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●原 著

要旨：腹部エコー検査でCOPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜を評価できないかと考え，以下のことを施行した．（1）腹部エコー横隔膜走査法の考案，設定：心窩部右斜走査（下大静脈右辺縁と zone of appositionを同時に通過）で右横隔膜ドームの描出が可能であった．（2）上記，横隔膜走査法を用いCOPD（肺気腫優位型）患者（n＝14）と健常者（n＝12）を対象に横隔膜の平坦化，平坦化と％FEV1.0の相関，横隔膜運動，吸気時間サイクルを比較検討した．（結果）（i）COPD患者において横隔膜の平坦化が認められ，横隔膜平坦化（横隔膜曲率半径）と％FEV1.0に相関が認められた．（ii）COPD患者で腹側の横隔膜の動きが悪かった．（iii）COPD患者で呼気延長が認められた．（考察）横隔膜走査法により腹部エコー検査でCOPD患者（肺気腫優位型）の横隔膜平坦化，横隔膜運動，呼気延長の観察が可能である．キーワード：慢性閉塞性肺疾患（肺気腫優位型），腹部エコー，横隔膜走査法，横隔膜平坦化，横隔膜運動

COPD (emphysema dominant type)，Abdominal ultrasonography，Diaphragmatic scanning method，Diaphragmatic flattering，Diaphragmatic motion

はじめに

COPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜が肺過膨張により平低化していることがしられている．Dynamic MRIを使用してCOPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜平坦化を評価し，腹側横隔膜が吸気時に上昇するという横隔膜奇異運動を観察した報告がなされている１）２）．エコーを使用して呼吸運動を評価した報告３）～７）は散見されるが，エコーで横隔膜そのものの形状（平坦化），横隔膜運動を直接観察，評価した報告はない．腹部エコーは，簡便，非侵襲であり，人間ドッグ，日

常診療に頻用されているが，腹部エコーでCOPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜平坦化，横隔膜奇異運動等の観察，評価ができ，それらがCOPDの診断補助となりうれば，我が国で未診断が多いとされるCOPD患者の拾い上げに貢献できるのではないかと考え，予備的に以下のことを施行した．（1）腹部エコーで横隔膜を的確に観察，評価するために横隔膜走査法の考案，設定．（2）上記，横隔膜走査法をもちいたCOPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜平坦化，横隔膜平坦化と肺機能の

関係，横隔膜運動の評価．（1）横隔膜走査法の考案，設定（Fig. 1）横隔膜中央には，腱中心があり，腱中心が横隔膜ドー

ムを形成する．腹部エコーで腱中心を的確に描出する走査法の設定を考えた．左横隔膜は消化管ガスにより描出が確実にできないた

めに右横隔膜を関心領域とした．走査法を確立するためには，3点のランドマークが必要である．解剖学的位置関係から，心窩部，下大静脈右辺縁，zone of appositionの 3 点を同時に通過する断面で右横隔膜ドームが描出できると考えられた（Fig. 1）．心窩部中央にプローベをあて，肝臓をwindowとして下大静脈右辺縁，zone of appo-sition を同時に描出すると，右横隔膜ドーム（腱中心）を描出することができた（Fig. 2）．尚，zone of appositionとは，背側横隔膜と肋間筋が接する部位である．具体的な右横隔膜を関心領域とした走査法は，心窩部

右斜走査をし，下大静脈右辺縁と zone of apposition を同時に通過する走査方法である（Fig. 1）．下大静脈右辺縁の描出の確認に関しては，下大静脈右辺縁と肝臓の境界による comet-tail shadowの描出により確認し，zoneof apposition の描出の確認は，横隔膜と肋間筋が接する部位の描出により確認する．COPD（肺気腫優位型）患者で横隔膜平坦化が観察された（Fig. 2）．（2）COPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜平坦化，横隔膜平坦化と肺機能の相関，横隔膜運動の評価

腹部エコー検査を用いたCOPD（肺気腫優位型）患者の横隔膜評価

川本 仁１） 神辺 眞之２） 倉岡 敏彦３）

〒733―0032 広島市西区東観音町 5―61）川本内科小児科呼吸器科クリニックいびき・睡眠時無呼吸管理センター2）市立舟入病院3）国家公務員共済組合連合会吉島病院

（受付日平成 19 年 7月 3日）

日呼吸会誌 46（4），2008．

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Fig. 1 Setting of the diaphragmatic scanning method needs three landmarks ― pit of stomach, right edge of the inferior vena cava, and the zone of apposition. The epigastric right oblique scan is suitable for scanning the dome of right hemidiaphragm.

