持 続 的 慢 性 炎 症 に よ っ て 生 ず る 肺 実 質 を 含 む 気 道 の 器 質 的 変 化 す な わ ち 気 道 リ モ デ リ ン グ が 原 因 で 不 可 逆 性 気 流 制 限 を き た し得 る こ と が 知 ら れ て い る.そ れ は 重 症 喘 息 患 者 に お い て,し ば し ば 観 察 さ れ る2,3).従 来,気 道 リ モ デ リ ン グ は 組 織 学 的 検 査 に よ っ て の み 評 価 さ れ 得 る も の で あ っ た が,最 近,高 分 解 能CT(high-resolution computed tomography; HRCT)に よ っ て 気 管 支 壁 肥 厚,気 管 支 拡 張,気 腫 化, モ ザ イ ク 状 低 吸 収 域 な ど の 変 化 の 評 価 が 可 能 で あ る こ と が 報 告 さ れ て い る.そ こ で 本 稿 で は,喘 息 患 者 に お け るHRCTに よ る 気 道 病 変 お よ び肺 野 病 変 の 評 価 の 進 歩 と と も に,そ の 有 用 性 お よ び 将 来 の 展 望 に つ い て 概 説 す る. HRCTに よ る 評 価 X線CTは,人 体 を 全 周 囲 方 向 か らX線 撮 影 を して, コ ン ピ ュ ー タ処 理 を し,断 層 像 と し て 再 構 成 す る 装 置 で あ る.そ の 際,撮 影 視 野(FOV;field of view)内 の 画 素(ピ ク セ ル)の 一 つ 一 つ に は 組 織 に よ るX線 の 吸 収 係 数 に応 じ た 値,す な わ ちCT値 が 割 り振 ら れ て お り,そ の 単 位 をHounsfield unit(HU)と い い,空 気 が-1,000,水 が0と 定 め ら れ て い る.X線 の 吸 収 係 数 は,組 織 の 密 度 に 比 例 す る.空 気 の 密 度 は ほ ぼ0 9/cm3で あ り,水 は19/cm3で あ り,そ の 間 の 比 重 と CT値 が 直 線 関 係 に な る よ う に 設 計 さ れ て い る.し た が っ て,CT値 をXHU,密 度 をYg/cm3と す る と,X とYと の 関 係 は 以 下 の 式 で 表 さ れ る.Y=1+X/1000 ま た はX=1000(Y-1) 近 年,胸 部X線CTの 精 度 は 年 々 向 上 し,HRCTで は,解 像 度 の 向 上 に伴 いHRCTで 気 道 壁 の 肥 厚 や 気 管 支 内 腔 の 狭 小 化 な ど の 気 道 病 変 を 示 唆 す る 所 見 も検 出 で き る よ う に な っ て き た.そ れ ら の 定 量 的 評 価 に 関 し て,目 視 と い う 主 観 的 な 要 素 は 含 む が 様 々 な 方 法 が 考 案 さ れ て い る.(1)フ ィ ル ム に 焼 き付 け ら れ た 画 像 の 上 に 紙 を 置 い て 気 管 支 壁 を ト レ ー ス す る 方 法,② フ ィ ル ム に 焼 き付 け ら れ た 画 像 を ス キ ャ ナ ー で 取 り込 み,パ ー ソ ナ ル コ ン ピ ュ ー タ ー で 画 像 を再 現 さ せ て ,マ ウ ス を 用 い て 気 道 を ト レ ー ス す る 方 法,③CT機 器 の コ ン ソ ー ル 上 に 出 した 画 像 上 で マ ウ ス を 用 い て 気 道 を ト レ ー ス す る 方 法 ,な ど が あ る.