症例 睡眠時呼吸障害に伴う著明な低 CO 2 血症が心室細動の発生に関与したと考えられる拡張型心筋症の 1 例 A case of dilated cardiomyopathy who experienced repetitive ventricular fibrillation associated with severe hypocapnia 久保田香菜 矢野裕一朗 1,2) 村田光延 今井 靖 新保昌久 苅尾七臣 自治医科大学内科学講座循環器内科学部門,2) 国分寺さくらクリニック Abstract 症例は 52 歳の男性. 拡張型心筋症の経過中にうっ血性心不全をきたし, 夜間就寝中に心室細動 (ventricular fibrillation;vf) の頻発を認めた.VF をきたした際に著しい低 CO 2 血症, および呼吸性アルカローシスを呈しており, その原因としては重症の中枢性睡眠時無呼吸による無呼吸の後に引き続く一過性過呼吸が原因と考えられた. 突然死回避のため植込み型除細動器 (implantable cardioverter defibrillator;icd) を挿入した上で, 無呼吸に対して adaptive servo ventilation(asv) 導入を行ったところ心室性不整脈の頻度は著減した. 今回われわれは, 著しい低 CO 2 血症または呼吸性アルカローシスが VF のトリガーになったと思われる症例を経験したので文献的考察を加え報告する. Kana Kubota, Yuichiro Yano, Mitsunobu Murata 1,2), Yasushi Imai, Masahisa Shimpo, Kazuomi Kario Division of Cardiovascular Medicine, Department of Internal Medicine, Jichi Medical University School of Medicine, 2) Kokubunji Sakura Clinic Key words 低 CO 2 血症 呼吸性アルカローシス 心室細動 拡張型心筋症 睡眠時無呼吸 (215.12.21 原稿受領 ;216.3.18 採用 ) はじめに近年, 心血管疾患と睡眠呼吸障害 (sleep disordered breathing;sdb) との関連が指摘されているが, 中でも SDB を合併した心不全患者では致死性不整脈の危険が増大することが報告されており, SDB の管理は心不全患者の予後を決定する重要な因子であると考えられる. SDB は閉塞性無呼吸 (obstructive sleep apnea; OSA) と中枢性睡眠時無呼吸 (central sleep apnea; CSA) に大別され, 心不全症例ではどちらも合併しうることが知られている. 特に CSA は心不全患者に特徴的で, 中でもチェーン ストークス呼吸を伴う中枢性睡眠時無呼吸 (central sleep apnea with Cheyne-Stokes respiration;csr-csa) 合併症例では, 夜間の致死性不整脈による突然死が多いことが 責任著者 久保田香菜 : 自治医科大学内科学講座循環器内科学部門 ( 329-498 栃木県下野市薬師寺 3311 番地の 966
報告されており, その誘因として睡眠中の低 CO 2 血症が注目されている. CSA を有する心不全症例に低 CO 2 血症 (PCO 2< 35 mmhg) を伴う場合,PCO 2 が正常な症例と比較して心室期外収縮 (premature ventricular contraction;pvc) が高頻度であることが報告され 2), さらに心室頻拍 (ventricular tachycardia;vt) や VF といった致死性の心室性不整脈も高頻度に出現することが示唆されている. また近年では低 CO 2 血症ではなく, 血清アルカローシスが心室性不整脈の誘因であるといった報告 3) もなされている. 今回われわれは,CSR-CSA を有する重症心不全患者で VF をきたした際, 著しい低 CO 2 血症および呼吸性アルカローシスを伴っていた 1 例を経験したので報告する. 症例患者 :52 歳, 男性. 主訴 : 呼吸困難, 下腿浮腫, 体重増加. 既往歴 : 特記事項なし. 家族歴 : 特記事項なし. 現病歴 :28 年 1 月にうっ血性心不全, 心房細動で近医総合病院に緊急入院, 特発性拡張型心筋症と診断された. カルベジロール 1 mg, 利尿薬を投与されて通院加療を行っていた.212 年 7 月上旬に呼吸困難, 下腿浮腫, 体重増加で入院し, 急性心不全の診断で加療され, 状態は改善傾向にあった. 第 1 病日の午後 8 時半頃, 就寝中に VF となり, 電気的除細動 (15 J) を 1 回施行され, 洞調律に回復した. アミオダロン持続静注開始, また低 K 血症 (3.2 meq/l) を認めていたため, 塩化カリウム持続静注による補正を開始したが, 翌朝までに計 4 回 VF となり, その度に電気的除細動で洞調律に復帰した. VT/VF storm の管理および ICD の挿入が考慮されたため第 11 病日に当院へ転院搬送となった. 入院時身体所見 : 身長 174 cm, 体重 75.3 kg(bmi 24.8 kg/m 2 ), 血圧 116/82 mmhg, 脈拍 82 bpm 整,SpO 2( 酸素 7 L 投与 )1%, 意識清明, 心音 :Ⅰ 音 /Ⅱ 音正常,Ⅲ 音 /Ⅳ 音聴取せず, 心雑音なし, 呼吸音 清, 下腿浮腫なし. 