気管支けいれん：小児および成人における原因と治療

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気管支痙攣は、気管支平滑筋の収縮、粘膜浮腫、および粘液過剰分泌によって生じる急性または亜急性の気道狭窄です。喘鳴、息切れ、胸の圧迫感、咳嗽などの症状が現れます。気管支痙攣は独立した疾患ではなく、喘息、ウイルス性呼吸器感染症、慢性閉塞性肺疾患、アレルギー反応、および身体活動に伴う症候群です。合併症および死亡率を低減するためには、その発症機序、危険因子、経過、および最新の治療法を理解することが不可欠です。[1]

臨床医の重要な役割は、気管支痙攣を迅速に認識し、その重症度を評価し、他の呼吸困難の原因と鑑別し、短時間作用型β刺激薬による治療を直ちに開始し、抗コリン薬、全身性グルココルチコステロイド、酸素投与、そして重症例では必要に応じて追加薬剤を投与することです。生命を脅かす状況では、アナフィラキシーや異物誤嚥を除外することが不可欠です。[2]

再発性気管支痙攣に対する現在の長期管理戦略は、吸入グルココルチコステロイドによる抗炎症療法、維持療法と症状緩和のためのフォルモテロールとの併用、そして重症好酸球性喘息またはアレルギー性喘息に対する生物学的製剤の使用に依存しています。小児の場合、年齢と喘鳴の表現型に応じてアプローチが調整されます。[3]

基本的な診断原則には、臨床評価、気管支拡張薬負荷試験によるスパイロメトリー、ピークフローメトリー、呼気中の一酸化窒素分画測定、好酸球増多症の評価、アレルギー検査などが含まれる。異物が疑われる場合は、誘発試験、CT検査、気管支鏡検査が行われる場合もある。[4]

疫学

気管支けいれんは、ほとんどの場合、喘息に伴って起こります。世界保健機関（WHO）によると、喘息は世界中で約2億6,200万人に影響を与えており、年間の死亡率は数十万人に上ります。これらの数字は、この問題の規模の大きさと、気管支けいれん発作の迅速な診断と治療の重要性を浮き彫りにしています。[5]

世界疾病負担データによると、年齢標準化死亡率は低下しているものの、全体的な有病率は依然として高く、患者数は数億人と推定されています。これは、医療へのアクセスの不均衡、環境曝露、そして障害や病状の悪化の一因となる肥満が原因です。[6]

小児喘息に関する国際的な研究で示されているように、小児における喘鳴の発生率は地域によって大きく異なります。世界中で約10人に1人の小児が過去1年間に喘鳴を経験しており、そのうちかなりの割合が重度の症状を経験しており、これは気管支痙攣や救急外来受診のリスクと直接関連しています。[7]

入院率と死亡率は、大気汚染、タバコの煙、アレルゲンへの曝露、基本的な抗炎症療法の利用可能性などによって、国や地域によって大きく異なります。標的を絞ったサーベイランスと教育プログラムは、こうした転帰のばらつきを軽減します。[8]

理由

気管支痙攣の最も一般的な原因は、慢性炎症による様々な気道閉塞を伴う喘息です。増悪は、アレルゲン、ウイルス感染、運動、冷気、刺激物、維持療法の不遵守によって引き起こされます。ウイルス誘発性の喘鳴は小児によく見られ、一過性の場合もあれば、持続性喘息へと進行する場合もあります。[9]

成人では、慢性閉塞性肺疾患、特に感染症において気管支痙攣が発生することがあります。また、感受性の高い患者においては、非選択的β遮断薬や一部の非ステロイド性抗炎症薬などの薬剤によっても引き起こされることがあります。逆流、煙の吸入、職業上の刺激物への曝露は、気管支収縮を増強させることが示されています。[10]

気管支痙攣はアナフィラキシーの主要な症状であり、皮膚症状および血行動態症状を伴います。このような症例では、アドレナリンの即時筋肉内注射とそれに続く支持療法が最も重要です。[11]

