りんごの街の救急医

青森県弘前市の救急科専門医による日々の学習のまとめブログです!間違いなどありましたら是非ご指摘下さい。

一酸化炭素中毒

今年ももう冬が終わり、春が来そうな弘前市です。

例年に比較して当院を受診した一酸化炭素中毒患者は少なかったように思います。

それなりに重症な人はいましたが…見逃しているだけかも…?

 

車の中で寝てしまってそのまま雪が積もってマフラーを塞いでしまって起こる症例、火事現場から救出された症例、練炭自殺の症例。

弘前で救急をやるなら避けては通れない中毒です。

 

そこで、今回は一酸化炭素中毒についてreviewしようと思います。

 

 

疫学

アメリカでは年間50000人ほどのCO中毒患者がERを受診する
 ◦多くは致命的ではないが、年間1000-2000人ほどは重度の中毒により死亡する
  ‣診断ミスなども多い分野のため致命率はより高いと推測されている
  ‣CO中毒の1/3は見逃されているとされる
(Undersea Hyperb Med. 2007 May-Jun;34(3):163-8./Chest. 1998 Oct;114(4):1036-41./J Toxicol Clin Toxicol. 1985;23(4-6):309-13./CMAJ. 2002 Jun 25;166(13):1685-90.)
・日本ではあまり調査が進んでいないのが現状

病態生理

・CO中毒はCO-Hb、CO-ミオグロビンによる低酸素血症、およびシトクロム系酵素阻害による酸素利用障害の複合
 ◦ヘモグロビンに対して、一酸化炭素(CO)は酸素より約220-250倍の親和性でヘム蛋白と結合
  →低酸素血症から組織低酸素を起こす
 ◦心筋や骨格筋のミオグロビンと結合し低酸素血症をおこす
 ◦ミトコンドリアのシトクロム系酵素(シトクロムcオキシダーゼ、シトクロムP450)と結合
  →酸素利用障害を起こす
・中枢神経障害、心筋障害、肝/腎機能障害、横紋筋融解症などの臓器障害が発生
 ◦特に酸素消費の多い中枢神経や心筋などがCOの標的臓器となる
(Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52./Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Sep 14;101(37):13660-5.)

 

ん~、このへんはあまり得意ではありません。

とにかく低酸素血症が問題になるみたいです。その他、なんらかの炎症もおきるみたいで…

 

下にNEJMのわかりやすい図を貼っておきます。

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(N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25.)
 

臨床症状

・ほとんど無症状~軽度の頭痛/めまい/嘔気/嘔吐/胸痛~低血圧/重度のアシデミア/呼吸不全までさまざまな症状を呈する
(MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2005 Jan 21;54(2):36-9.)
・特に代謝が高い組織ではその障害/損傷リスクが高い

f:id:AppleQQ:20190317190747p:plain (N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25.)

 

診断

・CO-Hb正常値…通常<2%
 ◦喫煙者…5-13%
一酸化炭素中毒の診断には、CO-Hbが健常人>3%、喫煙者>10%である必要がある
(J Neurol Sci. 2007 Nov 15;262(1-2):122-30.) 
動脈血でも静脈血でも大きな差異はない
(Ann Emerg Med. 1995 Apr;25(4):481-3.)

 

CO中毒も静脈血で診断可能です。

最近はあまり動脈血液を採ることがなくなりました。

 

・急性期でのチェック項目
 心筋逸脱酵素…予後予測
 ◦HCO3-(代謝性アシドーシス)
 ◦CPK…横紋筋融解、二次性腎機能障害
 ◦胸部レントゲン、超音波、心電図…肺うっ血やAMI、心不全など
(N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25./Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52./Anaesthesiol Intensive Ther 2012 Aug 8;44(2):89-91.)
 
MRIは診断には不要であるが、以下のような所見が得られうる

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(JAMA Neurol. 2018 Apr 1;75(4):436-443)
・画像パターンはおおむね3種類に分類される
淡蒼球パターン(A/B)
②びまん性パターン(C-F)
③巣状パターン(G-L)

治療

酸素投与

疑った段階でただちに酸素投与を行う
 ◦リザーバーマスクにて100%酸素を投与する
(N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25. )
・酸素療法の目的…COの洗い出し+低酸素組織における酸素代謝の改善
 ◦体内でのCO半減期
  ‣酸素投与なし…4-5時間
  ‣酸素投与(マスク)…85分(26-148分)
  ‣酸素投与(HBO)…20分
(Arch Environ Health. 1970 Aug;21(2):165-71./Chest. 2000 Mar;117(3):801-8./Science. 1950 Jun 16;111(2894):652-4./Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52./Am J Respir Crit Care Med. 2000 Jun;161(6):1816-9.)
・高濃度酸素の投与期間…通常は6時間以上が推奨
 ◦組織内のCOの洗い出しは動脈血より遅延する
 ◦継続期間はCO-Hb濃度ではなく、組織低酸素症に起因する症状、身体所見及び諸検査を指標にする
(Arch Toxicol. 1985 Aug;57(3):196-9)
※上記のようにHBOには半減期は早める効果があるがその臨床的な効果についてはcontroversialであるのが現状
(Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52./Ann Emerg Med. 2008 Mar;51(3):339-40.)

