母体胎児医学は.中国で周産期医療.出生前診断.胎児超音波画像診断が進み.徐々に注目されるようになってきました。 現在.一部の致命的な先天性奇形には.胎児手術が採用されています。 一般的な胎児肺奇形について,胎児・新生児気管支肺分離症の診断と治療に関する国内外の文献の経過を概説した。
I. 概要
胎児の肺の発達は出生後の生存率を左右する要因の一つであり.胎児の肺の発達に影響を与える障害を正確に出生前に診断・評価することは重要である。 一般的な先天性肺奇形は.大きく3つに分類されます。
1. 気管支肺系の奇形
2.血管の奇形。
3. 両方の組み合わせ
胎児の肺の発達に影響を与える最も一般的な疾患は.気管支肺塞栓症(BPS).先天性肺嚢胞腺腫(CCAM).先天性横隔膜ヘルニア.胸水などである。 BPSは1946年にPryceによって命名され.正常な肺葉組織と気道の痕跡を欠き.体循環によって供給されている肺のセグメントを示唆している。
病因と類型化
(i) 病因
気管支肺分離症は.気管支肺隔離症(BPS)とも呼ばれ.体循環の異常な動脈から供給される肺組織の非機能的な塊で.自然の気管支樹に気管支がつながっていない状態です。 ほとんどの学者はプライスの牽引説を支持している。すなわち.胚発生初期に前腸管と肺芽の周囲には背側大動脈につながった多くの内臓毛細血管があり.肺組織からの剥離が起こると.これらの毛細血管は徐々に吸収されて消滅するというものだ。
この時期は.胎生4週目あたりから始まる。 背側大動脈に付着した内臓毛細血管は.何らかの原因で吸収が不完全となり.残存すると大動脈の異常枝管となって.胚性肺組織の一部を引っ張り.肺分離症を形成する。
肺分離症は.肺の発生過程における細胞増殖とアポトーシスの不均衡に起因する稀な遺伝的先天性疾患である。αインテグリン細胞質シグナルにおける遺伝子変化は.CCAMおよびBPS肺組織病変の重要な原因である。 また.細胞接着分子やHOXタンパク質の制御異常も原因である。 また.この実験により.肺組織の発生と気道形成に特定の細胞接着分子が重要であり.BPSとCCAMの症例ではそれらが異常に発現していることが確認された。 このことから.BPSおよびCCAM症例の病態は.細胞質内積分タンパク質のシグナル伝達機構の変化と関連していることが示唆された。
(ii) ステージング
血管牽引の残存期間によって.小葉内型と小葉間型の2つの亜型が形成されます。 前腸管からの剥離時に胚肺組織を牽引すると肺内隔離が形成され.剥離後に牽引すると肺外隔離が形成される。 小葉間気管支肺分離症は正常肺から完全に独立し.別の胸膜に包まれているのに対し.小葉内気管支肺分離症は周囲の正常肺組織と混ざり合っている。
小葉間気管支肺隔離術は.胸部.横隔膜の内側.または横隔膜の下部に位置する。 気管支肺内隔離と気管支肺内隔離は一緒に起こることがあります。 肺全体が分離されることもあり.両側の気管支肺分離が報告されているが.非常に稀である。 肺隔離の動脈血供給は下横隔動脈.上横隔動脈に由来し.静脈還流は肺静脈または体循環の静脈に由来することができる。 異常な血液供給は.気管支肺分離の実質を通る大量の動静脈シャントや大量の喀血.胸水貯留による高容積心不全を引き起こす可能性があります。
小葉間型は胎児期や新生児期に診断されることが多く.小葉内型は小児期に診断されることが多くなります。 この2つのタイプのうち.約75%がintralobarタイプである。 BPSの小葉間型では肺静脈に逆流するが.小葉内型では奇静脈に逆流する。 また.胸郭外型もあり.こちらはあまり一般的ではありません。 肺内型については論争があり.肺内型の多くは肺の慢性炎症が繰り返される中で診断されるという見解がある。 一方.再発した慢性炎症が長引くと.肺靭帯の血管が二次的に肥大化し.二次的な肺分離症になることがあります。