別のグループとして運動誘発性気管支痙攣があり、これは喘息患者と喘息のないアスリートの両方に発生します。運動誘発性発作の診断と予防には独自の管理基準があります。[12]

リスク要因

吸入アレルゲンへの感作、喘息やアトピーの家族歴、肥満、能動喫煙または受動喫煙は、気管支痙攣および重症増悪のリスクを著しく高めます。これらの因子は、慢性気道炎症と気管支過敏症の両方の発症に影響を与えます。[13]

大気汚染、職業上の化学刺激物質や粉塵への曝露、そしてコントローラー療法へのアクセスの悪さは、増悪の頻度と入院の可能性を高めます。曝露量を減らすことを目的とした公衆衛生戦略は、より良い転帰と関連しています。[14]

小児では、未熟性、低出生体重、早期のウイルス性下気道感染症、家庭内煙曝露により、就学前および学齢期の喘鳴発作の可能性が高まります。[15]

薬剤性気管支痙攣は、非選択的β遮断薬、コリンエステラーゼ阻害薬、および一部の非ステロイド性抗炎症薬を服用している患者で、薬剤性気管支痙攣が起こる可能性が高く、病歴聴取や治療計画の立案において考慮すべき重要な点である。[16]

病因

気管支痙攣は、慢性炎症時に気管支平滑筋に対する気管支収縮作用と気管支拡張作用の不均衡によって引き起こされます。喘息患者では、2型Tヘルパー細胞、好酸球、ロイコトリエンやサイトカインなどのメディエーター、そして上皮性警報因子が関与しています。これにより、気道過敏性と気流閉塞の程度が異なります。[17]

粘膜浮腫と粘稠な痰の過剰分泌を背景に、気管支内腔はさらに狭くなり、気流抵抗と喘鳴が増加します。混合性炎症を呈する患者の中には、好中球系のメカニズムが優位となる場合があり、これは異なる媒介因子と治療への反応と関連しています。[18]

運動中、その根本的なメカニズムは、激しい換気中の気道の浸透圧および熱ストレスに関連しており、これがメディエーターの放出と短期的な気管支収縮を誘発します。[19]

アナフィラキシーでは、全身性肥満細胞の脱顆粒が主導的な役割を果たし、急速に進行する気管支および血管への影響により、直ちにアドレナリンを投与する必要がある。[20]

症状

典型的な症状としては、呼気時の喘鳴（ゼーゼー）、呼気時呼吸困難、胸の圧迫感、乾性または非乾性咳嗽などが挙げられます。症状は夜間や早朝、また誘因物質への曝露によって悪化することがよくあります。小児では、喘鳴は高音で単形性となることがあります。[21]

重度の気管支痙攣は、頻呼吸、呼吸補助筋の障害、肋間陥凹、文章での発話困難、最大呼気流量および酸素飽和度の低下を伴う。この場合、迅速な治療とモニタリングが必要となる。[22]

気管支痙攣を伴う蕁麻疹、低血圧、喘鳴、または唇や舌の腫脹がある場合は、アナフィラキシーの懸念があります。このような状況では、他の吸入薬よりもアドレナリンが推奨されます。[23]

子供が食事中や遊んでいるときに突然症状が現れ、咳の発作や呼吸音の非対称性を伴う場合は、異物の誤嚥を除外する必要があります。[24]

形態と段階

持続期間に基づいて、気管支痙攣は急性、亜急性、慢性再発性に分類されます。急性発作は通常、アレルゲンとの接触、ウイルス感染、またはストレスによって引き起こされ、迅速な緩和が必要です。亜急性発作は、喘息のコントロール不良と関連することが多いです。[25]

重症度は通常、臨床所見、最大呼気流量（PEF）、呼吸数、発話能力、酸素飽和度に基づいて、軽症、中等症、重症に分類されます。これらの基準によって、緊急治療の範囲が決定されます。[26]

表現型的には、小児では一過性のウイルス誘発性喘鳴と、持続的な過敏性を伴うアトピー性表現型が特徴となる。成人では、好酸球性バリアントと非好酸球性バリアントが区別され、ストレス誘因または刺激物質が優勢となる。[27]

