縦隔気腫 レントゲンとCTの見え方

縦隔気腫(気縦隔)とは、左右の肺のあいだの縦隔に空気が入りこんだ状態です。胸痛で撮った胸部レントゲンで、心臓のふちに細い黒い線を見つけたら、それが入口です。研修医のハジメくんと一緒に、原因・症状・治療と、レントゲン・CTでの見つけ方、気胸との違いを整理します。

先に結論

  1. 縦隔気腫(気縦隔)とは、縦隔に空気が入った状態。多くは肺胞が破れ、空気が気管支と血管のまわりを伝って縦隔へ広がる(Macklin効果)。
  2. レントゲンは縦隔・心臓のふちの細い透亮線、continuous diaphragm sign、double wall sign。迷えばCTで確かめる。
  3. 誘因のない若い男性の特発性は多くが保存的に数日で改善。外傷・処置後・嘔吐後は気道・食道の損傷と縦隔炎を考える。

目的から読む: 縦隔気腫とは / 原因 / 症状・治療 / レントゲン所見 / CT所見 / 気胸との違い

縦隔気腫(気縦隔)とは? 空気はどこから来るのか

縦隔気腫(気縦隔、pneumomediastinum)とは、左右の肺にはさまれた縦隔(心臓・大血管・気管・食道がある所)に空気が入った状態です。空気のもとは肺胞・気道・食道、ときに首や腹の側です。

ハジメハジメ(研修医)
先生、縦隔に空気があるなら、気管か食道に穴があいているってことですよね?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
そう考えたくなりますね。でも、いちばん多い入口は肺胞です。空気はどこを通って縦隔へ来ると思いますか?
ハジメハジメ(研修医)
胸膜を破って…それだと気胸ですね。肺の中を通る…?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
そうです。気管支と血管を包むさやの中を、空気は川をさかのぼるように肺門へ進みます。これがMacklin効果です。

肺胞は、もっと末梢にある入口です。気管支と血管は同じさやに包まれて肺門へ向かい、肺胞から漏れた空気はそのさやの中を肺門へ進んで、縦隔に出ます。

図1 Macklin効果の3段階 肺胞が破れ、漏れた空気が気管支と肺血管を包むさやの中を肺門へ進み、縦隔に広がるまでを、肺の中の拡大と全体の2つの目で3段階に分けて示した模式図です。
図1 Macklin効果の3段階 肺胞が破れ、漏れた空気が気管支と肺血管を包むさやの中を肺門へ進み、縦隔に広がるまでを、肺の中の拡大と全体の2つの目で3段階に分けて示した模式図です。

縦隔気腫(気縦隔)

  • 縦隔内に空気が入った状態です。多くは肺胞から間質に空気が漏れて起こります。
  • Macklin効果:肺胞の破裂→気管支血管鞘に沿った空気の進展→縦隔への波及、という3段階の過程です。CTでは気管支と肺血管に接する空気として見えます。重症鈍的外傷でCTで見つかった縦隔気腫51例では、39%にMacklin効果がみられました。ただし、Macklin効果があっても気管・気管支損傷は否定できません(51例中、気管・気管支損傷は5例・10%で、うち1例はMacklin効果と併存)(Wintermark 2001)。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
外傷の縦隔気腫では「Macklin効果だから気道は大丈夫」とは言えません。気管・気管支の損傷も探します。

気管・気管支損傷の画像は、気管・気管支断裂(損傷)の画像診断で fallen lung sign と合わせて見られます。

縦隔気腫は首や後腹膜へ広がる: 皮下気腫・後腹膜気腫との関係

縦隔は上で首の深い間隙と、下で後腹膜とつながっています。そのため縦隔気腫は首の皮下気腫や後腹膜気腫と一緒に見られ、逆に首や後腹膜の空気が縦隔へ入ることもあります。

ハジメハジメ(研修医)
首の皮下気腫があったので、首のけががあると思って頸部ばかり探していました…。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
空気は通り道があれば上にも下にも移ります。首の空気は縦隔から上がってきたのかもしれません。