出生前診断の観察から.肺内孤立型は慢性炎症反応による二次的なものである可能性がますます高まってきている。 小葉間肺気管支分離症は男性に多く(男女比3:1).左側に多く.先天性横隔膜ヘルニア.脊椎奇形.先天性心疾患などの疾患が合併することがあります。 小葉間肺分離症は.横隔膜ヘルニア.心血管奇形.肺形成不全.腸重積奇形など他の全身奇形と併存することがあります。 また.横隔膜の下に腫瘤があり.神経芽腫や副腎出血のように見えることもあり.誤診しやすいと言われています。
III. 診断と評価
(i) 出生前診断
出生前超音波検査では.気管支肺分離症は.高密度のエコーを持つ.境界のはっきりした.均質な腫瘤として現れます。 カラーフロードプラによる探査の結果.大動脈から胎児肺病変の動脈までの体循環の動脈が見つかることが.胎児気管支肺隔離の診断上の特徴である。 しかし.そのようなドップラー特徴が検出されない場合.エコー源性の微小嚢胞性先天性嚢胞腺腫様奇形と気管支肺隔離が同じ出生前超音波検査変化を持つ可能性があります。
超高速胎児磁気共鳴画像は.先天性嚢胞性アデノマトイド奇形と気管支肺分離症との鑑別に役立つ。 さらに.先天性嚢胞性腺腫様奇形と気管支肺分離症(混合病変)の臨床病理学的特徴を示す胎児肺腫の出生前診断は.いくつかの肺腫が共通の発生学的基盤を持つことを示唆している。
BPSは.妊娠中期に超音波検査で検出される均質な高エコーの腫瘤である。 BPSの出生前診断は.第3期よりも第2期の方がより正確である。 Liu YPの研究では.11例中7例で腫瘤は徐々に小さくなり.胎生期に変性していることが確認された。
妊娠後期には腫瘤の縮小が認められ.超音波検査では腫瘤縁に小葉を伴う低エコゲン性とともに不均一性が認められました。 画像診断で胎児に異常がある場合.胎児水腫.全身への血液供給異常.縦隔への腫瘤の影響.他の臓器奇形の存在の可能性など.これらの可能性に注意を払う必要があります。
静脈還流異常や静脈閉塞のモニタリングは.水腫や胎児水腫の有無を確認する重要な手段であり.超音波ドプラは循環からの血液供給の異常をともに検出することができるが.超音波ではこれらの異常を正確に検出できないこともあり.微小腺腫CCAMとの鑑別は不可能である。
MRIは.非放射性.多断面撮影.広視野.軟部組織のコントラスト分解能が良いなどの特徴から.超音波検査を補完するものとして重要性が高まっています。MRIの高周波波長は数メートルで.エネルギーはCTの1/1010の10-7evと小さく.胎児に対する安全性が高いことが特徴となっています。 MRIは.特に非定型病変の場合や.複数の複雑な異常が複合している場合.超音波診断の不足を補うために.胎児胸部異常の診断に使用することができます。
出生前MRIは.立体的で均質な画像を提供し.血液供給を明確に示すことができます。 出生前MRIは.肺の緩和時間の解析と評価.肺体積の測定により.肺の正常・異常の発達に関するより多くの情報を提供し.出生後の胎児予後をよりよく予測することができると報告されています。 出生前の胎児の総合的な評価や.出産後の治療計画にも役立ちます。 したがって.出生前MRIは超音波検査よりも効果的である。
一部の小さな病変(60%以下)は.超音波による出生前検査で完全に消失します。 しかし.生後のCTではやはり病変の存在が示唆されます。 そのため.生後にCT検査を行う必要があるのです。
なお.胎児の非免疫性水腫やその他の奇形がない場合.BPSの生存率は90%以上である。 さらに.胎児水腫や胸水などの出生前合併症の可能性もCCAMより低く.予後も良好です。
(ii) 生後診断
病歴や臨床症状だけで気管支肺隔離症を診断することは難しく.また.症状が顕在化しない場合もあります。 画像診断の急速な発達により.異常な動脈や排泄静脈を明確に示すことができるようになり.BPSの診断価値は著しく向上しています。 診断方法は以下の通り。
(1) X線診断:胸部X線写真は肺分離症の最も基本的な診断方法である。 下葉.主に内基部と後基部の腫瘤や浸潤徴候を示すことが多く.治療後に縮小することはあっても長期間消失しない動的変化をX線上に示すことが特徴である。