運動選手や活動量の多い人における運動誘発性気道狭窄は別途考慮され、特定の診断検査や運動前の予防法が用いられる。[28]

合併症と結果

重度の気管支痙攣を治療せずに放置すると、呼吸不全、低酸素血症、高炭酸ガス血症を呈し、侵襲的人工呼吸器が必要となる場合があります。重度の発作を繰り返すと、特に基本的な抗炎症治療を受けていない場合、入院リスクが高まり、まれに死亡に至ることもあります。[29]

長期にわたる気道制御不全は、気道リモデリング、内腔変動の減少、そして持続的な気流制限を促進します。これは運動耐容能と生活の質を低下させます。[30]

小児科において、喘鳴の頻発は、学校欠席、活動制限、家族への負担増加と関連しています。環境要因の改善と適切な支持療法によって、こうした負担を軽減することができます。[31]

アナフィラキシーでは、発症直後にアドレナリンを投与しないと、急速に進行する低血圧、気道浮腫、死亡のリスクが高まります。[32]

診断

初期評価には、誘因の履歴、聴診、パルスオキシメトリー、最大呼気流量測定が含まれます。気管支拡張薬負荷試験を伴うスパイロメトリーは、喘息に特徴的な可逆的な閉塞を確認し、換気障害の程度を評価することができます。[33]

喘息の診断のための客観的検査には、呼気中の一酸化窒素濃度（FCO）の測定と好酸球数の測定があり、これらは好酸球性炎症の同定や吸入グルココルチコステロイドへの反応の予測に役立ちます。疑わしい場合は、メタコリンまたは運動負荷による誘発試験が行われます。[34]

非典型的な臨床症状、肺炎、気胸、または誤嚥の疑いがある場合には、胸部X線検査が適応となります。小児において片側聴診上の非対称性が持続する場合は、診断および治療目的で硬性気管支鏡検査（できれば硬性気管支鏡）が推奨されます。[35]

異なる複雑な症例では、酸素飽和度と動脈血ガス組成を評価し、高解像度コンピュータ断層撮影を実施し、声帯機能障害が疑われる場合は、症状がある間に喉頭鏡検査を実施します。[36]

表: 診断検査とその結果

鑑別診断

喘息性気管支痙攣は、慢性閉塞性肺疾患の増悪、喘鳴を伴う心不全、肺塞栓症、肺炎、気胸などと鑑別することが重要です。喫煙歴、発症年齢、喀痰の特徴、聴診、画像診断データが考慮される。[42]

小児では、特に突然の発症、咳嗽、片側換気低下がみられる場合は、異物誤嚥の可能性を考慮する必要がある。強い疑いがある場合は、胸部X線写真が正常であっても気管支鏡検査を行う。[43]

声帯機能不全（現在では誘発性喉頭閉塞症と呼ばれることが多い）は、喘鳴に類似することがあります。吸気時の音、喉に塊のような感覚、そして運動を中止すると症状が急速に消失するのが特徴です。確定診断には画像検査が必要です。[44]

アナフィラキシーは、全身の皮膚症状、低血圧、急速に進行する呼吸困難を特徴とする。診断の遅れは危険であり、臨床所見に基づいて治療を開始する。[45]

処理

救急治療。第一選択療法は、短時間作用型β刺激薬であり、スペーサー付き定量噴霧式吸入器またはネブライザーを用いて投与されます。イプラトロピウムの追加は、中等症から重症のエピソードにおける転帰を改善します。即効性がない場合、または重症度が明らかな場合は、全身性グルココルチコステロイドが処方されます。目標酸素飽和度は通常94～98%ですが、高炭酸ガス血症のリスクがある慢性閉塞性疾患患者では88～92%です。[46]

