肺は.体内で唯一.すべての心拍出量を受け取る臓器であり.静脈血が全身を通過しなければならない巨大なフィルターでもある。また.肺胞は気管支や気管のすべてのレベルを通して外界とつながっており.開放型の臓器でもある。このため.肺は内因性.外因性の有害因子による損傷を受けやすい。術前の危険因子.手術.麻酔.輸血.心肺移動などの医療措置は.周術期の肺に一定のダメージを与え.周術期のさまざまな肺の合併症を引き起こし.重症の場合は呼吸不全となり.患者の生命を脅かすことがある。したがって.周術期の肺保護対策.周術期の肺合併症の予防と治療は非常に重要であり.手術患者さんの迅速な回復を強力に保障するものです。
”急速リハビリテーション手術 “とは.手術前.手術中.手術後の手術ストレスや合併症を軽減し.手術後の患者さんの回復を早めるために.様々な実証済みの方法を適用し.一連の有効な措置の相乗効果として行うことを指します。急速回復手術は.外科医.麻酔科医.リハビリテーション療法士.看護師だけでなく.患者さんとそのご家族の積極的な参加を含む.多職種協働のプロセスでなければなりません。さらに重要なことは.急速回復手術は.重要な周術期の治療法を統合し.うまく融合させることにかかっている。胸部手術の場合.周術期の肺保護は術後の肺合併症を減らすための重要なポイントである。
一般的な周術期の肺合併症とその関連危険因子
I. 一般的な周術期の肺合併症
術後肺合併症は.胸部手術のリスクを構成する重要な要素である。周術期において.患者によくみられる肺合併症には.肺無気肺.肺水腫.肺炎.気管支炎.気管支痙攣.呼吸不全.あるいはARDS.基礎疾患の慢性肺疾患の増悪が含まれる。術後肺炎は通常.院内感染による後天性肺炎で.最大罹患率および死亡率は10～30％であり.術後肺合併症により平均1～2週間の入院期間の延長を余儀なくされている。慢性閉塞性肺疾患（COPD）などの呼吸器疾患を合併している場合.周術期気管支痙攣の発生率は高くなります。喘息の既往がある患者における術中気管支痙攣の発生率は約10％である。胸部手術を受ける患者の気管支痙攣の発生率は.他の手術のそれよりも高い。
周術期肺合併症のリスクファクター
周術期の肺合併症の主な危険因子には.患者さんの基礎疾患に関する因子と手術に関連する危険因子があります。
(A）患者さんの基礎状態に関連する危険因子
1.喫煙：喫煙は呼吸繊毛の振動機能障害や分泌物の増加をもたらす可能性があります。喫煙者の肺合併症の相対リスクは非喫煙者の1.4～4.3倍であることが試験で確認されています。慢性肺疾患のない患者さんであっても.喫煙は肺合併症のリスクを高める可能性があります。手術の1週間以上前から禁煙することで.術後合併症の発生を抑制することができます。
ASA分類が高いほど.術後の肺合併症のリスクは高くなります。術前に栄養不良があり.血漿タンパクの低下により肺水量が増加している人は.肺合併症の発症確率が有意に高くなります。
3. 肺の基礎疾患 COPDは胸部手術の絶対的な禁忌ではありませんが.COPDのある患者さんは術後の肺合併症のリスクが高いことが研究で確認されています。COPDの診断には.肺機能検査がゴールドスタンダードである。症状や気流制限.運動耐容能が効果的に改善されないCOPD患者に対しては.術前に積極的な治療を行うべきである。選択的手術の患者に対しては.COPDの急性増悪が起こった場合.手術を延期すべきである。
いくつかの研究では.喘息患者の術後合併症の全体的な発生率は.喘息のない患者より高いことが示されている。
4.年齢：年齢が上がるにつれて.肺実質が変化し.繊維性結合組織が増加し.肺の弾力性が低下し.肺胞が崩壊し.その結果.肺のコンプライアンスが低下し.呼吸抵抗が増加して.肺の換気と換気機能が減少する。