対象と方法

健常者男性 12 名，COPD（肺気腫優位型）患者 男性 14 名を対象（Table 1）に，腹部エコー機器（ALOKA3500SSD コンベックスプローベ曲率半径 60mm）を使

用し，安静呼気位に上記，横隔膜走査法により右横隔膜ドームを描出した．尚，COPD（肺気腫優位型）患者としたものは，胸部

CTにて Goddard の分類８）gradeIII 以上の low attenu-ation area を有しているものとした．

Fig. 2 Difference between ultrasonographic findings of the right hemidiaphragm of a normal subject and a patient with COPD (emphysema dominant type). The diaphragm in the patient with COPD (emphysema dominant type) was flatter.

腹部エコーによるCOPDの横隔膜評価 273

Table 1 Characteristics of the subjects

Normal subjects(n＝12)

COPD (emphysema dominant type)(n＝14)

n.s.68±2.370±1.6Age (years)n.s.158±4.55161±6.52Height (cm)n.s.50.2±4.2 46±2.2Body weight (kg)

p＜0.001102±8.0 44±16 %FEV1.0p＜0.01100±13 127±14 %TLCp＜0.001101±14 175±27 %RV

Values are mean±SD.

（i）横隔膜平坦化の検討：横隔膜平坦化の指標として，横隔膜曲率半径をもちいた（曲率半径が大きいほど，平坦化していることになる）．右横隔膜ドームを flash-back 社製円弧近似 tool ソフト Xtream path を使用して右横隔膜曲率半径を算出し，COPD（肺気腫優位型）患者群と健常者群の 2群間で比較検討した．（ii）横隔膜平坦化と肺機能の相関：右横隔膜曲率半径と％予測総肺気量（％TLC），％予測残気量（％RV），％予測一秒量（％FEV1.0）との相関を検討した．肺機能測定には，チェスト社製CHESTAC 7800 を使用した．（iii）横隔膜奇異運動の出現頻度：安静呼気位と深吸気位における横隔膜奇異運動の出現頻度についてCOPD（肺気腫優位型）患者群と健常群の 2群間で検討

した．尚，奇異運動とは，吸気時に横隔膜腹側部が上昇し，

横隔膜背側部が下降する呼吸運動である１）２）．通常は吸気時には横隔膜腹側部，背側部ともに下降する（Fig. 3）．（iv）横隔膜運動の評価：エコー画像を右 90̊ 回転後，Anatomical M-mode を使用し，横隔膜腹側から 1�3 の部位（腹側横隔膜）と背側から 1�3 の部位（背側横隔膜）に計測線を立て（Fig. 4），安静呼吸における腹側横隔膜移動距離と背側横隔膜移動距離を計測した．COPD（肺気腫優位型）の横隔膜運動の腹側の動きの乏しさを評価する目的で，腹側横隔膜移動距離�背側横隔膜移動距離を 2群間で比較検討した．（v）吸気時間サイクルの検討：COPD（肺気腫優位型）

Fig. 3 Difference between a normal subject and a patient with COPD (emphysema dominant type) on ul-trasonography (B-mode) of the right hemidiaphragm at the resting expiratory level and deep inspiratory level. Ultrasonography in the patient with COPD (emphysema domiant type) showed paradoxical dia-phragmatic motion between the resting expiratory level (red line) and deep inspiratory level (blue line).