(2) 超音波検査:超音波検査やカラードップラー超音波検査は.肺病変の内部構造の特徴だけでなく.本疾患の確実な証拠である動脈の異常を明らかにできるため.本疾患の診断において大きな価値を持ちます。
超音波検査は胎児のPSを検出・診断することができ.嚢胞性PSの場合.共感染があると超音波検査で異常動脈を検出しやすくなります。 共感染がない場合.嚢内のガスが干渉するため.B超音波はあまり有用でない場合があります。 これは.B-超音波の限界です。
(3) CT診断:現在.肺隔離の生後診断にはCTが主流となっているが.血管の検出率は高くない。 医療画像技術の発展.特に多列式スパイラルCTの普及と高度化に伴い.スパイラルCTによる血管の強調スキャンは.肺隔離の診断において血管造影に代わるものとしてある程度利用することができるようになりました。
小葉内肺型は主に円形.卵形または三角形.多角形の境界のはっきりした一様な密度の塊として現れ.CT値は一様な密度の場合.筋肉と同様である。 感染症がある場合.液量が見られることがありますが.これは短期間で変化することがあります。
腫瘤の周囲には.肺気腫や気管支拡張症などの徴候が見られます。 肺葉の外観は.後縦隔または横隔膜に隣接した高密度の影として現れ.境界が明瞭で密度が均一で.まれに嚢胞性変化を伴うことがあります。
(4) MRI(磁気共鳴画像)は.体循環を肺に供給している動脈を造影剤を使わずに画像化するのに適した方法です。 気管支連通を伴う小葉内型では.病変は腫瘤と嚢胞の混合物として現れ.境界が明瞭な液体レベル.時には低信号の空気を伴うこともあります。
MRIの血管流空間効果.グラディエントエコーシークエンス(GRE).2D TOF.3D TOF.シネMRのマルチパナーイメージング機能.特に近年の血管表示のための新技術3D DCEMRA(ダイナミック磁気共鳴血管撮影)の開発により.従来のMRAの欠陥を克服し血管画像の質が著しく向上したため.孤立肺に血液供給する動脈を多角的に表示することが可能になってきた 3次元DCEMRAの開発により.孤立肺の血液供給動脈の起始部.本数.サイズ.排出静脈の流れ.孤立肺の内部構造などを多面的に把握できるようになり.血管撮影の質が大幅に向上しました。
そのため.MRは血液供給動脈を可視化する能力に優れています。 しかし.MRは肺の中に空気があるため.病変部やその周辺にアーティファクトが生じることがあり.CTほど病変部やその周辺の描出が良好ではありません。
(iii) 胎児のアセスメント
大きな腫瘤は.食道および静脈を圧迫し.さらに胎児水腫につながる還流障害を引き起こす可能性があり.胎児への介入または早産を必要とする場合がある [30] 。 したがって.腫瘤の大きさ.腫瘤の大きさの変化率.胎児水腫を引き起こすかどうかは.胎児予後の重要な指標となります。
妊娠16週から36週までの胎児3次元超音波検査で測定された肺体積の正常範囲は.妊娠週数ごとの胎児肺の発達を理解するための文献として報告されており.胎児肺塊や肺低形成の体積を評価するための貴重な参照基準となる。 胎児に先天性の肺の奇形が見つかった場合.超音波で肺の質量体積と残存肺体積を測定・算出する。
また.妊婦超音波検査による静脈還流異常や静脈閉塞の監視は.水腫や胎児水腫の有無を監視する重要な方法である。 また.残存肺の機能は胎児の予後を決定する重要な要素です。 先天性肺異形成は.超音波による診断がより困難である。 原因は.胎生4週目の背側弓動脈からの血液供給異常と推定される。 しかし.縦隔移動を用いて評価することができる。
Grethlは.胸部職業性病変と複合胎児水腫に対する294例の子宮内インターベンションの15年間の経験をまとめ.複合胎児水腫を伴わない場合の術後生存率は95%以上であり.複合胎児水腫の原因は十分に解明されていないが.胎児水腫の発生は確かに職業性病変の大きさと関連していると結論づけた。 胎児水腫の原因は完全には解明されていませんが.胎児水腫の発生は確かに占拠病巣の容積と関係があると考えられており.超音波による定期的な胎児モニタリングが不可欠です。