5.肥満：仰臥位で肥満の患者は肺のコンプライアンスが大幅に減少し.換気/血流比のバランスが崩れている。同時に.肥満の患者は胸椎後凸.腰椎前凸.腹部であまりにも多くの脂肪.横隔膜上昇のために胸部とその移動度が低下するので.しばしば低酸素血症と高炭酸.睡眠時無呼吸症候群の患者で見ることができる典型例である。
6.長期のベッドレスト 上気道の粘膜や腺が萎縮し.吸入したガスの加温・加湿が弱くなり.下気道の防御機能が損なわれることがあります。咽頭リンパ腺の萎縮.気道免疫機能の低下により.気道の自己バリア機能が低下します。呼吸筋力が低下し.咳が弱くなり.気道が狭く潰れやすくなり.分泌物が滞留します。咽頭粘膜の変性。咽頭の粘膜は加齢とともに退化し.感覚が鈍くなり.嚥下反射も低下するため.のどの細菌を吸い込んだり.下気道に詰まらせて肺炎を起こしやすくなります。また.長期の安静により.下垂体浮腫や下垂体肺炎の後.両肺になることがあります。
7.糖尿病：研究では.肺組織はまた.糖尿病の損傷の標的器官であることが示されている。2型糖尿病患者の年齢が高いほど.罹病期間が長いほど.微小血管の合併症が多いほど.肺の拡散が損なわれる可能性が高くなります。さらに.糖尿病は肺の局所防御機能にも影響を及ぼす。自律神経障害を併発した糖尿病患者では.気道防御反射と粘膜繊毛クリアランスが低下する。糖尿病は下気道感染症の独立した危険因子であり.これらの感染症の重症化要因となる。
(ii) 手術に関連する危険因子
1. 手術部位。胸部および上腹部の手術は.手術関連の危険因子として最も重要である。肺感染症に対する手術部位の影響度は.頭蓋部＞胸部＞上腹部＞下腹部＞その他の順であることが研究により明らかになっている。
2.麻酔：麻酔の種類.薬剤の選択.手術方法などはすべて手術に関連する危険因子である。横隔膜の上昇と機能的残気量（FRC）の減少は.肺無気肺の原因となります。機械的陽圧換気は.胸腔内の陰圧の消失.生理的無効とシャントの増加.不適切な機械換気は.肺気圧傷害につながり.主に大潮量.高気道圧機械換気において見られるものである。高濃度酸素の長時間吸入は.肺膨張不全を引き起こす可能性がある。吸入麻酔薬は.肺の低酸素肺血管収縮反応を減弱し.換気/血流比を変え.肺胞表面活性物質を減少させ.患者の術中肺機能に深刻な影響を与え.術後の肺合併症の発生率を増加させる可能性があります。麻酔薬に含まれるオピオイド系鎮痛剤（フェンタニル.塩酸ペチジン.塩酸モルヒネなど。 特に小児外科患者の場合）呼吸中枢を抑制する作用がある。筋弛緩剤の残効により換気量が低下し.呼吸機能に影響を及ぼすことがある。麻酔薬の静注は.循環系と呼吸系に一定の抑制作用がある。
3.手術：開胸後.胸腔の側面が開き.胸腔内負圧による肺の引っ張り膨張がなくなり.肺胞萎縮が起こり.肺胞換気面積が激減（約50％減少も）.肺循環抵抗が増加する。術中の胸壁.気管支.肺組織の損傷により呼吸運動が弱くなり.肺組織の過度の圧迫や引っ張りにより健康な肺組織が損傷する。開胸手術では.胸壁の軟化.横隔神経損傷.胸水やガスの貯留.痛み.包帯の締め付けなどにより呼吸運動の振幅が制限され.患者の換気機能に影響を与え.気管支痙攣を誘発することがある。
4.手術時間。手術中に肺を長時間圧迫したり捻ったりすることがあり.開腹側の肺組織に程度の差こそあれ肺水腫が発生し.肺胞でのガス交換に影響を与える。手術が3時間以上続くと肺の合併症のリスクが高くなります。
5. 5.体液バランス 胸部手術では.全体の出血量は少ないかもしれませんが.短時間に大量の出血が起こる危険性があります。手術操作により.胸腔内の心臓や大血管が圧迫されたり.引っ張られたりして.循環に支障をきたす可能性があるのです。また.術中の水分補給量や補給速度のコントロールが不適切だと.次のような事態を招く：水分摂取過多.肺水増加.あるいは肺水腫を引き起こし.拡散障害や低酸素症を引き起こす；水分排出が少なすぎる.気道の乾燥.気道繊毛による喀痰排泄困難.喀痰閉塞.あるいは肺無気肺を引き起こす。