空気を見つけた場所が、入口とは限らないと考えておきましょう。

図2 首・縦隔・後腹膜のつながり 矢状断で、首の深い間隙から縦隔、横隔膜の大動脈裂孔・食道裂孔を通って後腹膜まで空気が上へも下へも行き来する道を、矢印で示した模式図です。
図2 首・縦隔・後腹膜のつながり 矢状断で、首の深い間隙から縦隔、横隔膜の大動脈裂孔・食道裂孔を通って後腹膜まで空気が上へも下へも行き来する道を、矢印で示した模式図です。
  • 気胸、心嚢気腫、後腹膜気腫、皮下気腫などを合併します。
  • 縦隔の空気は頸部皮下や後腹膜へ広がり、逆に頸部皮下や後腹膜の空気が縦隔へ広がることもあります。

※頸部下部と縦隔上部には連続性があり、cervicothoracic continuumを介して波及する。
※cervicothoracic continuum=気道食道周囲のvisceral space、頚動脈鞘などの血管周囲、後咽頭間隙、危険間隙、椎前間隙。
※同様に、後腹膜内側と縦隔下部には連続性がある。横隔膜の大動脈裂孔や食道裂孔を介して連続している。

continuum

mediastinal emphysema

縦隔気腫の原因: 胸の中・胸の外・医原性・特発性

縦隔気腫の原因は、胸の中(肺胞の破裂・気道・いきみ・外傷)、胸の外(副鼻腔の骨折・抜歯・消化管の穿孔)、検査や処置による医原性、誘因のない特発性に分けると整理しやすくなります(Zylak 2000)。

ハジメハジメ(研修医)
縦隔気腫の原因って、咳や喘息くらいしか思いつきません。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
肺胞を破るのは、閉じた声門に向かっていきむような「胸の中の圧が急に上がる」場面です。

咳・嘔吐・いきみ・喘息発作・陽圧の人工呼吸がそうです。胸の外から来る空気もあるので、病歴で処置や外傷を聞くことが大事です。

  • 原因:気道・気管の破裂、咳嗽、陽圧呼吸、努責、気管支喘息、間質性肺炎、医原性(術後、内視鏡、胸腔・腹腔鏡、人工呼吸、胸腔ドレナージ、中心静脈穿刺)などがあります。
  • 胸の中では気道の狭窄・閉塞、いきみ、胸部の鈍的外傷、肺胞の破裂、胸の外では副鼻腔の骨折、抜歯などの処置、消化管の穿孔が原因になります(Zylak 2000)。
  • このうち、外傷性や医原性など縦隔炎を起こしうるものは、早い診断と治療が重要です。

縦隔気腫の原因:胸の中(気道の狭窄・閉塞、いきみ、胸部の鈍的外傷、肺胞の破裂)、胸の外(副鼻腔の骨折、抜歯などの処置、消化管の穿孔)、医原性(術後・内視鏡、人工呼吸、胸腔ドレナージ・中心静脈穿刺)、特発性(Hamman症候群)

特発性縦隔気腫(Hamman症候群)

特発性縦隔気腫とは、はっきりした誘因や基礎の病気がなく起こる縦隔気腫で、Hamman症候群とも呼ばれます。若い男性に多い病気です。

ハジメハジメ(研修医)
特発性って、原因がまったくないということですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
「目立つ誘因が見つからない」という意味です。運動・薬物の使用・喘息の既往が関わるとされます。

600例を集めたレビューでは、運動・薬物の使用・喘息の既往が関わっていそうだとされています(Dajer-Fadel 2014)。

  • 特発性縦隔気腫=Hamman症候群。若い男性に多く、41例の報告では男性が83%、平均21歳(14〜35歳)でした。喘息の既往は22%、誘因が見つからなかった例は51%でした(Macia 2007)。
  • 27論文・600例をまとめたレビューでは、運動・薬物の使用・喘息の既往が関係するとされます(Dajer-Fadel 2014)。

間質性肺炎と縦隔気腫

間質性肺炎の患者さんにも縦隔気腫は起こります。抗MDA5抗体陽性の皮膚筋炎では、384例中36例(9.4%)に縦隔気腫が起こり、ほかの筋炎の型より多くみられました(Jin 2024)。