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患者における呼気延長を評価するために，M-mode にて一回安静呼吸における吸気時間（Inspiratory time：TI）と一回安静呼吸時間（Total breath time：TTot）を計測し（Fig. 5），吸気時間サイクル（TI�TTot）を 2 群間で検討した．吸気時間サイクルが短ければ呼気延長となる．（iv）（v）の検討は安静呼吸 10 回における平均値を採用した．

結 果

（i）COPD（肺気腫優位型）患者群において横隔膜曲

率半径の有意の増加が認められた（p＜0.001）．COPD（肺気腫優位型）患者群 98.6±24.4cm（平均±SD）vs．健常者群 50.9±11.7cm（平均±SD）．COPD（肺気腫優位型）患者で横隔膜平坦化が認められた（Fig. 6）．（ii）横隔膜曲率半径（平坦化）と％予測総肺気量，％予測残気量，及び％予測一秒量との間に，いずれも有意の相関が認められた（p＜0.0001）（Fig. 7～9）．（iii）COPD（肺気腫優位型）患者群で横隔膜奇異運動出現頻度は 14 例中 3例（21％）であった．健常者群では認められなかった．（iv）腹側横隔膜移動距離�背側横隔膜移動距離は，COPD（肺気腫優位型）患者群において低下していた（p＜0.001）（Fig. 10）．COPD（肺気腫優位型）患者では，腹側横隔膜の動きが悪かった．

Fig. 4 We set the anatomical M-mode at the anterior third of the hemidiaphragm (left panel) and the pos-terior third of hemidiaphragm (right panel) to estimate the ratio of anterior diaphragmatic motion to pos-terior diaphragmatic motion.

Fig. 6 Comparison of the radius of the curvature of the right hemidiaphragm between patients with COPD (emphysema dominant type) and normal subjectsFig. 5 Inspiratory time cycle (inspiratory time/total

breath time) in the M-mode estimating the diaphrag-matic motion (upper panel: a normal subject, lower panel: a patient with COPD). In the COPD patient, the inspiratory time decreased (the expiratory time was prolonged).

腹部エコーによるCOPDの横隔膜評価 275

Fig. 10 The ratio of anterior diaphragmatic motion to posterior diaphragmatic motion. Anterior diaphragmatic motion was poor in patients with COPD (emphysema dominant type).

（v）COPD（肺気腫優位型）患者群で吸気時間サイクルの短縮が認められ，呼気が延長していた（p＜0.05）（Fig.11）．一部のCOPD患者に吸気時間サイクル延長が観察されたが，いずれも重症COPDであった．

考 察

今回，我々が，この検討をしようと考えた動機は，腹部エコー検査で横隔膜平坦化が観察された被検者にスパイログラフィーを施行したところ新たにCOPDと診断された患者（横隔膜平坦化をきたしていたことより，肺過膨張を有し，いずれも II 期の COPD患者）を経験したことによる．我が国のCOPD患者の大半は肺気腫優位型であるが，

肺気腫から肺過膨張となり横隔膜が平坦化することより，今回の対象をCOPD（肺気腫優位型）患者とした．横隔膜を的確に観察する走査法を考案することにより腹

部エコーで，上記の様に横隔膜平坦化をした未診断COPD（肺気腫優位型）患者の拾い上げが少しでもできればと考え，まずは，横隔膜平坦化と％予測一秒量（％FEV1.0）の相関を検討した．今回の検討により比較的良好な相関（p＜0.0001）が得られた．肺過膨張により横隔膜平坦化をきたすことより，横隔

膜平坦化と％予測総肺気量（％TLC），％予測残気量（％RV）が相関をきたすことは当然の結果と考えられるが，横隔膜平坦化と％予測一秒量（％FEV1.0）の相関をきたしたことに関しては，肺胞破壊により肺過膨張になり横隔膜平坦化をきたす一方で肺胞破壊により気道周囲支持組織が減少し，気道が虚脱しやすくなるという肺胞

Fig. 7 Relationship between the radius of the curvature of the right hemidiaphragm and %TLC predicted. (TLC: total lung capacity)

Fig. 8 Relationship between the radius of the curvature of the right hemidiaphragm and %RV predicted. (RV: residual volume)

Fig. 9 Relationship between the radius of the curvature of the right hemidiaphragm and %FEV1.0 predicted.

