人工気胸
最後に見直したもの： 06.07.2025
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人工気胸の適応
人工気胸の適応を決定する際には、厳密に個別的なアプローチが必要です。それぞれの症例において、病状の進行段階、肺損傷の程度と性質だけでなく、患者の全身状態、年齢、その他の要因も考慮されます。
人工気胸の主な適応症：
- 結核菌の多剤耐性：
- 抗結核薬に対する患者の不耐性または過敏症：
- 十分な化学療法を規定の時間枠内に投与することを制限する、いくつかの併発疾患または症状。
人工気胸は、3ヶ月間の化学療法を受けた患者、浸潤性、局所性、海綿状、および限局性血行性播種性肺結核の崩壊期において、未閉鎖空洞および崩壊空洞を有する患者にも適応となります。広範囲に播種している場合、人工気胸の施行は病状の悪化や気胸症を引き起こす可能性があります。
現在承認されている基準によれば、肺結核の治療は段階的に行われ、人工気胸の目的は治療の各段階で異なります。
ステージ 1 (新規に診断された肺結核患者に対する化学療法の強化段階) での使用の適応症:
- 結核菌の薬剤耐性または治療を制限する副作用の存在により、本格的な化学療法を行うことが不可能であること：
- 集中治療段階の終了時に病気の退縮が見られないこと。
ステージ1における人工気胸の目的は、外科的治療を必要とせず、可能な限り短期間で患者の完全な回復を図ることです。人工気胸は化学療法開始から1～3ヶ月以内に施行できます。虚脱療法の期間は3～6ヶ月です。
第 2 段階 (化学療法の集中段階が 4 ～ 12 か月に延長される場合) では、このタイプの崩壊療法が追加の方法として使用できます。
- 集中治療期間中に人工気胸の使用の適応がなかったが、化学療法後に肯定的な効果が達成された（プロセスの重症度の軽減、破壊空洞の数の減少、炎症浸潤の部分的な吸収）広範囲結核と新たに診断された患者。
- 不適切な治療により抗結核薬に対する二次耐性を発症した新規診断患者において。
ステージ2における人工気胸の使用は、患者の完全な回復を目指す試み、あるいは手術の準備段階です。人工気胸は化学療法開始から4～12ヶ月後に実施されます。虚脱療法は最長12ヶ月間行われます。
第3段階（化学療法開始から12ヶ月以上経過）では、複数回の治療が無効、不十分、または中断され、多剤耐性が生じ、空洞形成を伴う場合に、気胸術を行う主な目的は、患者を外科的治療に備えることです。これらの患者に対する人工気胸術は、化学療法開始から12～24ヶ月後に行われます。虚脱療法の期間は最長12ヶ月です。
緊急または生命維持の必要がある場合（他の治療法が効かない重度の反復性肺出血の場合）には、人工気胸が施行されることがあります。
気胸の局所化は重要です。気胸は、肺の尖端、後区、前区に破壊空洞や空洞が限局している場合によく適用されます。この場合、最大の効果を得るために片側人工気胸が用いられることが多いです。
両側肺損傷の場合、この方法の使用は正当化されます。より大きな病変側に気胸を適用すると、反対側の結核プロセスを安定させ、もう一方の肺の変化を逆転させるのに役立ちます。両側プロセスの場合、反対側の肺の手術に対する患者の準備の一環として、小さな病変側に人工気胸が適用されることがあります。両肺に局所的なプロセスが存在する場合、複合治療の最大効果を達成するために、気胸を両側に同時または順番に適用することがあります。このような患者は、呼吸器系と心血管系の状態を評価するために徹底的な検査を受ける必要があります。最初の適用から1〜2週間後に2回目の気胸を適用することをお勧めします。ガス泡形成の順序の問題は、それぞれの症例で個別に決定されます。ほとんどの場合、気胸の治療は大きな病変側から始まります。
