History
30歳の時、若い父親が手術待ちの子供の指パルスオキシメーターで遊んでいて低酸素飽和度に気がつきました。 全く無症状であったため、医療機関を受診することはなかった。 51歳の時、重度の夜間「低酸素血症」を発見し、当院呼吸器科外来に紹介された。 いびきのため夜間呼吸ポリグラフィーによる閉塞性睡眠時無呼吸症候群の評価を行ったところ、平均酸素飽和度（SpO2 71％）が有意に低下していた。 元喫煙者（25箱年）はアレルギー性/季節性気管支喘息で、時々、短時間作用型β-2選択的アドレナリン作動薬（テルブタリン）を身体活動の前に使用することが知られていた。 呼吸困難，咳嗽，胸痛，感染症などの呼吸器症状を否定し，身体能力の低下も認めなかった。
患者は外気呼吸時の末梢O2飽和度が76-82％と著しく低下し，異なるパルスオキシメーターで測定して当院外来を受診した（図1）。 図1）。7L/minの経鼻酸素吸入でSpO2は86%まで上昇した。 他のバイタルサインは正常であり（血圧124/68mmHg、心拍数86回/分、呼吸数16回/分）、患者に呼吸困難の兆候は見られなかった。 身体所見では心不全の兆候はなく、呼吸音は正常であった。 皮膚の色調は目立たなかった。 肺機能検査では，肺活量は正常で，制限（TLC 6.06L，予測89%）や気道閉塞（FEV1/FVC 75%, FEV1 3.16L, 予測89%）は認められなかったが，小気道疾患（MEF50 66%予測）の兆候がみられた． 拡散能は正常範囲を超えていた（DLCO 126% 予測）． Spiroergometryでは，心肺機能は正常であり（VO2max 23.5mL/min/kg，95%予測），酸素パルスは軽度減少（19.6mL，76%予測），傾斜が減少して早期にプラトーになることが確認された． 動脈血ガス分析では、酸素飽和度（SaO2）89％、paO2 10.9 kPa（82 mm Hg）、p50 5.3 kPa（40 mm Hg）が測定された。 表1
Results of pulse oximetry, arterial blood gas analysis and further laboratory analyses
図1
51歳 無症状男性． 外観に異常のない患者(チアノーゼ、黄疸なし)。 2種類のパルスオキシメーターで測定したSpO2が低い（73%/79%）
あなたの診断は？
診断：ヘモグロビン症 Cheverly
侵襲的に測定したSO2と非侵襲的なSO2の間に相違があったため、ヘモグロビン異常に対する評価が行われた。 従来のヘモグロビン電気泳動法(アルカリセルロース酢酸)では正常であった。 α2ヘモグロビン，胎児ヘモグロビンは増加しなかった． 高圧液体クロマトグラフィーで4.52分に小さなピークがあり（図2）、非遺伝性α-サラセミアで最も多いHb Constant Springが疑われた。
図2
患者の血液サンプルの陽イオン交換高圧液体クロマトグラムでは、4.52分後に異常ピークが検出され、Hb Constant Springが疑われました。また、分光光度計による酸素飽和度曲線（図3）では、ヘモグロビンの酸素親和力の低下を示すp50（4.4 kPa/32.7 mm Hg）の上昇を確認した。 最後に、β-グロビン遺伝子の塩基配列を決定したところ（図4）、ヘテロ接合型変異c.137 図3
二波長分光光度計（HemoAnalyzer®, TCS Medical Products, USA）で測定した正常（健康なドナー、緑）と低酸素親和性（患者、青）のヘモグロビンの酸素解離曲線。 p50の値が大きくなるにつれ（青の曲線）、ヘモグロビンの酸素親和性は健常者（緑の曲線）に比べて低下する（右シフト）。
図4
Sanger sequencing of the β-globin gene cluster. この指標患者のβ-グロビン遺伝子のサンガー配列決定の切り出しは、コドン137の位置で検出された塩基置換（T>C、Yで示す）を示す（ボックスで強調表示）。 参照配列（HBB）は上部に、4つのDNA塩基（T、C、A、G）は異なる色で表示されている。 さらに、β-グロビン遺伝子クラスターにおける変異の位置は、イントロン1および2の一部ならびにエクソン2を示す配列の上のボックスによって示されており、ここで、記載された変異は赤いバーで示されている。
Discussion
ガス交換障害または換気／過灌流ミスマッチが肺医学において日常的に低SpO2が生じるもっともありふれた原因である。 パルスオキシメトリーにおける潜在的な誤差の原因は、末梢灌流不良、皮膚の色素沈着、マニキュア、モーションアーチファクト、干渉する周辺光などである。 貧血はオキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの比率を変化させないが、重度の貧血は特に低酸素症の被験者にSpO2の過小評価を引き起こすことがあり、これは主にパルスオキシメータが貧血のない健常者で校正されているからである . 一般に、少量のCOHbやMetHbはパルスオキシメトリーでは検出されず、存在する場合はSpO2の過大評価につながる . 変量ヘモグロビンは、パルスオキシメトリ測定値を誤って低くするまれな原因であり、通常は呼吸器疾患や心疾患の広範な評価、MetHb、SulfHb、COHb、およびパルスオキシメータの性能を妨げる他の要因の除外後にのみ考慮されます.