い ず れ も,CT値 で は な く,画 像 の 濃 淡 に よ っ て 気 道 壁 を 認 識 す る た め に,ウ ィ ン ドウ レ ベ ル ・ウ ィ ン ドウ 幅 の 適 切 な 設 定 が 必 要 で あ る.こ れ に 対 して,最 近 で は 気 道 の 自 動 計 測 法 が 開 発 さ れ る よ う に な っ て き た.自 動 計 測 法 と は,各 ピ ク セ ル に 割 り当 て ら れ たCT値 を 直 接 用 い て,こ れ を コ ン ピ ュ ー タ ー プ ロ グ ラ ム に よ っ て 主 観 性 を で き る だ け 排 除 して 気 道 の 計 測 を 可 及 的 に 自動 化 す る こ と で あ る4). 一 方 ,肺 気 腫 の 最 小 単 位 で あ る 径 数mmの 病 変 内 の 構 造 ま で も描 出 し,肺 気 腫 を 明 確 に 捉 え る こ と も で き る よ う に な っ た.HRCTで は 肺 気 腫 病 変 はlow atten-uation area(LAA,低 吸 収 域)と して 描 出 さ れ る.各 LAAは 正 常 肺 と明 確 に 区 別 さ れ る が,被 膜 を 持 た な い こ と が 特 徴 で あ る.ま た,LAA内 ま たLAAに 接 し て 末 梢 血 管 が み ら れ,こ の 肺 血 管 は 大 部 分 は 肺 小 動 脈 で あ る.初 期 の 肺 気 腫 で は 径10mm以 下 のLAAが 散 在 す る が,進 行 す る に し た が っ てLAAの 数 が 多 く な り互 い に 癒 合 し て 大 き なLAAが 存 在 す る よ う に な る.重 症 例 に な る と 癒 合 し たLAAが 肺 野 の 大 部 分 を 占 め, 正 常 の 組 織 は ほ と ん ど消 失 し,遺 残 し た 肺 組 織 が 層 状 に 認 め ら れ る の み と な る.肺 気 腫 の 定 量 的 評 価 と して は,多 くの 方 法 が 報 告 さ れ て き た が,大 き く分 け て 視 覚 的 方 法 とCT値 を 用 い た 定 量 的 方 法(表1)の2つ が あ る.前 者 は,観 察 者 間 あ る い は 内 で の 偏 差 が 大 き く,ま た 評 価 に は 多 大 の 時 間 と 労 力 を 必 要 と し,日 常 の 臨 床 で の 使 用 の 観 点 か ら は 適 切 で な い.ま た,視 覚 評 価 に お い て は,肺 気 腫 の 存 在 を 過 小 評 価 す る こ と が 多 く,LAAがCT上 明 ら か で な くて も軽 度 の 肺 気 腫 の 存 在 を 否 定 す る こ と は で き な い.後 者 のCT値 を用 い る 方 法 は,肺 気 腫 と判 断 す るCT値 の 閾 値 さ え 決 定 す れ ば,半 自動 的 な 定 量 化 が 比 較 的 容 易 で,こ の よ う な 表1肺 気腫 のCT値 を用 い た評価 法 平均CT値 肺 野CT値 の平均 値 ヒ ス ト ピ ー ク 値 _{肺 野CT値 の ヒス トグ ラ ム の ピー ク値} 5%ま た は10%裾 野 値 ヒ ス トグ ラ ム の 低 いCT値 の 裾 野 か ら,ヒ ス トグ ラ ム の 面 積 の5%ま た は10%に 相 当 す る値 LAA% CT値 が 閾 値(-970∼-900HU)以 下 の面 積 の,肺 野全 体 に対 す る百 分 率