ごろ〜ごろ〜(指導医)
間質性肺炎の経過中に胸痛や息苦しさが強くなったら、気胸と一緒に縦隔気腫も探します。

この研究では、縦隔気腫は皮膚筋炎の発症から中央値5.5か月で起こり、サイトメガロウイルス感染と真菌感染が起こりやすさに関係していました(Jin 2024)。

縦隔気腫の症状と治療: 多くは保存的に数日で改善

縦隔気腫の主な症状は胸痛と呼吸困難で、身体所見では首や胸の皮下気腫が多くみられます。特発性のものは、安静・鎮痛・必要に応じた酸素投与などの保存的治療で、多くは数日で改善します(Macia 2007)。

ハジメハジメ(研修医)
縦隔気腫の症状って、胸痛のほかにどんなものがありますか?聴診でわかることもあるんですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
心臓が動くたびに、縦隔の空気がつぶれてバリバリと鳴ることがあります。Hamman’s signです。

首を押すと雪を握ったような感触がある皮下気腫も手がかりです。声が変わったように聞こえることもあります(Kouritas 2015)。

  • 無症状のこともありますが、胸痛や呼吸困難の原因となります。41例の報告では、症状は胸痛85%、呼吸困難49%、所見は皮下気腫71%でした(Macia 2007)。
  • 聴診で心拍に同期して聞かれるバリバリという捻髪音(crunching sound)をHamman’s sign(Hamman’s crunch)といいます。縦隔内の空気によって生じます。
  • まれにショック、呼吸不全をきたすことがあります(緊張性縦隔気腫)。縦隔の圧が上がって心臓へ戻る血流が妨げられ、心タンポナーデに似た症状を示すことがあります(Kouritas 2015)。
  • 治療(特発性):縦隔の空気はゆっくり吸収されるため、多くは保存的に治療されます(Kouritas 2015)。41例の報告では、鎮痛・安静・初期の酸素投与で全例が経過良好で、平均入院日数は5日(1〜9日)、早期の再発は1例でした(Macia 2007)。
  • 600例をまとめたレビューでは、最も多い合併症は緊張性気胸で、合併症は2.8%、死亡の報告はありませんでした。合併症で侵襲的な処置が必要な場合を除き、保存的に治療するとしています(Dajer-Fadel 2014)。
  • 治療(二次性):外傷・医原性・気道や食道の破裂によるものは縦隔炎を起こしうるため、原因の診断と治療を早く進めます。
図3 縦隔気腫を見たあとの考え方 誘因のない若い人は保存的治療へ、外傷・処置後・嘔吐後は気道と食道の損傷を探す、と病歴で道を分け、合併する気胸も確かめる流れ図です。
図3 縦隔気腫を見たあとの考え方 誘因のない若い人は保存的治療へ、外傷・処置後・嘔吐後は気道と食道の損傷を探す、と病歴で道を分け、合併する気胸も確かめる流れ図です。

縦隔気腫のレントゲン所見: 縦隔を縁取る黒い線

胸部レントゲンでは、心臓や大血管のふちに沿って、縦隔を縁取る細い線状の透亮像(黒い線)が見えます。空気が、ふだんは見えない構造の輪郭を浮かび上がらせるのがサインの共通点です(Zylak 2000)。

ハジメハジメ(研修医)
心臓のふちが黒く縁取られていたら、縦隔気腫と読んでいいですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
黒い帯の外側を見てください。縦隔気腫では、持ち上げられた縦隔胸膜が白い細い線として見えることが多いです。

白い線がなく、ふちの内側に沿った黒さだけなら、目の錯覚(Mach band)のこともあります(Zylak 2000)。

図4 胸部レントゲン正面の縦隔気腫 心臓・大動脈のふちを縁取る黒い線と外側の白い胸膜線、左右の横隔膜が心臓の下でつながる continuous diaphragm sign を示します。
図4 胸部レントゲン正面の縦隔気腫 心臓・大動脈のふちを縁取る黒い線と外側の白い胸膜線、左右の横隔膜が心臓の下でつながる continuous diaphragm sign を示します。