真のSaO2は動脈血ガス分析（100以上の波長の適用）によって測定します. 一部の変量ヘモグロビンではSaO2値とSpO2値の不一致（＜2170＞5％の差と定義）が起こり、真のSaO2が過小評価される。これらのヘモグロビンは、2波パルスオキシメータが設計されていない異常な吸収スペクトルを持つためである . SaO2とSpO2が一致して低い場合（＜2944＞5％差）、動脈血中に溶解している酸素量（paO2）に注目する必要がある。 生理的にはpaO2の上昇に伴い、酸素飽和度はS字型に上昇する。 この曲線は体温の上昇、pHの低下（酸性度）、CO2や2,3-ビスホスホグリセリンの高濃度化によって右側にシフトすることがある。 p50の増加は、曲線が右側にシフトし、酸素親和性が低くなることを示し、ヘモグロビンが末梢組織でより多くの酸素をアンロードすることを可能にする。
ヘモグロビン異常症は一般的な遺伝性疾患で、1,000以上のグロビン鎖の変異が報告されている。 量的サラセミア症候群は最も頻度の高い変異であり、有病率は特定の集団で95%にも達することがある。 質的なヘモグロビン異常のほとんどは頻度が1％未満であり、様々な臨床症状を伴うか、あるいは全く伴わないこともある。 1982年と1983年、ボルチモアのチアノーゼ性心疾患を持つイタリアの高齢男性と貧血の女性が、Cheverly 変異型ヘモグロビンを持つ最初の患者であると報告された。 ドイツの観察研究では、40年以上にわたって、シュバリーヘモグロビンの患者はわずか9人しか見つかっていない。 β-グロビン遺伝子の点変異（一塩基置換）により、チミジンがシトシンに置換され（c.137 T>C）、フェニルアラニンがセリンに連続置換される（p.45 Phe>Ser）ことによりヘムグロビンの相互作用が弱まり、影響を受けたβ-グロビン鎖の不安定性が起こることがあります。 このため、一部の症例では軽度の溶血性貧血を起こすことがある。 ヘモグロビン・シェバリーの酸素親和性が低いため、paO2測定が正常でもSaO2がわずかに低下する。 さらに、ヘモグロビンCheverlyの異常な吸収スペクトルは、SaO2と比較して不一致に低いSpO2を説明する。
結論と臨床的意義
まれに、変型ヘモグロビンは偽の低SpO2測定値の理由となり、心肺の症状がない患者において考慮しなければならない。 電気泳動や高圧液体クロマトグラフィーによる検査ではヘモグロビン症の検出が不十分な場合があり、グロビン遺伝子の配列決定が必要な場合がある。 SpO2とSaO2が不一致の場合は、吸収スペクトルに異常のある変異型ヘモグロビンを疑う必要がある。 p50が上昇している場合は低親和性ヘモグロビンが存在する。 ヘモグロビン・シュバリーの場合、両方の要因がSaO2やSpO2の低下という異常な星座に寄与している。 ヘモグロビン・シュバリーは、症状を引き起こすことはないと考えられるが、罹患者にカウンセリングを行い、緊急カードを装備することにより、日常の医療介入や医療緊急事態の際に、主治医が不正確なパルスオキシメーターの測定値を知ることになり、不必要な診断・治療処置を避けることができる。 さらに、パルスオキシメーターでSpO2を測定するだけで、家族のスクリーニングを行うことを提案する。
- Wisedpanichkij R, Jindadamrongwech S, Butthep P: Identification of Hb Constant Spring (HBA2:c.427T>C) by an Automated High Performance Liquid Chromatography Method. Hemoglobin 2015;39:190-195.
