Point Master 38 E-FAST

外傷性気胸の超音波診断 −FASTからE-FASTへ−

① 外傷性気胸は，PTDの一因である緊張性気胸へ進展することがる。

② 外傷性気胸の 50% は臥位のX線では検出されない。

Occult-pneumothorax Supine-pneumothorax; 初期診療では外傷性気胸の評価のために胸部X線が行われるが，頚椎損傷やバイタルサインに影響を及ぼす損傷の可能性が少しでもあれば臥位で撮像される。

③ UCG (超音波診断) を用いた気胸の評価; pleural line

④ 感度; 50-100%, supine-XPよりUCGの方が優れている。

UCGの陰性的中率は90%以上であり，外傷性気胸の除外診断にも有用

⑤ 外傷初期診療におけるUCGがFAST（Focused Assessment with Sonography for Trauma）からE-FAST（Extended FAST）へ

外傷性気胸の超音波診断のエビデンス

Diagnostic performance of transthoracic ultrasonography and supine chest X-ray for detection of pneumothorax.

Study N P (%) Sensitivity (%) Specificity (%)

US X-ray US X-ray Rowan, et al, 2002 27 Ps 40.7 100 36.4 93.8 100 Kirkpatrick, et al, 2004 226 Hs 19.0 48.8 20.9 98.7 99.6 Blaivas, et al, 2005 1 176 Ps 30.7 98.1 75.5 99.2 100 Zhang, et al, 2006 135 Ps 21.5 86.2 27.6 97.2 100 Soldati, et al, 2006 186 Ps 30.1 98.2 53.6 100 100 Soldati, et al, 2008 218 Hs 11.5 92.0 52.0 99.5 100 Brook, et al, 2009 338 Hs 12.7 46.5 16.3 99.0 100 Nagarsheth, et al, 2011 79 Ps 27.8 81.8 31.8 100 100 N: total number, P: prevalence of pneumothorax, PPV: positive predictive value, NPV: negative predictive value, US: ultrasonography, Ps:patients, Hs: hemithoraces.

FAST （Focused Assessment with Sonography for Trauma）

① JATEC （ Japan Advanced Trauma Evaluation and Care; 2002 ）の導入により日本国内では外傷初期診療の標準化が進んだ。

② その一環として行われる FAST は，その臨床的有用性が確立され，外傷患者の初期評価に欠かせない。 外傷初期診療ガイドライン. 胸部外傷. 日本外傷学会外傷初期診療ガイドライン改訂第3 版編集委員会改訂第3版.

へるす出版, 東京, 2008, p71-94.

Current role of emergency US in patients with major trauma. Korner M, Krotz MM, Degenhart C, et al:

Radiographics. 2008; 28: 225-42.

Emergency ultrasound guidelines. American College of Emergency Physicians:

Ann Emerg Med. 2009; 53: 550-70.

Extended FAST (E-FAST)

① 近年気胸に対する超音波検査の有用性についての検討が多数報告

② FASTに気胸の評価を加えたE-FASTが実践

Occult pneumothorax, revisited. Omar HR, Abdelmalak H, Mangar D, et al: J Trauma Manag Outcomes. 2010; 4:12. Hand-held thoracic sonography for detecting post-traumatic pneumothoraces: the extended focused assessment with sonography for trauma (EFAST). Kirkpatrick AW, Sirois M, Laupland KB, et al: J Trauma. 2004; 57: 288-95. Inadequate needle thoracostomy rate in the prehospital setting for presumed pneumothorax: an ultrasound study. Blaivas M: J Ultrasound Med. 2010; 29: 1285-9.

初期診療における従来の外傷性気胸の診断

緊張性気胸ではバイタルサインと理学所見で診断 !

呼吸循環不全が生じ，理学所見では，患側胸部の膨隆と運動の低下，気管の健側への偏位，頸静脈怒張，患側呼吸音の減弱や消失，皮下気腫，打診での患側鼓音が特徴である。

緊張性気胸に至らない気胸の迅速診断 ⇒ 困難な場合がある。

理学所見による評価は重要である。ただし，気胸の量が少ないと呼吸音の左右差が出ないことがあり，また慌しく騒々しい初期診療の場では微妙な呼吸音の左右差を判断するのは容易ではない。

皮下気腫は外傷性気胸が軽度だと出現頻度は高くないとされるが，皮下気腫のあった25 例中20 例に外傷性気胸があったとする報告が示すように，外傷性気胸の予測因子として有用とされる。

画像はまず胸部X線が，初期診療の段階では，頚椎損傷やバイタルサイ

ンに影響を及ぼす損傷の可能性を考慮の上，通常臥位で撮像される。

肺尖から側面にかけてみられる胸の虚脱像は，気胸としての認識が容易で，チーム医療において意見の一致の得られやすい所見であり，日常臨床において気胸の診断に利用される。

肋骨横隔膜角の鋭化，心陰影の鮮明化，横隔膜近傍の異常透亮像，横隔

膜の二重輪郭像，横隔膜の下方偏位も気胸の診断の手がかり?