機 能 を有 す る 多 くの プ ロ グ ラ ム が 報 告 さ れ て い る.そ の 中 でLAA%は,あ る 一 定CT値 以 下 の 領 域 面 積 の 総 和 の 肺 野 全 体 に 対 す る 割 合 と し て 算 出 さ れ る.こ の 方 法 で 問 題 に な る の は,閾 値 の 設 定 を ど う す る か と い う 点 で あ る.こ れ ま で の 報 告 で は,-970HUか ら-900HUな ど様 々 な カ ッ トオ フ レ ベ ル が 報 告 さ れ て い る が,一 定 し た 見 解 は な い.低 い カ ッ トオ フ値 は,肺 気 腫 の 存 在 に対 し て 過 小 評 価 に傾 く し,高 い 値 は 逆 に 過 大 評 価 の 危 険 が あ る4).

喘息患者における気管支壁肥厚

気 管 支 喘 息 を 対 象 と し たCTに よ る 気 道 壁 お よ び 気 道 内 腔 の 測 定 に 関 し て は 数 多 くの 報 告 が な さ れ て い る5-10)_{.そ の 結 果,喘 息 患 者 の 気 道 壁 が 健 常 者 に 比 較 して} 肥 厚 し て い る こ と鋤,さ ら に 気 管 支 壁 肥 厚 の 程 度 は 喘 息 の 重 症 度7,8,10)お よ び 気 流 閉 塞 の 程 度8,9)と 相 関 す る こ と が 明 ら か に な っ た.ま た,CTで 評 価 さ れ た 気 管 支 壁 肥 厚 と1秒 量 減 少 率 が20%に お け る メ サ コ リ ン ま た は ヒ ス タ ミ ン 濃 度(PC20-FEV1)を 指 標 と し た 気 道 過 敏 性(airway hyperresponsiveness;AHR)と の 相 関 に 関 し て も い く つ か の 報 告 が あ る が,統 一 し た 見 解 は 得 ら れ て い な い5,10).慢 性 閉 塞 性 肺 疾 患(COPD)お よ び 喘 息 患 者 を対 象 と し て,HRCTを 用 い た 右 上 葉 肺 尖 部 気 管 支(B1)の 気 道 壁 厚 お よ び 気 道 内 腔 面 積 の 評 価 に 関 す る 報 告 が な さ れ て い る が,COPD患 者 で は, 気 道 内 腔 狭 小 化 を伴 っ た 気 管 支 壁 肥 厚 が 認 め ら れ た11) が,喘 息 患 者 で は 気 管 支 壁 肥 厚 は 認 め ら れ た も の の, 気 道 内 腔 狭 小 化 は 認 め な か っ た8).こ の よ う な 気 道 リ モ デ リ ン グ 様 式 の 相 違 は,喘 息 とCOPD患 者 の 気 道 炎 症 過 程 お よ び 気 流 制 限 の 可 逆 性 の 相 違 を 示 唆 し て い る も の と考 え ら れ る12). 最 近,新 実 ら は,安 定 期 喘 息 患 者 を 対 象 と し て,ヘ リ カ ルCTを 用 い て 評 価 し た 気 道 壁 厚 とAHRと の 相 関 に つ い て 検 討 し た.気 道 壁 厚 パ ラ メ ー タ ー と し て は 体 表 面 積(body surface area;BSA)で 補 正 した 気 道 壁 面 積(WA/BSA)を 用 い た.ア ス ト グ ラ フ に よ る メ サ コ リ ン の 持 続 吸 入 に よ っ て,呼 吸 抵 抗-用 量 反 応 曲 線 を作 成 し,sensitivity(感 受 性)とreactivity(反 応 性)を 測 定 し た.そ の 結 果,感 受 性 は 喀 痰 中 好 酸 球 数 と は 相 関 す る が 気 道 壁 厚 と は 相 関 し な い こ と,一 方 反 応 性 は 気 道 壁 厚 と は 相 関 す る が 喀 痰 中 好 酸 球 数 と は 相 関 し な い こ と が 観 察 さ れ た.