 

HBO(高圧酸素療法)

・さまざまな効果があるのではないかと報告されている
 ◦ミトコンドリアの酸化的リン酸化反応の改善
 ◦脂質過酸化の抑制
 ◦微小血管に対する好中球接着の軽減
(J Clin Invest. 1992 Feb;89(2):666-72./Toxicol Appl Pharmacol. 1990 Sep 1;105(2):340-4./Toxicol Appl Pharmacol. 1993 Dec;123(2):248-56.)
 
・とはいうものの、現状はHBOに関してはエビデンスは確立されていない
 ◦適応として提唱されている患者群は以下
  意識障害
  ‣持続する異常神経学的所見
  ‣妊婦
  ‣CO-Hb>25%
  ‣24時間以上の暴露
  ‣心筋障害の存在
(N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25. /Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52.)
 
・小児についてもHBOもメリットや遅発性神経障害を減らすなどのことは証明されていない
(Pediatr Neonatol. 2017 Apr;58(2):171-177.)
 
※HBOについてはACEP Clinical Policy 2017で触れられているので、systematic reviewなども紹介しながら次回もう少し詳しく触れたいと思います!
 

合併症

遅発性脳症(DNS

・急性症状回復後、2日~4週間の潜伏期間を経て高次脳機能障害や特徴的な症状が出現する
 ◦多彩な神経症状を呈する
  ‣失見当識、健忘、能動性の欠如、失書、失算、無感情、失禁、錐体外路症状意識障害など
  ‣重症例では植物状態に移行し、死亡する例もある
 ◦うつや不安障害も6週間以降に50%前後の症例にみられる
(Cogn Behav Neurol. 2005 Jun;18(2):127-34.)
12-68%の症例に起きる
(N Engl J Med. 2009 Mar 19;360(12):1217-25. /Ann Emerg Med. 2008 Feb;51(2):138-52. /J Neurol Sci. 2007 Nov 15;262(1-2):122-30. )
・原因…遅発性の脱髄性白質病変
 ◦CO自体によるペルオキシダーゼ活性による脳の脂質過酸化による脱髄
 ◦好中球炎症反応による血小板凝集や血管内皮障害の惹起の結果起こる血管周囲および神経の損傷
 ◦暴露から数日して発生する免疫細胞によるミエリン塩基性タンパク(MBP)への攻撃
(J Appl Physiol (1985). 1990 Mar;68(3):997-1003./Chem Res Toxicol. 1997 Sep;10(9):1023-31./Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Sep 14;101(37):13660-5.)
発症危険因子として以下が報告されている
 ◦高齢…OR 1.02(95% CI, 1.01-1.04)
 ◦高血圧…OR 2.44; 95% CI, 1.43-4.14
 ◦意識障害…OR 5.21; 95% CI, 2.73-9.95
 ◦乳酸高値…OR 1.10; 95% CI, 1.03-1.18
 ◦白血球上昇…OR 1.09; 95% CI, 1.05-1.13
 ◦CRP高値…OR 1.42; 95% CI, 1.24-1.62
 ◦COへの長時間の曝露…OR 1.24; 95% CI, 1.18-1.31
 ◦脳卒中既往…OR 2.65; 95% CI, 1.30-5.37
 ◦中等度~重度のびまん性白質病変…OR 2.85; 95% CI, 1.59-5.10
 ◦ABLDの存在…OR 28.01; 95% CI, 15.42-50.88
※ABLD(acute brain lesion)の位置やパターンなどとDNS発症には関連なし
(JAMA Neurol. 2018 Apr 1;75(4):436-443.)
・上記発症危険因子がある場合には特に患者と家族に発症の可能性を伝えておく必要がある
※CO-Hb濃度の高低はあまり関連がないようである(Burns. 2011 Jun;37(4):610-5.)
・ドネぺジルはこの病因の場合の認知機能障害に対しては効果がない
 ◦75-100%の症例で自然回復が見られるとされる
( Age Ageing 2002 Jul;31(4):307)
 
一酸化炭素中毒と診断された患者には上記内容を必ず伝えておかなくてはなりません。
 

まとめ

・CO中毒は非典型的症状を呈するため見逃されやすい

・特に中枢神経と心臓が中毒の標的臓器となる

・診断は静脈血で可能!非喫煙者>3%、喫煙者>10%が基準。

・予後予測のために心電図や心筋逸脱酵素を調べよ

・診断にはMRIは不要だが、DNS発症リスクを検討するのに有用

・疑った時点で100%酸素を投与

・重症、妊婦など適応がありそうなら積極的にHBOを考慮

・重要な合併症としてDNSがある。可能性について見積もり、患者と共有しておく