入院時検査所見 : 血液検査 ( 血算 )WBC 1,/ ml,rbc 537 1 4 /ml,hb 17.2 g/dl,ht 52.3%, Plt 18.3 1 4 /ml,( 凝固 )PT-INR 1.76,( 生化学 ) TP 5.3 g/dl,alb 2.8 g/dl,bun 13 mg/dl,cr.83 mg/dl,ua 7.9 mg/dl,t-bil 4.2 mg/dl, D-Bil 1.5 mg/ml,ast 45 mu/ml,alt 39 mu/ ml,ldh 412 mu/ml,cpk 251 mu/ml,na 134 meq/l,k 4.1 meq/l,cl 99 meq/l,crp.92 mg/ dl,( 血液ガス ( 酸素 5 L マスク投与 ))ph 7.692, pco 2 19.1 mmhg,po 2 121.3 mmhg,hco 3 22.7 meq/l,be 5.9 meq/l,angap 14.1 meq/l,lac 2.2 meq/l. 胸部 X 線写真 : 臥位撮影,CTR 65%, 左第 2 4 弓突出し肺動脈および左房 左室が拡大, 肺うっ血像を認めた. 心電図 ( 図 : 洞調律, 心拍数 87/ 分,QRS 軸正常,V 1 4 誘導で R 波増高不良,V 1 6 誘導で陰性 T 波, V 4 5 で陰性 T 波,QTc 582 msec と延長を認めた. 心臓超音波検査 : 左室壁厚は 1.2 mm と正常範囲である, 左室壁運動はびまん性に低下しており, 左室駆出率 (left ventricular ejection fraction; LVEF) は 22.3% であった. 左房 (45.7 mm), 左室 ( 左室拡張末期径 / 左室収縮末期径 64.2/59. mm), 右室 (45. mm) の拡大あり, 軽度僧帽弁逆流, 軽度三尖弁逆流を認めた. 推定収縮期肺動脈圧は 2 mmhg であった. 左室拡張早期波 (E 波 ) 最大流速.93 m/s,e 波最大流速と心房収縮期波 (A 波 ) 最大流速との比 (E/A)3.2,DcT 11 msec と短縮し拘束型パターン, 下大静脈径は 1 mm で呼吸性変動を認めた. 経過 : 転院時の心電図で QTc 582 msec と著明な延長を認めたため, アミオダロン持続静注は中止し, また低カリウム血症が不整脈の原因の 1 つと考え, 塩化カリウムの持続静注で血清カリウム値の補正を継続した. しかしながらカリウム値は正常化し, QT 間隔延長も 346 533 msec 程度 ( 心房細動 ) まで 低 CO 2 血症が VF を惹起した DCM の 1 例 967
V1 Ⅰ V2 Ⅱ V3 Ⅲ V4 avr V5 avl V6 avf 図1 968 入院時心電図 改善していた(図 2A)にもかかわらず第 18 病日の午 を認め(図 3A) 血液ガス検査では最大 ph 7.49 の 前 2 時頃と午後 11 時頃に VF の出現あり 1 回目は 呼 吸 性 ア ル カ ロ ー シ ス お よ び 最 低 PCO2 29 DC(15 J)で洞調律へ回復 2 回目は自然停止した mmhg の低 CO2血症を認めた(図 3B) 本検査日に 24 時間心電図モニターで夜間就眠後に連結時間の は VF は認めなかったものの 就寝後に多源性の 短い PVC が頻発し R on T を介して VF に移行す PVC 頻発や非持続性 VT がみられた またアルカ る(図 2B)傾向がみられたこと またリドカイン静 ローシス 低 CO2血症時の心電図において QT 間隔 注により PVC の減少が認められたことから 眠前 のさらなる延長や T 波の変化など 心電図変化は にメキシチレン 15 mg の内服を開始した また 検出されなかった QT 間隔に注意しながらアミオダロン(2 mg 内 CSR-CSA に対して第 27 病日から adaptive ser- 服)を再開した 突然死予防のため 第 2 病日に vo ventilation(asv)を導入し 初期設定は呼気時圧 ICD 挿入術を施行した レ ベ ル (expiratory positive airway pressure 転院時および第 18 病日の VF 発症時に採取した EPAP)5 cmh2o 吸気時圧レベル(inspiratory posi- 血液ガス検査で いずれも著しい低 CO2血症および tive airway pressure IPAP)8 15 cmh2o とした 呼吸性アルカローシスを認めたことから SDB と ASV 導入後 4 日目に施行した PSG では無呼吸低呼 心室性不整脈の関連性に着目し 第 24 病日に Type 吸指数(apnea hypopnea index AHI)は導入前 31.9 2 の終夜睡眠ポリグラフィー(polysomnography と比較して 2.2 と明らかに改善した しかし動脈血 PSG)と 動脈圧ラインを挿入して 2 時間毎の動脈 液ガス検査では夜間の呼吸性アルカローシスは改善 血液ガス検査を同時に行った PSG では CSR-CSA せず PVC の頻度にも改善はみられなかった その