患者の年齢はある程度重要です。必要に応じて、高齢者と青年期の患者の両方に人工気胸術が行われます。
現在、医学的適応に加え、社会的および疫学的適応も存在します。多剤耐性結核の治療における予備薬の高コストを考慮すると、人工気胸の適応拡大が推奨されます。人工気胸の施行により、通常は短期間で結核菌の放出が停止し、患者は他者への危険を及ぼさなくなります。
人工気胸の治療効果のメカニズム
肺結核の治療における人工気胸の使用は、肺の弾性特性によって可能になります。弾性牽引力の低下と肺の部分的な虚脱は、壁の虚脱と空洞または破壊空洞の閉鎖につながります。肺容積の1/3が虚脱し、胸腔内圧が陰圧となる低血圧人工気胸では、呼吸運動の振幅が減少し、肺の患部は比較的安静な状態にありながら、同時にガス交換に関与します。胸腔内圧の上昇は血流の再分配をもたらし、活性灌流領域を肺の下部から上部へと移行させます。これにより、肺の損傷が最も大きい領域への薬剤送達が改善されます。人工気胸は、リンパうっ滞の促進、毒素吸収の抑制、貪食の促進、病巣の線維化と被包化の促進、そして修復過程の促進、浸潤性炎症性変化の吸収、線状または星状瘢痕の形成を伴う虫歯の治癒を促進します。気胸の治療効果は、他の神経反射および体液性メカニズムにも基づいています。
人工気胸法
人工気胸装置には200種類以上の改良型があり、そのほとんどは交通血管の法則に基づいています。交通血管から液体が別の血管に入り、空気を押し出します。空気は胸腔に入り、気泡を形成します。
日常業務にはAPP-01装置が推奨されます。この装置は、2つの連通した容器（それぞれ500ml）で構成されており、空気量を計測するための仕切り（ガスメーター）が付いています。これらの容器は互いに接続され、三方弁を介して胸膜腔にも接続されています。一方の容器からもう一方の容器へ液体を移動させることで、胸膜腔への空気の流入が促進されます。
人工気胸を施行するあらゆる装置に必須の部品として、水圧計があります。これにより、医師はガス導入前、導入中、そして操作終了後の針の位置（胸腔内、肺内、血管内）と胸腔内圧力を測定することができます。
胸腔内圧は、吸気時には-6～-9cmH2O、呼気時には-6～-4cmH2Oです。気胸が発生し、気泡が形成されると、肺は呼吸活動に参加できる状態で、容積の1/3未満に潰れる必要があります。空気が流入すると胸腔内圧は上昇しますが、陰圧を維持する必要があります。吸気時は-4～-5cmH2O、呼気時は-2～-3cmH2Oです。
気胸中に針が肺または気管支腔に刺入されると、マノメーターは陽圧を示します。血管を穿刺すると、血液が針に流入します。針が胸壁の軟部組織に刺入された場合、圧力変動は発生しません。
人工気胸を適用して結核を治療するプロセスは、いくつかの段階から構成されます。
- ガス泡の形成;
- 持続的な送気による人工気胸の維持。
- 送気の中止および人工気胸の除去。
気胸を誘発するには、患者を健側を下にして寝かせ、皮膚を5%ヨウ素アルコール溶液または70%エチルアルコール溶液で処理します。マンドレル付きの特殊な針を用いて、中腋窩線に沿って第3、第4、または第5肋間胸壁を穿刺します。胸腔内筋膜と壁側胸膜を穿刺した後、マンドレルを取り外し、針をマノメーターに取り付け、針の位置を決定します。