胸部単純X線で見えるサイン

  • 心臓や縦隔大血管周囲に、縦隔を縁取る線状透亮像。
  • 正常では内壁しか見えない気管・食道の外壁の輪郭が見える(double wall sign。気管支の壁が内外2本の線で見えるものは double bronchial wall sign とも呼ばれます)。
  • 左右の横隔膜が連続して見える(continuous diaphragm sign)。

continuous diaphragm signとは、心臓の下面と横隔膜のあいだに入りこんだ空気によって、ふだんは心臓の影に隠れて途切れて見える横隔膜の中央部分が見えるようになり、左右の横隔膜が1本の線としてつながって見える所見です。このほか、肺動脈のまわりを空気が輪状に囲む ring around the artery sign なども知られています(Zylak 2000)。

図5 空気が浮かび上がらせる輪郭 気管支の壁が内外2本の線になる double bronchial wall sign と、肺動脈を空気が輪状に囲む ring around the artery sign を比べます。
図5 空気が浮かび上がらせる輪郭 気管支の壁が内外2本の線になる double bronchial wall sign と、肺動脈を空気が輪状に囲む ring around the artery sign を比べます。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
小児では、空気で胸腺が持ち上げられて、帆や翼のように見えることがあります。動画でも確認してみましょう。

下の angel wings sign は、その見え方の呼び名の一つです。

動画でチェック。

  • angel wings sign も縦隔気腫のサインです(胸腺が空気で持ち上げられる thymic sail sign と同じ見え方を指して使われます)。
  • 縦隔気腫は全例が胸部単純X線で診断できたとする報告もあります(41例、Macia 2007)。一方で、内側に寄った気胸や心嚢気腫との区別が難しいこともあり、迷う場合はCTで確かめます(Zylak 2000)。

縦隔気腫のCT所見: 血管と気管支のまわりの空気

CTでは、縦隔の脂肪の中に黒い空気が、大血管・気管・食道のまわりを縁取るように見えます。肺の中で気管支と肺血管に接する空気があれば、Macklin効果の手がかりです(Wintermark 2001)。

ハジメハジメ(研修医)
CTで縦隔に空気があるのはわかりました。ほかに何を見ればいいですか?
ごろ〜ごろ〜(指導医)
空気がどこに多いか、そして気胸・心嚢気腫・皮下気腫・後腹膜気腫が一緒にないかです。
マルオマルオ(技師)
撮る側からひとことです!細い空気の筋は、肺野の条件で見ると縦隔の脂肪とはっきり分かれます。

下部の食道が破れたときは、空気が縦隔から肺靱帯へ移ることがあります(Zylak 2000)。食道のまわりだけに空気や液体がたまっていないかも見ます。

CTは縦隔の条件だけでなく、肺野の条件と両方で見ます。依頼に「嘔吐のあと」「内視鏡のあと」と書いてあると、技師は食道まで範囲や撮り方を考えられます。

図6 CT横断で見る縦隔気腫 気管分岐部の高さの横断で、大動脈・気管・食道を縁取る空気と、肺の中で気管支と肺動脈に接する空気(Macklin効果)を示します。
図6 CT横断で見る縦隔気腫 気管分岐部の高さの横断で、大動脈・気管・食道を縁取る空気と、肺の中で気管支と肺動脈に接する空気(Macklin効果)を示します。

症例 20歳代男性 縦隔気腫

mediastinalemphysema

血管や気管支の周りを中心に広範な縦隔気腫を認めています。

保存的に加療されました。

ごろ〜ごろ〜(指導医)
食道破裂を疑うときは、水溶性造影剤での食道造影を組み合わせることもあります。

使う場面は食道造影・下咽頭造影でわかることで確認できます。縦隔のほかの構造の読み方は、胸部CTの縦隔の読影ポイントで区分と合わせて見られます。

縦隔気腫と気胸の違い: 空気が入る場所が違う

気胸は肺と胸壁のあいだ(胸膜腔)、縦隔気腫は左右の肺のあいだ(縦隔)に空気が入った状態です。両方が合併することもあり、特発性縦隔気腫600例の集計では最も多い合併症が緊張性気胸でした(Dajer-Fadel 2014)。