そ の 結 果,気 道 壁 肥 厚 が 気 道 反 応 性 を減 弱 さ せ う る こ と が 示 唆 さ れ た13). Bumbaceaら は,不 可 逆 性 気 流 制 限 を 有 す る 重 症 喘 息 患 者 は,罹 病 期 間 が 長 期 で あ り,高 度 の 気 道 炎 症 (呼 気 一 酸 化 窒 素 濃 度 お よ び 末 梢 血 中 好 酸 球 数 の 高 値) と気 道 リ モ デ リ ン グ を 示 すHRCTの 気 道 所 見(気 管 支 壁 肥 厚 と気 管 支 拡 張)を 示 す こ と を報 告 し た14). さ ら に 新 実 ら は,持 続 性 喘 息 患 者 に 対 し て12週 間 の 吸 入 ス テ ロ イ ドに よ る治 療(beclomethasone dipropionate 800μg/日)を 施 行 し,そ の 前 後 で ヘ リ カ ルCTを 用 い て 評 価 し た 気 道 壁 面 積,肺 機 能,血 清 中eosinophil cationic protein(ECP)値 を 測 定 した.治 療 前 で は 気 道 壁 面 積 は 健 常 者 に 比 較 して 喘 息 患 者 に お い て 高 値 を 示 し た が,治 療 後 そ れ は11%減 少 した.同 時 に,血 清 中ECPの 有 意 の 減 少,お よ び1秒 量 の 増 加 が 認 め ら れ た.し か し,健 常 者 の レ ベ ル に は 改 善 し な か っ た.こ の 不 可 逆 性 は,罹 病 期 間 に 関 連 し て い る と考 え ら れ た. HRCTで 評 価 さ れ た 気 道 壁 面 積 は,気 道 炎 症 の 改 善 を 反 映 し,吸 入 ス テ ロ イ ドに 反 応 し て 部 分 的 に 改 善 さ れ る と と も に,残 存 す る 気 道 壁 肥 厚 は 不 可 逆 的 な 構 造 変 化 を 反 映 し て い る と考 え ら れ,HRCTは 喘 息 の 治 療 効 果 判 定 に有 用 で あ る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た15). 喘 息 患 者 に お け るCT lung densitometry LAAは,COPD患 者 に お け る肺 気 腫 変 化 を 示 す と考 え られ て い る16,17)が,非 喫 煙 喘 息 患者 を対 象 と したCT lung densitometryに 関 す る 報 告 も い くつ か な さ れ て い る18-22).そ の 中 の 一 つ に は,非 喫 煙 喘 息 患 者 に お い て は,急 性 の 気 流 制 限 や 慢 性 の 過 膨 張 の 状 態 は 深 吸 気 時 の 平 均CT値 や-950HU以 下 のLAA%(therelative area of the lungs showing attenuation values less than-950HU;RA950)に 影 響 は 与 え な い とい う報 告 が み られ る19).ま た 他 の 報 告 で は,安 定 期 の 非 喫 煙 喘 息 患 者 お よ びCOPD患 者 に お い て は 健 常 者 に比 較 し て ヒ ス ト グ ラ ム に お け る 面 積 の 低 い 方 か ら5%の 面 積 に 相 当 す るCT値(L5P)は 低 値 を示 さ れ て い る.し か し, β2-刺 激 剤 の 吸 入 前 後,症 状 の 増 悪 前 後 で は,喘 息 患 者 のL5Pは 変 化 し な い こ と も 同 時 に 観 察 さ れ て い る 20)_{.そ れ ま で の 報 告 を 踏 ま え,我 々 は,当 施 設 のCT} ス キ ャ ナ ー を 用 い た 予 備 的 検 討 に よ っ て,深 吸 気 時 に お い て,健 常 人 で は 平 均CT値-1標 準 偏 差(SD) が-949HUで あ る こ と か ら カ ッ トオ フ を-950HUと し,喘 息 患 者 に お け るRA950に つ い て の 検 討 を 行 っ た.