呼吸運動と同期した圧力変動がない場合、または針が自由な胸腔内にあることが確実でない場合は、ガス投与は禁止されます。圧力変動がない場合、針が組織または血液で詰まっている可能性があります。このような場合は、スタイレットで針を取り除き、針の位置を変更する必要があります。呼吸相に応じて変化する胸腔内の安定した陰圧は、胸腔内の針が正しい位置にあることを示しています。ガス泡の初期形成中に、200〜300 mlの空気が投与され、その後400〜500 mlが繰り返し投与されます。圧力計の初期および最終の読み取り値と投与された空気の量は、プロトコルに記録されます。入力は分数で行われます。分子は吸入時の圧力、分母は呼気時の圧力を示します。例：IP dex（-12）/（-8）; 300 ml（-6）/（-4）。
人工気胸を施行してから最初の 10 日間は、2 ～ 3 日間隔で送気を行います。ガス泡が形成され肺が虚脱した後は、送気間隔を 5 ～ 7 日に増やし、投与するガスの量を 400 ～ 500 ml に増やします。
気胸術後、その有効性、治療継続の実現可能性、そして改善の可能性を評価する必要があります。これらの問題は、気胸術後4～8週間以内に解決されます。最適な肺虚脱とは、気胸術が必要な治療効果を発揮する肺容積の減少が最小限である状態と考えられています。
形成された人工気胸の変種
完全低血圧性気胸 - 肺は容積の1/3まで均一に虚脱し、胸腔内圧は吸気時に(-4)～(-3)cmH2O、呼気時に(-3)～(-2)cmH2Oとなる。機能パラメータは保持される。
完全高血圧性気胸 - 肺が均一に容積の半分以上虚脱し、胸腔内圧が陽性となり、肺が呼吸に関与しなくなる状態。止血に用いられます。
選択的陽気胸 - 肺の患部の虚脱、吸入時の胸腔内圧（-4）～（-3）cm H2O。呼気時の（-3）～（-2）cm H2O、肺の患部がまっすぐになり、呼吸に参加します。
選択的陰性気胸 - 病変部は虚脱せず、肺の健常部は虚脱し、癒着により空洞が拡張し、破裂の危険性がある。外科的治療が必要となる。
人工気胸の転帰に影響を与える要因
人工気胸が効果を発揮しない主な理由は、肺の患部が完全に虚脱し、空洞が治癒するのを妨げる胸膜癒着および癒着です。肺結核患者の大多数（最大80％）に癒着が形成されます。胸膜癒着には、リボン状、扇状、漏斗状、平面状などの種類があります。ビデオ胸腔鏡を用いた最新の外科技術により、このような癒着を効果的かつ安全に剥離することが可能です。ビデオ胸腔鏡の禁忌は、肺の広範囲（2節以上）かつ壁が複雑な（癒着の剥離が技術的に困難である）密な癒着です。
人工気胸のビデオ胸腔鏡下矯正は全身麻酔下で行われます。手術の必須条件は、手術した肺を換気から「オフ」にした状態で気管支を別々に挿管することです。場合によっては、肺を「オフ」にする代わりに人工換気を使用することができます。ビデオ胸腔鏡を胸腔に挿入し、肺の徹底的な修正を行います。癒着と癒着は、特殊な器具（凝固器、解剖器、ハサミ）を用いて剥離します。止血と気胸の管理のため、ドレナージ（24時間）を設置して手術を完了します。人工気胸の矯正効果は、CTまたはX線検査によってモニタリングされます。
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崩壊療法
肺結核の治療には、抗結核化学療法、恒常性修正療法（レジメン、食事療法、対症療法）、虚脱療法、そして外科的治療という4つの主要な方法が用いられます。虚脱療法とは、人工気胸または人工気腹を作成する治療法です。
近年、多剤耐性結核菌株の出現により、現代の化学療法薬による治療効果が低下しており、場合によっては治療戦略の見直しが必要になります。抗結核薬不耐症や結核病原体の多剤耐性の場合、虚脱療法の役割が増大します。虚脱療法が唯一の治療法となる場合もあり、手術の準備を整えることも可能になります。現代の状況では、経済的な要素も考慮する必要があります。虚脱療法は入手しやすく、安価で、かつ効果的です。