ハジメハジメ(研修医)
縦隔気腫と気胸の違いは、場所だけですか?レントゲンでは心臓のそばの黒い線が、どちらにも見えそうで…。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
内側に寄った気胸と縦隔気腫は、レントゲンだけでは区別が難しいことがあります。心嚢気腫も同じです。迷えばCTです。

空気が首へ続いていれば縦隔気腫寄り、心臓のまわりにとどまり大血管の上まで行かなければ心嚢気腫寄り、と考えます(Zylak 2000)。

図7 気胸と縦隔気腫の空気の場所 胸の冠状断で、肺と胸壁のあいだの胸膜腔に入る気胸と、左右の肺のあいだの縦隔に入る縦隔気腫の空気を、同じ色で場所だけ変えて比べた模式図です。
図7 気胸と縦隔気腫の空気の場所 胸の冠状断で、肺と胸壁のあいだの胸膜腔に入る気胸と、左右の肺のあいだの縦隔に入る縦隔気腫の空気を、同じ色で場所だけ変えて比べた模式図です。
図8 縦隔気腫と見まちがえるもの 縦隔気腫・内側の気胸・心嚢気腫・Mach band を、空気の広がり方と白い胸膜線の有無で4つ並べて見分ける比較表の図です。
図8 縦隔気腫と見まちがえるもの 縦隔気腫・内側の気胸・心嚢気腫・Mach band を、空気の広がり方と白い胸膜線の有無で4つ並べて見分ける比較表の図です。
ごろ〜ごろ〜(指導医)
レントゲンで「黒い線=気胸」と決めつけないことも大事です。

皮膚のしわなど気胸に見える線の見分け方は、気胸に見える線で確認できます。

よくある勘違い

Q. 縦隔に空気があれば、気管か食道に穴があいている?

いちばん多い入口は肺胞の破裂で、空気は気管支と血管のまわりを伝って縦隔に来ます(Macklin効果)。ただし外傷・処置後・嘔吐後では、気道や食道の損傷を探します。

Q. Macklin効果が見えれば、気管・気管支損傷は否定できる?

否定できません。重症鈍的外傷の研究では、Macklin効果と気管・気管支損傷が同時にあった例がありました(Wintermark 2001)。

Q. 心臓のふちが黒く縁取られていれば、縦隔気腫で決まり?

内側の気胸・心嚢気腫・Mach band(目の錯覚)のこともあります。外側の白い胸膜線、首への続き方を見て、迷えばCTで確かめます。

今日のまとめ

  1. 縦隔気腫は縦隔に空気が入った状態。多くは肺胞の破裂から、気管支と血管のまわりを伝って広がる。
  2. レントゲンは縦隔を縁取る黒い線と外側の白い線、continuous diaphragm sign。迷えばCT。
  3. 特発性は多くが保存的に数日で改善。外傷・処置後・嘔吐後は気道・食道の損傷と縦隔炎を考える。

参考文献

  1. Zylak CM, Standen JR, Barnes GR, et al. Pneumomediastinum revisited. Radiographics. 2000;20(4):1043-57. PubMed
  2. Kouritas VK, Papagiannopoulos K, Lazaridis G, et al. Pneumomediastinum. J Thorac Dis. 2015;7(Suppl 1):S44-9. PubMed
  3. Wintermark M, Schnyder P. The Macklin effect: a frequent etiology for pneumomediastinum in severe blunt chest trauma. Chest. 2001;120(2):543-7. PubMed
  4. Dajer-Fadel WL, Argüero-Sánchez R, Ibarra-Pérez C, et al. Systematic review of spontaneous pneumomediastinum: a survey of 22 years’ data. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2014;22(8):997-1002. PubMed
  5. Macia I, Moya J, Ramos R, et al. Spontaneous pneumomediastinum: 41 cases. Eur J Cardiothorac Surg. 2007;31(6):1110-4. PubMed
  6. Jin Q, Lin S, Chen X, et al. Spontaneous pneumomediastinum in anti-MDA5-positive dermatomyositis: Prevalence, risk factors, and prognosis. Semin Arthritis Rheum. 2024;65:152352. PubMed

症例画像は各図の引用元のとおりです。

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