232 光 延 文 裕

そ の 結 果,健 常 人 に 比 較 し て 非 喫 煙 喘 息 患 者 に お い て は,平 均CT値(mean lung density;MLD)は 低 値, RA950は 高 値 を 示 す こ と が 明 ら か に な っ た21).さ ら に, 非 喫 煙 喘 息 患 者 に お け るMLDお よ びRA950は,患 者 の 年 齢 お よ び 気 流 制 限,肺 気 量 と は 相 関 が 認 め られ る が, 肺 気 腫 と 関 連 が 深 い と考 え ら れ る 肺 拡 散 能 と は 相 関 が 認 め ら れ な い こ とが 示 さ れ た22).ま た,喘 息 重 症 度 を 反 映 し て い る こ と も 明 ら か と な っ た221.以 上 の 結 果 か ら,非 喫 煙 喘 息 患 者 に お け るMLDの 低 下 お よ びRA950 の 増 加 は,肺 気 腫 の よ う な 構 造 破 壊 を 伴 う も の で は な く,過 膨 張 の よ う な 機 能 的 変 化 を 示 す の で は な い か と 考 え ら れ た. 近 年,こ れ ら の 解 析 よ り さ ら に 進 ん で,LAAの 空 間 配 置 様 式 の 定 量 化 に 対 す る 努 力 も な さ れ て い る.特 に 最 近,気 管 支 の 分 岐 構 造 や 肺 血 流 に フ ラ ク タ ル性 が 認 め ら れ る と報 告 さ れ て い る が,三 嶋 ら はCOPDに お け る,連 続 した 低 吸 収 領 域(continuous low attenuation area;CLA)の 分 布 の フ ラ ク タ ル 性 を 検 討 し て い る. そ の 結 果,CLAの サ イ ズ と数 の 分 布 が 良 好 な フ ラ ク タ ル性 を 示 し て い る こ と が わ か っ た 。 こ の こ と は ,肺 気 腫 病 変 の 進 展 が,肺 に 基 本 構 造 に 強 い 制 約 を 受 け て い る こ と を 示 唆 し て い る.ま た,正 常 ボ ラ ン テ ィア で は LAA%は す べ て30%以 下 で あ り,LAA%が こ の 範 囲 の COPD症 例 と比 較 す る と,フ ラ ク タ ル 次 元 を 示 すDf は 有 意 にCOPDで 減 少 し て い た23.こ の こ と は,早 期 の 肺 気 腫 病 変 の 検 出 に フ ラ ク タ ル 解 析 が 有 効 な 手 段 と な りえ る こ と を 示 唆 して い た. そ こ で,我 々 は,気 管 支 喘 息 に お け るLAAに 対 し て フ ラ ク タ ル 解 析 を 行 い,喘 息 に お け るLAAの 特 徴 を 明 ら か に す る こ と を 目的 と し て 検 討 した.喫 煙 歴 を 有 す る 喘 息(BA slnoker)30例,非 喫 煙 喘 息(BA _{_} nonsmoker)75例,健 常 非 喫 煙 者(control)23例 を 対 象 と し た.東 芝 製Xpeedス キ ャ ナ を 用 い て 撮 影 を 施 行 し,画 像 デ ー タの フ ラ ク タ ル 解 析 に よ りRA脚 お よ びD (フ ラ ク タ ル 次 元 と密 接 に 関 連 す る パ ラ メ ー タ ー)を 算 出 し た.代 表 的 な 症 例 のCT画 像 を 図1に 示 す.ま た, Goddardの 視 覚 評 価 法 に よ り肺 気 腫 ス コ ア も 算 出 し た.そ れ ら の パ ラ メ ー タ ー と,喫 煙 歴 の 有 無,肺 機 能, 重 症 度 と の 関 連 に つ い て 検 討 を 加 え た.1. BA _smoker群 に お い て は,重 症 度 と と も にRA950は 増 加,Dは 減 少 す る 傾 向 が み られ た.2.BA nonsmoker 群 に お い て も,RA下 よ重 症 度 と も に 増 加 す る 傾 向 を示 し A B 図1非 喫 煙 喘 息 患 者 に お け る 肺 野 お よ びLAAのCT画 像 一' A:オ リ ジ ナ ル 画 像,B:LAA画 像 各CLA(画 像 上連 続 して い る 低 吸 収 域)を 異 な る 色 で 描 出 し て い る. た.一 方,Dは,重 症 群 で は 軽 症 群 お よ び 中 等 症 群 に 比 較 し て 有 意 に 低 値 を 示 し た が,軽 症 群 お よ び 中 等 症 群 間 で は 有 意 の 差 を 認 め な か っ た.3。 視 覚 的 評 価 で は,BA nonsmoker群 に お い て は 明 ら か な 気 腫 変 化 を 認 め な か っ た が,BA _{_smoker群 に お い て は 重 症 度 に 伴} い 肺 気 腫 ス コ ア が 増 加 す る 傾 向 を 示 した.4.軽 症 お よ び 中 等 症 例 の み の 検 討 で は,BA smoker群 に お い て RA950とDは _{有 意 の 負 の 相 関 を 示 し た が ,} BA nonsmoker群 に お い て は 有 意 の 相 関 を示 さ な か っ