人工気胸の禁忌
人工気胸の施行には、一般的な禁忌と特定の禁忌があります。
一般的な禁忌:
- 60歳以上10歳未満。
- 呼吸不全グレードII-III;
- 慢性肺疾患（COPD、気管支喘息）
- 心血管系への重度の損傷、循環障害;
- いくつかの神経系および精神系の疾患（てんかん、統合失調症、薬物中毒）。
疾患の臨床的形態、病態の頻度と局在、合併症の有無によって、具体的な禁忌が決定されます。顕著な胸膜肺癒着があり、自由胸膜腔が欠如し、炎症による肺組織の弾性特性の喪失と線維化または肝硬変の発症を伴う場合、人工気胸術は技術的に不可能または効果的ではありません。このような変化は、以下の場合に認められます。
- 乾酪性肺炎;
- 広範囲に及ぶ播種性肺結核;
- 線維性海綿状結核：
- 肝硬変結核;
- 滲出性または癒着性結核性胸膜炎;
- 結核性胸膜膿胸;
- 気管支結核;
- 結核腫。
密な線維性壁を持つ空洞の存在、肺の基底部における空洞の局在、胸膜下に位置する大きな（直径 6 cm 以上）閉塞した空洞は、人工気胸の施行に対する禁忌です。
人工気胸の合併症
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人工気胸の施行に伴う合併症
- 外傷性肺損傷（2～4％）
- 皮下気腫または縦隔気腫（1～2％）
- 空気塞栓症（0.1％未満）。
人工気胸術中に肺を穿刺することは、かなり一般的な合併症です。このような損傷による最も危険な結果は緊張性外傷性気胸です。これは重度の肺気腫の患者によく見られ、場合によっては胸腔ドレナージが必要となることもあります。針で肺を穿刺すると喀血が起こりますが、通常は特別な治療をしなくても治まります。
もう一つの合併症は皮下気腫または縦隔気腫です。これは、針のずれによってガスが胸壁の深層、肺の間質組織、または縦隔に侵入することで発生します。軟部組織内の少量の空気は通常、自然に消失します。場合によっては、「飽くことのない」気胸と呼ばれることもあります。これは、大量の空気を頻繁に注入してもすぐに消失するケースです。しかし、ほとんどの場合、これらの患者は十分な大きさのガス泡を作り出すことができます。
最も深刻な合併症は、血管へのガスの侵入によって引き起こされる空気塞栓症であり、複雑な蘇生措置が必要となります。患者は突然意識を失い、呼吸が嗄れたり停止したりします。大量の空気が体循環、特に冠動脈や脳血管に流入すると、致命的な結果に至る可能性があります。大規模な空気塞栓症の最も効果的な治療法はHBOです。
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人工気胸の維持に伴う合併症
- 気胸（10～12％）
- 硬性気胸（5～7％）
- 無気肺（3～5％）。
気胸は、過剰なガス投与、または病原微生物が胸腔内に侵入することで発症します。胸膜炎を治すには、胸腔内の液体を排出し、抗生物質とグルココルチコイドを併用し、送気の頻度と量を減らします。滲出液が長期間（2～3ヶ月以上）持続する場合、または癒着が進行して被包性胸膜炎や膿胸を形成する場合は、気胸の治療を中断する必要があります。
肺組織の長期的な虚脱と胸膜へのガス刺激は、肺組織の弾力性の漸進的な喪失、そして胸膜および肺の硬化を引き起こします。硬性気胸の初期症状としては、副鼻腔胸膜炎、虚脱した肺の可動性低下、臓側胸膜の肥厚などが挙げられます。少量の空気を胸腔内に注入すると、圧力計は大きな圧力変動を示します。このような場合は、送気間隔を長くし、ガス量を減らす必要があります。
無気肺の発症は「過剰な吹き込み」または気管支の損傷に伴って発生するため、ガス泡のサイズを小さくする必要があります。