Ａ V1 25m/s V2 V3 V4 V5 V6 Ｂ 75m/s 図2 心電図 Ａ VF 発生前日(第 17 病日)の心電図(胸部誘導) QT 間隔 346 533 msec Ｂ VF 発生時のモニター心電図(第 18 病日) 原因として一回換気量が 8 ml 以上と多く 過換 患者で VF をきたした際 著しい低 CO2血症および 気になっていることが考えられたため IPAP を 5 呼吸性アルカローシスが存在した 1 例を経験した 1 cmh2o に変更したところ 夜間の動脈血液ガス 抗不整脈薬の内服のほか ASV 導入による CSR- 検査では PCO2 3 mmhg ph 7.4 と低 CO2血症 CSA の改善により夜間の低 CO2 血症および呼吸性 および呼吸性アルカローシスの改善がみられ(図 アルカローシスを予防し VF の出現防止を図った 4) PVC の頻度の減少を認め 以後 ICD の定期的 睡眠中の呼吸は呼吸中枢に存在する CO2化学受容 な監視を行っているが VT VF のエピソードは全く 器により制御されているが 心不全患者では①低心 認められていない 拍出状態による循環遅延と生理学的死腔の増加 ② 考察 今回われわれは CSR-CSA を有する重症心不全 体液シフトによる中心血液量の増加 肺動脈圧の上 4) 昇 咽頭組織圧の上昇 ③低酸素や交感神経系の 5) 亢進 など種々の要因によって CO2化学受容器感受 低 CO2血症が VF を惹起した DCM の 1 例 969
P-Flow T-Flow THO ABD Snore SpO2 BODY 2-2 -4 2-2 12 8 4-4 12 8 4-4 A ph pco2 7.37 25 94 96 91 8 4 7.35 98-4 -84 95 95 92 9 9 94 93 91 93 89 88 89 87 86 86 86 87 86 94 9 82 86 86 78 S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S 7.49 7.47 7.45 7.43 7.41 7.39 18: 2: 就寝 22: : B 2: 4: ph 7.49 起床 pco2 29mmHg 6: 8: 45 4 35 3 (mmhg) 図 3 第 24 25 病日夜間の呼吸状態,pH,pCO 2 の推移 A:PSG 波形 B: 夜間動脈血液ガス検査 ICD 移植 ASV 導入 Titration 7.7 7.65 7.6 AHI 31.9 AHI 2.2 4 35 ph pco2 7.55 VF 7.5 7.45 7.4 7.35 7.3 第 1 病日 14: VF 第 18 病日 2: 第 25 病日 6: メキシレチン 15mg アミオダロン 2mg 第 3 病日 3: 第 32 病日 3: 第 35 病日 3: 3 25 2 15 (mmhg) 図 4 睡眠中の ph,pco 2 の推移 性が亢進しているため, 周期性呼吸 (CSR-CSA) が発生しやすい状況にある.CSR-CSA では CO 2 化学受容器感受性の亢進により, 無呼吸による CO 2 上昇を感知すると過換気となり, その結果 CO 2 の低下をきたすという呼吸サイクルを繰り返している. 近年, こうした周期性呼吸による低 CO 2 血症と致死性不整脈の関連が注目されており, その機序として低 CO 2 血症が心筋にもたらす様々な影響が関与していると考えられる. 低 CO 2 血症は心筋への酸素供給を低下 させ, 冠血流低下, 冠血管抵抗上昇や冠攣縮誘発などを引き起こす作用があるといわれており, これらによって起こった心筋虚血のため, 心室性不整脈が起こりやすくなると推察される 6). Javaheri や Sin らは, 重症心不全患者で夜間心室性不整脈を有する症例では有意に CSR-CSA の頻度が高いことを報告した 7,8). しかしながら, これらの研究は不整脈発現時の血中 ph や PCO 2 の動きを捉えたものではなく,CSR-CSA 患者における睡眠 97
時の血中 ph や PCO 2 の変化については不明である. 今回のわれわれの報告のように,VF 発症時と著しい低 CO 2 血症と呼吸性アルカローシスをリアルタイムに捉えた報告はこれまでにない. また, 致死的不整脈をきたすような CSR-CSA 患者の血中 ph は, 覚醒時や起床後よりも睡眠時に上昇し,PCO 2 も睡眠時に低下するという日内変動を示した報告はこれまでにない. 本症例では ASV を導入しその設定を至適化することで PVC や VF の発現が抑制された.ASV 導入による AHI の改善だけでは PVC の頻度は減少せず, 適切なマニュアルタイトレーションを行った後に過換気および低 CO 2 血症, 呼吸性アルカローシスの改善を確認することで,PVC および VF の発現が抑制された. このことは低 CO 2 血症および呼吸性アルカローシスが不整脈の抑制に重要であることを示唆している. ただし, 本症例は経過中に心室性不整脈を抑制するために, アミオダロンやリドカインの内服を開始しており, これらの薬剤が少なからず不整脈発症の抑制に寄与した可能性はある. しかしながら, これらの薬剤では低 CO 2 血症および呼吸性アルカローシスが改善できる見込みは少ない. またアルカローシスに伴う低カリウム血症が心室性不整脈発生頻度を増加させた原因とも考えうるが, 当院へ転院後の血清カリウム値は一貫して 4. 4.5 meq/l を維持していた. もう一点, 本症例では転院時に著明な QTc 延長を認めており,VF の原因の 1 つとして関与していた可能性がある. 