た.5.RA950お よ びDは,BA smoker群 で は 肺 拡 散

能 と 有 意 の 相 関 を 示 した が,BA nonsrnoker群 で は 有 意 の 相 関 を 示 さ な か っ た.RA950は,喫 煙 歴 を 有 す る 喘 息 患 者 で は 気 腫 性 変 化 を 示 す の に 対 し,非 喫 煙 喘 息 患 者 で は 非 気 腫 性 変 化(過 膨 張)を 示 す 可 能 性 が 示 唆 さ

れ た.ま た,喘 息 患 者 に お い て,RA950お よ びDの 両 者 を測 定 す る こ と は,気 腫 性 変 化 と 非 気 腫 性 変 化 と の 鑑 別 に 有 用 で あ る こ と も示 唆 さ れ た24).

ま た 我 々 は,長 期 喫 煙 に よ っ て 喘 息 患 者 の 吸 気 時 RAg50お よ び 呼 気 時RAg50/吸 気 時RAg50(E/Iratio)は 有 意 に増 加 す る こ と,さ ら にそ れ らのCT lung densitometry に よ る パ ラ メ ー タ ー は 残 気 量 と 密 接 な 関 連 が あ る こ と を示 し た25).ま た,非 喫 煙 喘 息 患 者 で はE/Iratioが 0.5を 超 え る も の は 認 め ら れ ず,喫 煙 歴 を 有 す る 喘 息 患 者 の 中 でE/Iratioが0.5を 超 え る患 者 で はCOPD患 者 と残 気 量(%residual volume;%RV)お よ び 肺 拡 散 能 (%diffusing capacity for carbonmonoxide;%DLco)

に お い て 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た.以 上 の 結 果 か ら, 長 期 喫 煙 が 喘 息 患 者 に お い て 肺 過 膨 張 お よ び 肺 気 腫 性 変 化 を増 強 す る こ と が 示 唆 さ れ た. さ ら に,我 々 は,喘 息 増 悪 時 の 患 者 に 対 して ス テ ロ イ ドの 全 身投 与 に 引 き続 い て 吸 入 ス テ ロ イ ド薬(beclome-thasone dipropionate800∼1,600μg/日)で 治 療 を行 い, そ の 前 後 のCT lung densitometryを 評 価 した.喘 息 増 悪 時 の 患 者 に お い て は,MLDは 有 意 に 低 値 を,RAg50 有 意 に 高 値 を 示 し た.そ し て ス テ ロ イ ド治 療 に よ っ て MLDは 有 意 に 増 加 し,RAg50は 有 意 に減 少 し た.し か し,健 常 者 や 安 定 期 喘 息 患 者 に 比 較 す る と,治 療 後 も MLDは 低 値 を,RA950は 高 値 を示 し た26).1秒 量 と残 気 量 の 変 化 は,MLDとRAg50の 変 化 と有 意 に相 関 し て い た.喘 息 増 悪 時 に 減 少 し たCT lung densityは 少 な く と も 部 分 的 に 可 逆 性 が あ り,そ れ ら の 変 化 は1秒 量 と残 気 量 に 関 係 し て い る こ と が 示 唆 さ れ た. ま と め HRCTは,気 道 お よ び 肺 実 質 を 描 出 す る 最 も有 用 な 手 段 の 一 つ で あ る.従 来HRCT所 見 と喘 息 患 者 の 重 症 度,気 流 制 限 ま た は 気 道 リ モ デ リ ン グ の 関 係 に つ い て 多 く の 研 究 が な さ れ て お り,最 近 の 研 究 に よ れ ば HRCTが 喘 息 治 療 効 果 の 評 価 に 有 用 で あ る 可 能 性 が 示 唆 さ れ て い る.し か し,HRCTに よ る 評 価 が 気 道 病 変 を有 す る 疾 患 の 臨 床 に 応 用 す る た め に は ま だ 不 明 な 点 が 多 い.更 な る 研 究 を 必 要 と す る 問 題 は,CTス キ ャ ナ の 機 種,再 構 成 ア ル ゴ リ ズ ム,撮 像 条 件(吸 気 レ ベ ル,電 圧,電 流,FOV)な ど で あ る.ヘ リ カ ルCTの み な ら ず 最 新 の マ ル チ ス ラ イ スCTも 広 く試 用 さ れ つ つ あ り,そ れ ら に よ っ て,よ り短 時 間,低 被 爆 の ス キ ヤ ニ ン グ お よ び 高 解 像 度,三 次 元 の イ メ ー ジ ン グ が 可 能 に な りつ つ あ る.さ ら に こ れ ら の 技 術 が 標 準 化 さ れ る 必 要 が あ る.以 上 の よ う な 技 術 の 進 歩 に よ っ て,CT が 喘 息 の み な らず 種 々 の 疾 患 に お い て 臨 床 診 療 の た め の 有 用 な ツ ー ル に な り う る と考 え ら れ る. 文 献