(iv) 乳児出産に関する推奨事項
胎児BPSが出生前に発見され.胎児水腫の併発がなく.転帰が良好であれば.妊娠を継続することは妥当な選択であると言えます。 出産は通常32週以降になります。 全身症状がない場合は通常の自然分娩で.縦隔移動.胸水貯留.気道閉塞が疑われる場合は早期の帝王切開が推奨されます。 緊急帝王切開は.経膣分娩が困難な胎児水腫や特大の空間占有性病変の場合.妊娠32週以降に実施し.出産後に緊急外科治療を行うこと。
IV.治療
(i) 胎児外科
BPSは時に胸水や胎児水腫を併発する。 胎児水腫を併発した場合の転帰は理想的ではなく.通常.胎児期における介入が考慮される。 対策としては.胎児手術やインターベンショナルアブレーションなどがあります。 超音波を用いたレーザー電気凝固による腫瘍の血液凝固と胸水ドレナージは.オランダで初めて成功しました。 胎児水腫の存在は.現在.胎児外科手術の一般的な適応となっています。 この場合も.硬化剤として無水アルコールとポリエチレングリコールモノドデシルエーテルを注入することで血液供給を遮断することができる。
(ii) 出産後の選択的手術
BPSの胎児診断の場合.胎生期後期の超音波検査で腫瘤が消失しても.出生後に診断確定のための再検査が必要で.X線や超音波検査で偽陰性が出ることがあるので.CT検査が必要である。 出生後に症状がはっきりしたものについては.緊急手術が必要であり.Adzick NSは.生後4週目から麻酔薬のリスクが減少し始めるので.少なくとも生後1カ月以内に手術を選択すべきとしている。
生後すぐに外科的治療を行わない症例については.長期間の経過観察が必要である。 肺炎の再発.出血.消化器症状.心不全の状態がある場合は.手術を検討する必要があります。 肺全体の発達に影響を与える可能性があるため.症状が出るまで待ってから手術するのは避けた方がよいでしょう。
(1) 治療の原則:肺隔離と診断された場合.左右シャントによる肺高血圧症や心不全による喀血.コントロールが困難な肺感染症の再発.一部の患者における気管支拡張症による喀血.時に癌などの潜在リスクを考慮し.通常は外科的切除により治療します。 肺内隔離の患者は.しばしば併発する感染症を持っています。 肺外孤立症の患者さんは.他の先天性奇形と合併していることが多く.外科的治療を行わないと予後はさらに悪くなります。
(2) 手術の目的:感染病巣を除去し.孤立肺の左右シャントを解消し.病巣の遠隔感染や発癌を予防すること。
(3)手術の時期:感染対策期間中.または併発がない場合はできるだけ早い時期に実施する。
(4) 手術方法:通常.肺葉内型は肺葉切除を原則とし.肺葉外型は孤立性肺組織を切除する。 肺隔離は.共感染による胸部癒着を伴うことが多く.胸腔内型に多いので.分離時に異常動脈を傷つけないように十分注意する必要があります。
体循環から孤立肺に供給する異常動脈の多くは下肺靭帯を経由して孤立肺に入るため.異常動脈の脈動を調べるために開胸時に下肺靭帯をルーチンに探索する必要があります。 当院では.肺葉外孤立肺.横隔膜内孤立肺などの孤立肺に対して.低侵襲な完全胸腔鏡治療を行い.手術合併症や術後回復期間も従来の開胸手術に比べてはるかに優れた成績をあげています。
V. まとめ
先天性肺分離症は.遺伝的要素を持つまれな先天性疾患である。 重症胎児への介入(浮腫など)は周産期生存率を大きく変える。予後はCCAMの複合浮腫がない場合は良く.浮腫がある場合は悪くなる。 実際.複合型BPSの胎児の大半は予後良好であり.胎児への介入が必要な胎児はまだ少数派である。 胎児期における開腹手術の明確な適応はなく.胎児が水腫を起こしやすい場合や水腫がある場合は早期の介入.あるいは開腹手術が必要です。