6.鎮痛：(1)不完全な鎮痛：痛みは患者の睡眠と休息に影響を与え.疲労と体力の低下につながる。同時に.患者が深く呼吸することを恐れ.強く咳き込むようになり.呼吸器分泌物の排出を助長せず.肺不全と肺炎につながる可能性がある。(2)過剰な鎮痛作用。患者は眠気を催し.呼吸感受性が低下し.咳反射が弱くなり.嘔吐が起こると誤嚥しやすくなる。
周術期の肺保護策と対策
周術期の肺保護は.肺機能の維持と肺合併症の予防を目的とし.患者が安全に周術期を過ごし.手術の成果を守るためのものである。したがって.周術期の肺保護対策は術前から開始し.術中・術後を通じて継続する必要がある。
I. 術前評価
(A)慎重な病歴聴取
術前の病歴は.診断・治療内容を理解するために詳細に確認する。特に.以下の点に注意する必要がある。
1.咳が慢性化しているかどうか.咳の性質.日内変化。
2. 痰の量.色.粘度.咳き込みやすいかどうか.体位を変えることで痰が排泄されるかどうかなど.痰の状態を把握すること.痰に血が混ざるかどうか.喀血がある場合は喀血量を把握すること。悪臭を伴う黄色い膿の痰を頻繁に咳き込む既往があるかどうかを知る。
3. 呼吸困難の性質（吸気性.呼気性.混合性）.安静時に呼吸困難が生じるかどうか。もしあれば.心肺の補償が悪く.麻酔や手術への耐性が低いことが示唆される。
4.喫煙歴。喫煙者の場合.一日の喫煙量.喫煙年数.手術前の禁煙時期などを把握する必要がある。
5.疾病誘発・寛解因子：喘息患者が特定のアレルゲンを持っているかどうかなど。
6. 6.治療歴：抗生物質.気管支拡張剤.グルココルチコイドの使用状況.具体的な使用量.薬剤に対する患者の反応など。
(B)詳細な身体検査
1.体型と外観：肥満.側弯症の患者は肺活量（FRC.全肺活量）の減少.肺のコンプライアンスの低下により.肺無気肺.低酸素血症を起こしやすい。栄養不良.充血した患者は呼吸筋力が弱く.免疫力が低下しており.併発しやすい。口.唇.爪甲にチアノーゼがあるかどうかを観察する。COPD患者は胸部が樽型になっていることがあり.胸壁の非対称性があれば.気胸.胸水.固形肺の変化がある可能性がある。
2.呼吸状態：呼吸数25回/分以上は呼吸不全の初期症状.呼気努力は気道閉塞を示唆.横隔膜と肋間筋の負荷が増加すると.補助呼吸筋の役割が高まる.逆説呼吸がある場合は横隔膜麻痺や重度の機能不全を示唆する。
3.胸部聴診。胸部聴診の重要性を特に強調する必要がある。閉塞性肺疾患の患者は呼気相が延長し.呼吸音が低くなる。
4.肺打診：肺気腫の打診は澄んだ音以上.固い肺の変化の打診は濁った音である。
5.その他 肺高血圧症.肺性心疾患.右心不全を合併した患者では.頸静脈怒張.肝頸部逆流徴候（＋）.心音聴診で心音の分裂を聴取することがある。
(C)術前の肺機能評価
肺機能検査は.肺疾患の性質や重症度.病変が可逆的かどうかを把握し.手術の効果や術後の肺合併症の発生を予測し.胸部手術の種類や範囲を選択するのに役立つものである。開心術を受ける患者と.肺疾患と喫煙歴のある60歳以上の非開心術患者には.肺機能検査をルーチンに行う必要がある。
(D) 臨床検査と補助検査
1.定期的な血液検査：一般的な意義に加えて.特別な状況（真性赤血球増加症など）がなければ.ヘモグロビン＞160g/L.ヘマトクリット＞60％で.しばしば慢性低酸素症が示唆される。
2.血中尿素窒素：血中尿素窒素>7.5mmol/Lは.術後の肺合併症を予測する危険因子として使用することができます。
3.血清タンパク。血清蛋白の低値（30-39g/L）は術後肺合併症の重要な予測因子であり.血清蛋白<35g/Lは術後肺合併症の最も有効で患者に関連する予測因子であるという研究報告がある。
4. 胸部X線検査。術前の胸部正面および側面X線撮影はルーチンに行うべきである。気管逸脱.樽胸や狭窄.気道閉塞などの有無は.麻酔選択の重要な指針となる。