1) Global strategy for asthma management and prevention.

National Institutes of Health, National Heart, Lung and Blood Institute, Maryland (2002) .

2) Park JW, Hong YK, Kim CW, Kim DK, Choe KO and Hong CS : High-resolution computed tomography in patients with

bronchial asthma: correlation with clinical features,

pulmonary functions and bronchial hyperresposiveness. J Investig Allergol Clin Immunol (1997) 7, 186-192. 3) Paganin F, Seneterre E, Chanez P, Daures JP, Bruel JM,

Michel FB and Bousquet J : Computed tomography of the

lungs in asthma : influence of disease severity and etiology.

Am J Respir Crit Care Med (1996) 153, 110-114.

4) 三 嶋 理 晃: 肺 気 腫 の 機 能 的 画 像 診 断B. 胸 部CT: 肺 気 腫 一 病 態 生 理 と 臨 床 一, 人 見 滋 樹 監 修, 三 嶋 理 晃, 千 原 幸 司 編, 金 芳 堂, 京 都 (1998) pp84-93.

5) Boulet L, Belanger M and Carrier G : Airway siveness and bronchial-wall thickness in asthma with or

without fixed airflow obstruction. Am J Respir Crit Care

Med (1995) 152, 865-871.

6) Okazawa M, Muller N, McNamara AE, Child S, Verburgt L and Pare PD : Human airway narrowing measured using

high resolution computed tomography. Am J Respir Crit Care Med (1996) 154, 1557-1562.

7) Awadh N, Muller NL, Park CS, Abboud RT and FitzGerald

JM : Airway wall thickness in patients with near fatal asthma and control groups: assessment with high resolution

computed tomographic scanning. Thorax (1998) 53,

253.

8) Niimi A, Matsumoto H, Amitani R, Nakano Y, Mishima M, Minakuchi M, Nishimura K, Itoh H and Izumi T : Airway

wall thickness in asthma assessed by computed tomography.

Relation to clinical indices. Am J Respir Crit Care Med (2000) 162, 1518-1523.

9) Kasahara K, Shiba K, Ozawa T, Okuda K and Adachi M: Correlation between the bronchial subepithelial layer and

whole airway wall thickness in patients with asthma. Thorax

(2002) 57, 242-246.

10) Little SA, Sproule MW, Cowan MD, Macleod KJ, Robertson

M, Love JG, Chalmers GW, McSharry CP and Thomson NC: High resolution computed tomographic assessment of

234 光 延 文 裕

airway wall thickness in chronic asthma: reproducibility and relationship with lung function and severity. Thorax (2002) 57, 247-253.

11) Nakano Y, Muro S, Sakai H, Hirai T, Chin K, Tsukino M, Nishimura K, Itoh H, Pare PD, Hogg JC and Mishima M:

Computed tomographic measurements of airway dimensions

and emphysema in smokers. Correlation with lung function. Am J Respir Crit Care Med (2000) 162, 1102-1108. 12) Nakano Y, Muller NL, King GG, Niimi A, Kalloger SE,

Mishima M and Pare PD : Quantitative assessment of

airway remodeling using high-resolution CT. Chest (2002)

122, S271-275.