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Fig. 11 Inspiratory time cycle (inspiratory time/total breath time) is decreased in patients with COPD (emphysema dominant type)

破壊（肺気腫）を介した関係をみているものと考えられた．横隔膜平坦化と％予測一秒量（％FEV1.0）に相関が認められたことより，腹部エコーで観察された横隔膜平坦化はCOPD診断補助の根拠になりうると考えられた．エコーは，real time に画像が表示されるB-mode の

ほかにも，M-mode という時系列mode を有する機器も多く，M-mode は時間の評価に優れる．今回，呼気延長をきたしたCOPD患者の評価に有用であった．M-modeで横隔膜の呼吸運動が可視化することができ今後，呼吸運動のモニタリングとしての使用が期待される．また，M-mode 計測線を B-mode 画像上で移動させることにより部位による横隔膜運動の違いが評価でき，COPD（肺気腫優位型）患者での腹側横隔膜の動きの悪さが評価できた．横隔膜走査法（心窩部右斜走査）で，横隔膜の平坦化

が認められた場合，横隔膜奇異運動や腹側横隔膜の動きが悪い場合，さらにM-mode を有する機器（＊anatomicalM-mode でなくとも通常のM-mode で評価可能である）で呼気延長が認められた場合は，COPD（肺気腫優位型）である可能性が高いと考えられる．腹部エコー検査横隔膜走査法で上記の様な所見を有する被検者に遭遇した場合は，喫煙歴を聴取の上，スパイログラフィー検査につなげることを我々は期待する．

我が国では，40 歳以上の男性におけるCOPDの有病率は 13.1％にもおよぶとされ，その多くは未診断のままである９）．我々の考案した横隔膜走査法を腹部エコーのルーチン走査法の一つに加えることにより，人間ドック，日常診療に頻用され，簡便，非侵襲である腹部エコー検査で未診断COPD患者が少しでも拾い上げられることを望む．本論文の要旨は，平成 16 年 3月，第 44 回日本呼吸器学会総会（東京）にて発表した．

文 献

1）Iwasawa T, Kagei S, Gotoh T, et al. Magnetic reso-nance analysis of abnormal diaphragmatic motion inpatients with emphysema. Eur Respir J 2002 ; 19 :225―231.

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Abstract

Evaluation of the diaphragm in patients with COPD (emphysema dominant type)by abdominal ultrasonography

Hitoshi Kawamoto１）, Masayuki Kambe２）and Toshihiko Kuraoka３）1）Kawamoto Internal, Pediatric, and Pulmonary Clinic, Snoring and Sleep Apnea Service Center

2）Funairi Hospital3）Yoshijima Hospital

The aim of this study was to clarify whether the diaphragm in patients with COPD (emphysema dominanttype) can be evaluated by abdominal ultrasonography. We therefore established a method for diaphragm scan-ning : The dome of the right hemidiaphragm was detected by epigastric right oblique scan passing through theright edge of the inferior vena cava and the zone of apposition. Diaphragmatic flattening, correlation between theflattening and ％FEV1.0, diaphragmatic motion, and the inspiratory time cycle were also measured. We studied 14patients with COPD (emphysema dominant type) and 12 healthy control subjects. Results : (i) Diaphragmatic flat-tening was recognized in patients with COPD and the radius of the right hemidiaphragmatic curvature (index ofdiaphragmatic flattening) correlated with ％FEV1.0. (ii) Motion of the anterior diaphragm was poor in patients withCOPD. (iii) Expiration time was prolonged in patients with COPD. Conclusion : Flattening and motion of the dia-phragm, as well as the prolonged expiratory time were possible to evaluate by abdominal ultrasonography. Dia-phragmatic flattening reflects ％FEV1.0. Based on these observations we believe that abdominal ultrasonographymay be useful to avoid underdiagnosis of COPD.