しかしこれらの所見は，放射線科医の間でさえ評価が一致しないとされ，迅速な決断が迫られる場面において，外傷診療医の間で意見の一致を得るのは困難であり，日常臨床では気胸診断に利用される機会はあまりないとされている。

Pleural Line

空気の音響インピーダンスは生体組織と比べて極端に低い

プローブから送信された超音波は，正常胸部では空気を含む肺の表面で強い反射を起こし，その結果輝度の高い線として描出される。

pleural line

正常では壁側胸膜と臓側胸膜が接する部位に相当

Plueral lineの同定

まず一画面に頭側と足側の肋骨を描出して，それらの背側にある高輝度線状陰影を捉えるようにすれば認識しやすく誤認を防ぐことができる。

また胸壁内やpleural line とプローブとの間で超音波の反射が繰り返し起こると，多重反射と呼ばれるアーチファクトが，pleurallineの深部に，水平な高輝度の線として描出される。

一方，空気の含有量の多い正常の肺中では超音波はすぐに減衰してしまい，肺内の評価はできない。つまり超音波画像は，正常ではpleural line より深部は肺内の情報ではなくアーチファ

クトで構成される。

超音波検査ではpleural line とその深部のアーチファクトの所見をもとに気胸の診断が行われる。

Lung Sliding (気胸診断に有用な超音波所見)

Lung Sliding ;

気胸がない場合

Pleural Line で，壁側胸膜に対し呼吸性に臓側胸膜の動く様子 が描出される。

気胸の場合

壁側胸膜と臓側胸膜の間に空気があれば，Pleural Line は壁側胸膜と空気の境界部を表し，Lung Sliding は観察されない

Lung Sliding (気胸診断に有用な超音波所見)

(A) Pleural line（矢印）、肋骨（三角形） (B) Dynamic lung sliding (C) Absence of lung sliding (lung pulse) (D) Absence of lung sliding (stratosphere sign ;成層圏徴候)

Seashore Sign (気胸診断に有用な超音波所見)

Seashore Sign (Mモードで観察)

気胸がない場合

胸壁には呼吸性の動揺がないので平行線が多数描出されるが，pleural line 及びその深部に描出される多重反射よるアーチファクトには呼吸性の動揺が起こるので砂浜様に描出される。

気胸の場合

pleural lineより深部のアーチファクトにも呼吸性の動揺がみられないので，平行線が描出されseashore sign はみられない。

Seashore Sign (気胸診断に有用な超音波所見)

Split field image demonstrating static 2-D mode depiction of normal pleura (arrowhead) on the left of the image, with M-mode depiction of the sea-shore sign on the right side of the image.

Comet-tail artifact (気胸診断に有用な超音波所見)

Comet-tail artifact ① Comet-tail artifact は，ある物質と，それを取り囲む音響インピーダンス

の極端に異なる物質の間で起こる多重反射 (線状高輝度エコー)

② 肺では，胸膜下の肺胞内空気と，肥厚した小葉間中隔や増加した血管外水分との間で起こるとされる。

③ pleural line から画面の深部端まで伸び，lung sliding がある場合にはそれにあわせて移動することが特徴である。

④ Comet-tail artifact は正常肺でも観察されるが，あまり目立たない。

Comet-tail artifact (気胸診断に有用な超音波所見)

Longitudinal US image of a normal anterior intercostal space in a 25-year-old man, visualized by applying a 7-MHz linear probe.

The arrow points to the horizontal hyperechogenic line that represents the pleural-thoracic wall interface, and the arrowhead points to the vertical comet-tail artifact.

At real-time US imaging, to-and-fro movement, representing lung sliding, would be seen at this interface.

The lung sliding and comet-tail artifacts are synchronized with respiratory movement.

Pleural line abnormalities (気胸診断に有用な超音波所見)

Pleural line abnormalities ① 肺線維症ではpleural lineが分断され不整で厚くなる。

② ALI/ARDSでも同様の異常が観察される。

③ 病的変化が肺で起こっても胸壁側では起こらないので，pleural line の異

常が観察されれば気胸がないことが言えるはずである。

④ ただこれらの疾患ではcomet-tail artifactも増加するので，comet-tail artifactを補完するサインではないかもしれないが，観察が容易であり，今後その有用性についての検討が期待される。

Pleural line abnormalities (気胸診断に有用な超音波所見)

Pleural line: altered in ARDS Normal in APE (acute cardiogenic pulmonary edema)

Lung Pulse (気胸診断に有用な超音波所見)

Lung Pulse ① 片肺換気や無呼吸，胸膜の癒着等で肺に動きがなく，pleural line に

沿った水平方向の動きであるlungsliding がみられない時，心拍動が肺に伝わっている様子が，pleural line に対して垂直方向の動きとして観察される。

② 気胸で肺が胸壁に接していなければ，心拍動は胸腔内の空気を介して壁側胸膜に伝わらないのでlung pulse はみられない。

③ なんらかの理由でlungsliding が確認できないときに，lung pulse があ

れば肺が胸壁に接していることを表し，観察部位の気胸を除外することができるとされる。

Lung Pulse (気胸診断に有用な超音波所見)

Essentially, it is the detection of the subtle cardiac pulsation at the periphery of the lung (parietal pleura to be exact) on the M mode.