13) Niimi A, Matsumoto H, Takemura M, Ueda T, Chin K and Mishima M : Relationship of airway wall thickness to airway

sensitivity and airway reactivity in asthma. Am J Respir Crit Care Med (2003) 168, 983-988.

14) Bumbacea D, Campbell D, Nguyen L, Carr D, Barnes PJ, Robinson D and Chung KF : Parameters associated with

persistent airflow obstruction in chronic severe asthma. Eur Respir J (2004) 24, 122- 128.

15) Niimi A, Matsumoto H, Amitani R, Nakano Y, Sakai H, Takemura M, Ueda T, Chin K, Itoh H, Ingenito EP and

Mishima M : Effect of short-term treatment with inhaled

corticosteroid on airway wall thickening in asthma. Am J Med (2004) 116, 725-731.

16) Gevenois PA, Maertelaer VD, Vuyst PD, Zanen J and Yernault JC : Comparison of computed density and macroscopic

morphometry in pulmonary emphysema. Am J Respir Crit Care Med (1995) 152, 653-657.

17) Gevenois PA, Vuyst PD, Maertelaer VD, Zanen J, Jacobovitz

D, Cosio MG and Yernault JC : Comparison of computed density and microscopic morphometry in pulmonary em-physema. Am J Respir Crit Care Med (1996) 154, 187-192. 18) Newman KB, Lynch DA, Newman LS, Ellegood D and

Newell JD : Quantitative computed tomography detects air

trapping due to asthma. Chest (1994) 106, 105-109. 19) Gevenois PA, Scillia P, de Maertelaer V, Michils A, Vuyst

PD and Yernault JC : The effects of age, sex, lung size, and hyperinflation on CT lung densitometory. AJR (1996) 167, 1169-1173.

20) Biernacki W, Redpath AT, Best JJ and MacNee W : Measurement of CT lung density in patients with chronic

asthma. Eur Respir J (1997) 10, 2455-2459.

21) Mitsunobu F, Mifune T, Ashida K, Hosaki Y, Tsugeno H, Okamoto M, Harada S and Tanizaki Y : Low-attenuation

areas of the lungs on high-resolution computed tomography

in asthma. J Asthma (2001) 38, 355-364.

22) Mitsunobu F, Mifune T, Ashida K, Hosaki Y, Tsugeno H, Okamoto M, Harada S, Takata S and Tanizaki Y : The

Influence of Age and Disease Severity on High Resolution

CT Lung Densitometry in Asthma. Thorax (2001) 56, 856.

23) Mishima M, Hirai T, Itoh H, Nakano Y, Sakai H, Muro S, Nishimura K, Oku Y, Chin K, Ohi M, Nakamura T, Bates JHT, Alencar AM and Suki B: Complexity of terminal

airspace geometry assessed by lung computed tomography

in normal subjects and patients with chronic obstructive

pulmonary disease. Proc Natl Acad Sci USA (1999) 96, 8829-8834.

24) Mitsunobu F, Ashida K, Hosaki Y, Tsugeno H, Okamoto M, Nishida K, Takata S, Yokoi T, Mishima M and Tanizaki Y :

Complexity of terminal airspace geometry assessed by computed tomography in asthma. Am J Respir Crit Care Med (2003) 167, 411-417.

25) Mitsunobu F, Ashida K, Hosaki Y, Tsugeno H, Okamoto M, Nishida N, Nagata T, Tanizaki Y and Tanimoto M :

Influence of long-term cigarette smoking on immunoglobulin E-mediated allergy, pulmonary function, and high-resolution

computed tomography lung densitometry in elderly patients with asthma. Clin Exp Allergy (2004) 34, 59-64.

26) Mitsunobu F, Ashida K, Hosaki Y, Tsugeno H, Okamoto M, Nishida N, Nagata T, Takata S and Tanizaki Y : Decreased

computed tomographic lung density during exacerbation of asthma. Eur Respir J (2003) 22, 106-112.