5.心電図。明らかな肺機能障害を有する者は.心電図の変化.例えば電気軸の右偏位.肺P波.右心室肥大.右束枝伝導ブロックなどがあり.肺高血圧症や肺性心疾患を示唆することがある。心筋虚血や心肥大があるものは.麻酔薬に対する耐性が低いと推定できる。
6.血液ガス分析：血液ガス分析は肺機能を評価する貴重な指標で.換気.酸塩基平衡.酸素化状態.ヘモグロビン量などを反映できるため.患者の肺と病気の重症度.病気の進行の緊急度を反映することができます。重症肺疾患では血液ガス分析が必要であり.PaCO2＞45mmHg（1mmHg＝0.133kPa）は.術後の肺合併症が有意に増加すると言われています。
II. 術前準備
(A) 日常的な準備
1. 禁煙または喫煙禁止 長期喫煙者の場合.手術前にできるだけ禁煙すべきであり.早ければ早いほどよい。臨床的に禁煙は非常に難しいが.気道分泌物を減らし換気をよくするために.手術の1-2週間前に禁煙するのがベストである。
2. 呼吸運動の実施 患者に呼吸運動を行うよう指導する。胸式呼吸が肺換気量の増加に有効でなくなったら.深くゆっくりとした腹式呼吸を練習すること。呼吸運動.自律的な深呼吸.咳などは.分泌物の排出と肺活量を増加させ.術後の肺合併症の発生を減少させる効果がある。
3.栄養補給：全般的な栄養状態を改善し.長期的な栄養不良とタンパク質枯渇による重度の貧血と水電解質不均衡を積極的に是正する。
4.その他 高血圧.冠状動脈硬化性心臓病.糖尿病.不整脈.伝導ブロック.肝腎機能不全などを併発している場合は.対応する診療科に相談して総合的に治療し.積極的に手術の条件を整えるべきである。複合型胸水の場合.胸水量が多くFRCに影響する場合は.胸腔穿刺による液放出やドレナージ装置の留置が可能である。緊張性気胸の場合は.閉鎖式胸腔ドレナージを行い.全身麻酔の24時間前にはドレナージチューブを抜去しないようにする。
(B）呼吸器系の準備
1.呼吸器の清浄化：胸部手術の前に.患者の呼吸器は開放状態にしておき.呼吸器内の分泌物を適時に除去すること。現在.気道洗浄に使用される主な薬剤は粘液分泌促進薬と粘液溶解薬である。粘液分泌促進薬（塩化アンモニウム）は.特に痰が濃くほとんど効果がない場合.その効果を確かめることが難しい。粘液溶解薬は.ブロモキシンの体内有効物であるアミロライドに代表され.粘液痰の溶解を促進し.痰と繊毛の癒着を抑え.呼吸器分泌液の排出を増加させることが可能である。また.輸液.気道を濡らすネブライザー吸入.気管支拡張剤のネブライザー吸入.姿勢ドレナージ.胸や背中をたたくことも.呼吸器分泌物の排出に有効であるとされています。
2.気道痙攣の緩和：気管支痙攣は周術期麻酔期間中に最もよく見られる合併症の一つです。特に手術麻酔の期間中.一旦重度の気管支痙攣を起こすと.時間内に対処しなければ.重度の低酸素とCO2蓄積を引き起こし.生命を脅かすことさえある。気管支痙攣は.手術中の麻酔薬や気管挿管によって誘発され.その死亡率は70％にも及ぶといわれています。
急性喘息発作において.気管支痙攣が消失していない場合は.喘息が効果的にコントロールされるまで.あらゆる選択的手術は延期されるべきです。気管支拡張剤（臭化イプラトロピウムなど）を術前に投与することで.肺抵抗を大幅に減少させ.肺のコンプライアンスを改善し.気管支痙攣の発生を予防することができる。また.高齢者.COPD.喘息患者に対しては.速効性気管支拡張薬の術前投与が基礎肺機能の改善.患者の酸素飽和度の改善に有効であり.術前準備の質をさらに向上させることができる。
(iii) 抗感染症
急性上気道感染症に対しては.治療により改善された後に選択手術を行う。痰の量が多い場合は.減痰後1～2週間後に手術する。慢性呼吸器疾患を合併している場合は.肺感染症の予防と制御のため.手術3日前に抗生物質をルーチンに投与する。肺感染症の病原微生物は.細菌.真菌.ウイルスなどであり.抗生物質の合理的な投与が重要である。
麻酔の選択