外部リソース
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Chan ED, Chan MM, Chan MM: Pulse oximetry: Understanding its basic principles facilitates appreciation of its limitations.パルスオキシメトリの基礎的な原理を理解することは、その限界を理解することを容易にする。 Respir Med 2013;107:789-799.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Severinghaus JW, Koh SO: 低飽和度におけるパルスオキシメーターの精度に及ぼす貧血の影響. J Clin Monit 1990;6:85-88.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Ralston AC, Webb RK, Runciman WB: Potential errors in pulse oximetry. I. パルスオキシメーターの評価。 Anaesthesia 1991;46:202-206.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Zur B, Bagci S, Ludwig M, Stoffel-Wagner B: Oxygen saturation in pulse oximetry in hemoglobin anomalies. Klin Padiatr 2012;224:259-265。
外部リソース
- Pubmed/Medline (NLM)
- Verhovsek M, Henderson MP, Cox G, Luo HY, Steinberg MH, Chui DH: Unexpectedly low pulse oximetry measurements associated with variant hemoglobins: a systematic review. Am J Hematol 2010;85:882-885.
外部リソース
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Hamilton C、Steinlechner B、Gruber E、Simon P、Wollenek G: The oxygen dissociation curve: quantifying the shift.日本における酸素分画カーブの変遷。 Perfusion 2004;19:141-144.
外部リソース
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Hardison RC, Chui DH, Giardine B, Riemer C, Patrinos GP, Anagnou N, Miller W, Wajcman H.: HbVar: a relational database of human hemoglobin variants and thalassemia mutations at the globin gene server.（HbVarは、グロビン遺伝子サーバーのヒトヘモグロビン変異体とサラセミア変異体のリレーショナルデータベースである。
外部リソース
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Sciarratta GV, Sansone G, Valbonesi M, Wilson JB, Lam H, Webber BB, Headlee ME, Huisman TH: イタリア人高齢男性におけるHb Cheverlyまたはα2β2 45(CD4)PheのSer置換。 Hemoglobin 1982;6:419-421.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Yeager AM, Zinkham WH, Jue DL, Winslow RM, Johnson MH, McGuffey JE, Moo-Penn WF: Hemoglobin Cheverly: an unstable hemoglobin associated with chronic mild anemia. Pediatr Res 1983;17:503507.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Kohne E, Kleihauer E: Hemoglobinopathies: a longitudinal study over four decades. Dtsch Arztebl Int 2010;107:65-71。
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Hohl RJ、Sherburne AR、Feeley JE、Huisman TH、Burns CP: Low pulse oximeter-measured hemoglobin oxygen saturations with hemoglobin Cheverly. Am J Hematol 1998;59:181-184.
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
- Yodfat UA, Vaida SJ: Unexpected falsely low pulse oximeter measurements in an child with hemoglobin Cheverly. Anesth Analg 2006;103:259-260。
外部資料
- Pubmed/Medline (NLM)
- Crossref (DOI)
著者連絡先
Sabina Guler
肺医学科
Inselspital.Department of Pulmonary Medicine, University Hospital, Univerity of Bern
CH-3010 Bern (Switzerland)
E-Mail [email protected]
記事・論文詳細
Received: 2016年3月17日
受理されました。 2016年9月24日
オンライン公開されました。 2016年10月20日
発行日：2016年11月
印刷ページ数。 5
図版の数 4
Number of Tables: 1
ISSN: 0025-7931 (Print)
eISSN: 1423-0356 (Online)
For additional information: https://www.karger.com/RES
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