Lung Point (気胸診断に有用な超音波所見)

Lung Point 仰臥位では空気は腹側に集まり，肺は背側へ移動し，壁側胸膜と臓側胸

膜が接する部位と接しない部位との境界が生まれる。

胸膜どうしが接する背側ではlung slidingが観察されるが，接しない腹側ではlung slidingは認められない。

気胸があっても，肺はある程度呼吸性に拡張と収縮を繰り返すので，上記の境界も呼吸性に移動する様子が観察される。

lung point が観察されれば，lung sliding を認めない腹側の胸腔に空気が

存在することを間接的に示し，気胸の存在診断に有用とされる。

胸壁全体を観察しlung point を利用して胸膜の接する境界を胸壁に投影し，気胸の大きさを評価することも可能である。

Lung Point (気胸診断に有用な超音波所見)

Lung point: Area with lung sliding suddenly stops and next area does not have lung sliding

Lung Point (気胸診断に有用な超音波所見)

Resuscitative ultrasound image illustrating a lung point in time motion mode. The normal seashore sign (arrows) can be seen alternating with the stratosphere sign in time with respiration.

超音波所見を用いた系統的観察

鎖骨中線上の第2 から第4 肋間すべて，もしくはいずれかを選択。

気胸の程度を含めて評価するために，前腋窩線や中腋窩線上等での評価を追加。

Pleural line でのlung sliding もしくはpleural line から深部に伸びる

comet-tail artifact のいずれかを認めれば，胸壁に肺表面が接していることを意味し，「観察部位」に気胸がないことが言える。

また十分に検討されていないが，pleural line abnormalities や lungpulse の存在も「観察部位」に気胸がないことを示し，補助的な利用には差し支えないと考えられる。

ただし気胸が少量の場合で観察範囲内に気胸がなければ，上記所見をもって気胸なしと判断されてしまう。

一方，これらの超音波所見の何れも認めなければ，通常は気胸があると判断してもよいが，上記で述べたように，COPDでは何れの超音波所見も認めない可能性がある。

いずれの所見も認められない場合，プローブを前胸部から側胸部へ移動しlungpointが確認できれば気胸の診断がより確かになる。

ビデオ供覧

Emergency Ultrasound Course Lecture 2 Emergency Ultrasound Rotation Orient by UCI 15:00 – 23:00 (about 8 min.)

FAST

外傷性気胸の超音波診断のエビデンス

Diagnostic performance of transthoracic ultrasonography and supine chest X-ray for detection of pneumothorax.

Study N P (%) Sensitivity (%) Specificity (%)

US X-ray US X-ray Rowan, et al, 2002 27 Ps 40.7 100 36.4 93.8 100 Kirkpatrick, et al, 2004 226 Hs 19.0 48.8 20.9 98.7 99.6 Blaivas, et al, 2005 1 176 Ps 30.7 98.1 75.5 99.2 100 Zhang, et al, 2006 135 Ps 21.5 86.2 27.6 97.2 100 Soldati, et al, 2006 186 Ps 30.1 98.2 53.6 100 100 Soldati, et al, 2008 218 Hs 11.5 92.0 52.0 99.5 100 Brook, et al, 2009 338 Hs 12.7 46.5 16.3 99.0 100 Nagarsheth, et al, 2011 79 Ps 27.8 81.8 31.8 100 100 N: total number, P: prevalence of pneumothorax, PPV: positive predictive value, NPV: negative predictive value, US: ultrasonography, Ps:patients, Hs: hemithoraces.

超音波所見を用いた系統的観察

Diagnostic performance of transthoracic ultrasonography and supine chest X-ray for detection of pneumothorax.

N P (%) Sensitivity (%) Specificity (%) PPV (%) NPV (%) US X-ray US X-ray US X-ray US X-ray US

27 Ps 40.7 100 36.4 93.8 100 91.7 100 100 69.6 004 226 Hs 19.0 48.8 20.9 98.7 99.6 87.5 90.0 90.9 86.7

5 1 176 Ps 30.7 98.1 75.5 99.2 100 98.1 100 99.2 90.4 135 Ps 21.5 86.2 27.6 97.2 100 89.3 100 96.3 83.5 186 Ps 30.1 98.2 53.6 100 100 100 100 99.2 83.3 218 Hs 11.5 92.0 52.0 99.5 100 95.8 100 99.0 94.1

338 Hs 12.7 46.5 16.3 99.0 100 87.0 100 92.7 89.1 2011 79 Ps 27.8 81.8 31.8 100 100 100 100 93.4 79.2

er, P: prevalence of pneumothorax, PPV: positive predictive value, NPV: negative predictive value, US: phy, Ps:patients, Hs: hemithoraces.