重症例に対する補助療法。静脈内硫酸マグネシウムは、成人では入院期間を短縮し、肺機能を改善することが示されている。一方、小児では中程度のエビデンスではあるものの、第一選択療法が無効の場合に使用することを支持している。アナフィラキシーに対する第一選択治療は、依然として筋肉内アドレナリン投与である。呼吸筋疲労の兆候が認められた場合は、早期の非侵襲的人工呼吸器および挿管が検討される。[47]

増悪の長期管理と予防。現在の戦略としては、最小有効用量の吸入グルココルチコステロイド、維持療法および緩和療法のためのフォルモテロールの使用、そして選択された患者における長時間作用型抗コリン薬および抗ロイコトリエン薬の追加などが挙げられる。吸入技術の訓練と増悪時の対応計画は不可欠である。[48]

重症喘息と生物学的製剤。頻回の増悪を呈する高リスク患者には、免疫グロブリンE、インターロイキン-5およびその受容体、インターロイキン-4受容体αに対するモノクローナル抗体、および抗胸腺間質性リンパ球形成薬が用いられる。選択は、表現型、バイオマーカー、および併存疾患に基づいて行われる。[49]

運動誘発性気道狭窄。運動前に短時間作用型β刺激薬を使用すること、およびウォームアップとトレーニング条件を変更することが推奨されます。喘息合併患者では、基本的な抗炎症コントロールにより運動中の発作頻度が減少します。[50]

表：気管支痙攣に対する薬剤と介入

防止

発作の予防には、気道炎症の定期的なモニタリング、吸入器の適切な使用、誘因の除去、そして患者への行動計画の指導が含まれます。小児では、定期的な予防接種と、家庭内でのアレルゲンや煙への曝露を減らすことが重要です。[59]

運動誘発性気道狭窄のある患者には、適切なウォームアップ運動、寒冷・乾燥空気からの保護、短時間作用型β刺激薬による前治療が有用です。アトピーの場合は、主要なアレルゲンの除去と関連する鼻炎の治療が推奨されます。[60]

予報

適切な治療と基礎療法を適時に受ければ、予後は良好で、大きな制限を受けることなく活動的な生活を送ることができます。治療計画の遵守、吸入法のモニタリング、定期的な医師の診察は、重度の増悪や入院のリスクを軽減します。[61]

予後不良は、重篤なエピソードの頻発、全身ステロイドの必要性、併存する肥満、刺激物への慢性的な曝露、そして治療遵守の不良と関連している。適応があれば生物学的製剤を含む個別化戦略によって、疾患負担を大幅に軽減することができる。[62]

よくある質問

• 気管支けいれんは喘息とどう違うのでしょうか?

気管支けいれんは、気道狭窄の複合症状であり、喘息で最もよく見られますが、ウイルス感染症、アナフィラキシー、喫煙者の慢性閉塞など、他の疾患にも併発することがあります。治療法を選択するには、根本原因を特定することが重要です。[63]

• 吸入器だけでなくアドレナリンが必要なのはどんなときでしょうか?

気管支けいれんに、蕁麻疹、唇や舌の腫れ、血圧の低下、喘鳴、急激な悪化などの全身アレルギー反応の兆候が伴う場合は、アナフィラキシーとみなされ、アドレナリンが直ちに筋肉内投与されます。[64]

• 硫酸マグネシウムは救急治療室で効果がありますか?

第一選択治療が無効である重症発作の成人患者では、硫酸マグネシウムの単回点滴により入院の可能性が減少し、肺機能が改善します。小児患者ではデータは限られていますが、一般的に重症例での使用を支持しています。[65]

• 酸素を投与する場合の目標飽和度はどれくらいですか?

ほとんどの患者では、94～98%の範囲が目標値となります。慢性閉塞による高炭酸ガス血症のリスクがある場合は、血液ガス測定前に88～92%を目標値とすることが推奨されます。[66]

• 身体活動中の発作を予防するにはどうすればいいですか?

運動の数分前に短時間作用型β刺激薬を使用し、段階的なウォームアップを行い、冷たく乾燥した空気から気道を保護し、喘息がある場合は基本的な炎症コントロールを行ってください。[67]