転院後にアミオダロン持続静注を中止するなど改善に努めたが, もともと長年の心房細動があり, 第 13 病日からは心房細動に戻っていたため心拍によっては QT 間隔が延長しており, その関与を完全に否定することはできない. また ASV は CSR-CSA に対して, そのときの呼吸状態に合わせて補助の程度を変動させ, 最終的に自発呼吸を安定させる呼吸補助療法器である. Teschler らは,ASV は持続的気道陽圧法 (continuous positive airway pressure;cpap),2 層式気道陽圧 (bi-level positive airway pressure;bi-level PAP), 酸素療法よりも CSR-CSA に対して効果的であると報告した 9). また陽圧呼吸により SDB が改善されると PVC 1) や発作性心房細動 1 が減少することがこれまで知られてきたが, これは SDB の改善に伴う自律神経の安定化が寄与しているものと思われる.Oldenburg らは CSR-CSA を有する心不全患者で ASV を使用すると, 自律神経活性安定化作用と運動耐用能改善効果があると示した 12). 結語 CSR-CSA を有する重症心不全患者で VF をきたした際, 著しい低 CO 2 血症および呼吸性アルカローシスが存在した 1 例を経験した. 重症心不全患者における致死性不整脈と低 CO 2 血症もしくはアルカローシスと関連性をリアルタイムに捉えた稀有な 1 例報告である. 致死的不整脈および突然死予防という観点から ASV による SBD 改善の重要性を再認識した. 文献 Lanfranchi PA, Somers VK, Braghiroli A, et al:central sleep apnea in left ventricular dysfunction:prevalance and implications for arrhythmic risk. Circulation 23; 17:727-732 2) Javaheri S, Corbett WS:Association of low PaCO2 with central sleep apnea and ventricular arrhythmias in ambulatory patients with stable heart failure. Ann Intern Med 1998;128:24-27 3) Javaheri S, Shukla R, Wexler L:Association of smoking, sleep apnea, and plasma alkalosis with nocturnal ventricular arrhythmias in men with systolic heart failure. CHEST 212;141:1449-1456 4) 麻野井英次 : 呼吸調節と睡眠呼吸障害.Herat View 212;16(6):584-59 5) Javaheri S:A mechanism of central sleep apnea in patients with heart failure. N Engl J Med 1999;341:949-954 6) Laffey JG:Hypocapnia. N Engl J Med 22;347(:43-53 7) Javaheri S:Sleep disorders in systolic heart failure:a prospective study of 1 male patients. The final report. Int J Cardiol 26;16:21-28 低 CO 2 血症が VF を惹起した DCM の 1 例 971
8) Sin DD, Fitzgerald F, Parker JD, et al:prevalence and physiological predictors of sleep apnea in 45 men and women with congestive heart failure. Am J Respir Crit Care Med 1999;6:111-116 9) Teschler H, Dohring J, Wang YM:Adaptive Pressure Support Servo-Ventilation:A Novel Treatment for Cheyne-Stokes Respiration in Heart Failure. Am J Respir Crit Care Med 21;164:614-619 1) Javaheri S:Effects of continuous positive airway pressure on sleep apnea and ventricular irritability in patients with heart failure. Circulation 2;11:392-397 1 Abe H, Takahashi M, Yaegashi H, et al:efficacy of continuous positive airway pressure on arrhythmias in obstructive sleep apnea patients. Heart Vessels 21; 25:63-69 12) Oldenburg O, Schmidt A, Lamp B, et al:adaptive servoventilation improves cardiac function in patients with chronic heart failure and Cheyne-Stokes respiration. Eur J Heart Fail 28;1:581-586 972