理想的な麻酔方法と薬剤選択の原則は.呼吸循環障害が少なく.鎮静.鎮痛.筋弛緩が良好で.手術時の有害反射を十分に遮断し.術後覚醒からの回復が早く.合併症が少ないことである。解剖による呼吸循環障害に対する有効な解決策は.気管内挿管と強心剤の適用による呼吸制御なので.胸部外科では全身麻酔が使用されます。
IV. 術中管理
1.麻酔と手術時間を短縮する：腹筋の強さに影響が少なく.術後の痛みが軽い切開（横切開など）と簡単で実用的な手術スタイルを選択します。
2.外科手術は低侵襲を標榜：麻酔の挿管はできるだけ非侵襲的であること。手術は肺組織をできるだけ保護し.肺組織を過度に引っ張ったり.圧迫したり.ねじったりしないようにし.手術中の出血をしっかり止めることです。肺癌患者が肺切除術を受ける場合.腫瘍を最大限除去し.肺組織を最大限保存するという2つの大原則を守る必要がある。特に重症の胸部外傷や胸部腫瘍・胸壁組織の大量切除の際には.胸部の完全性を確保する必要がある。反回喉頭神経と声帯を保護し.両側の反回喉頭神経を損傷すると.重大な結果を招きます。横隔神経と横隔膜を保護し.横隔神経損傷と横隔膜ヘルニアの発生を防止する。2.緊張性気胸とそれに関連する胸部手術後の合併症（血胸.腹腔疾患.肺塞栓症など）を適時に発見し.管理する。
3.気道の確保と適切な換気の維持：気道の確保は胸部外科麻酔の最も重要な点であり.十分な酸素供給と良好な二酸化炭素排出を達成することができるようにします。しかし.PaCO2が35mmHg以下の状態が長く続くと.脳血管攣縮や血液供給不足の原因となるため.避ける必要がある。
4.循環安定性の維持：過度の高血圧や低血圧を避け.心臓の不整脈を防ぎ.ショックを適時に修正する。
5.術中輸液の標準化：少なくとも2本の静脈アクセスを確保する。1本のアクセスで迅速に輸血と輸液を行い.1本のアクセスで中心静脈圧の監視と心血管活性薬の投与ができるようにする。輸液の総量を制限し.単位時間当たりの輸液速度をコントロールすることで.循環に過負荷をかけ.術中・術後の肺水腫や心不全につながらないようにする。
6. その他：空気塞栓を防ぐため.静脈陰圧の取り扱いに注意する.減圧のため長期留置胃管が必要な人は.咳や痰に影響しないよう胃瘻を作ることが望ましい.脂肪塞栓を防ぐため骨折を優しく取り扱う.術後肺感染の可能性が高い人は腹部切開部を縮小縫合し裂傷を防止する.などです。術中に気管支拡張剤を塗布すると.気管支痙攣を予防することができます。
V. 術後治療
1. 呼吸器を妨げないようにする：患者に積極的に咳をするように促し.深く呼吸し.胸壁を叩き.体位排膿と組み合わせて.患者の排痰を助ける。手術後の強力な排痰は.痰を薄く.粘度を低くして咳き込みやすくしたり.呼吸器粘膜繊毛の機能を促進し.痰の移送機能を向上させることができます。アンブロキソールは.術後の肺合併症（特に肺無気肺.急性肺障害.低酸素血症.ARDSなど）の予防に有効な薬理療法であり.必要に応じて適宜増量することができる。ネブライザーによる吸入をできるだけ早期に開始し.気道を潤し.分泌物を排出しやすくし.浮腫や気管支痙攣を緩和させる。気管支拡張剤は.気道を拡張し.去痰療法と組み合わせて.痰の排出を容易にし.浮腫や気管支痙攣を解除するために使用される。刺激的なスパイロメトリーは粘液栓を防ぎ.術後の肺無気肺を予防するための主な手段である。
2.効果的な鎮痛対策：効果的な術後鎮痛対策は.患者の早期横隔膜運動.咳.痰の排泄を促進し.肺機能を損なう肺共同感染症の合併症を減らすことができます。ただし.鎮痛薬の投与量は個人差があり.特に高齢者では投与量を適切に管理し.術後麻酔の通院を強化して過度の鎮静や呼吸抑制を避ける必要があります。
3.その他：COPD患者の術後経鼻カテーテル酸素.流量は3L/min未満とする；水分摂取と排泄のバランスを保つ；腹部膨満を抑える対策をとり.適時に胃ろうを外す；有効な抗生物質を適切に適用する。