自然気胸はよくある臨床症状で.多くは大きな肺水泡や小さな胸膜下水泡が破裂し.胸腔内に空気が入ることで起こります。 自然気胸は通常.肺に原疾患があるかないかで特発性（原発性）と続発性に分類されます。 原発性自然気胸は.肺の画像診断で明らかな病変がない人に起こる気胸で.30～40歳代の痩せ型の男性に起こりやすいと言われています。
I. 病原性
一般に肺胞下水泡やマイクロパフの破裂が原因とされ.その形成には非特異的な炎症性瘢痕や弾性繊維の先天性形成不全が関与し.次のように分けられる：1 肺胞下水泡.汚い胸膜と肺実質の間の肺胞外気胸にあり.汚い胸膜外に突き出ていて.外壁は汚い胸膜と正常肺底組織からなり.多くは肺尖部にあり.少数の患者は古い肺結核と併発してCTに映り. 2 肺実質内肺水疱：肺胞組織の変性・破壊により肺実質内に形成された異常拡大した空洞で.CTでは内層に海綿状構造を持つ肺実質内肺水疱を示し.肺水疱周囲の肺実質に閉塞性病変があるかないかで2種類に分類されます。
I型：明確に区分され.単発で限局され.肺実質内の基底部に着床し.肺尖部に位置することが多い。
II型：高齢で.慢性閉塞性肺疾患や肺気腫に続発することが多く.大きさの異なる複数の水疱が両側から発生し.肺実質に広い底部を持つことがあり.このタイプは疱疹状肺気腫とも呼ばれます。
喫煙は原発性自然気胸のリスクを高めます。 二次性気胸は.肺気腫.気腫性気胸.または既存の肺疾患に基づいて形成された直接の胸膜損傷の結果である。 慢性閉塞性肺疾患と結核は二次性気胸の一般的な原因であり.重症のCOPD患者の25％が気胸になりやすいと言われています。 嚢胞性線維症.気管支喘息.結節性疾患.特発性間質性肺線維症.好酸球性肉芽腫.急性細菌性肺炎（黄色ブドウ球菌など）.カリニ肺炎と組み合わせたAIDSは.二次気胸の原因としてよく知られています。 肺がん.特に転移性肺がんによる二次性気胸の原因は.腫瘍による細気管支の閉塞で限局性肺気腫となるもの.閉塞性肺炎がさらに進行して肺敗血症となり最終的に胸腔内に破裂するもの.腫瘍自身による汚い胸膜への侵入・破壊などがあります。
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人が立った状態で.肺尖から肺底までの胸膜の圧力勾配は6.25pxH2O/cm.つまり肺尖の胸腔の負圧は肺底のそれよりも高いため.上葉の肺尖は胸腔内の負圧が高い部分にあり.肺の中面や下面よりも拡張して気胸を形成しやすくなっているのです。 胸腔の左側は心臓が多く占め.胸腔の左上側が陰圧になります。 肺内圧が高くなると.左上の肺は右側よりも肺水泡を形成しやすく.破裂しやすいと言われています。
自然気胸の症状は.胸痛.胸部圧迫感.呼吸困難が主体で.少量の気胸ではその兆候は明らかではありません。 肺気腫に気胸を合併している場合.病側の呼吸音の減弱が顕著になる。 気胸の量が30％以上の場合.病側胸部が充実して肋間が膨らみ.呼吸運動が弱まり.打音は太鼓.心音や肝濁音が消え.細動音や呼吸音が弱まるか消失します。 大量の気胸の場合.気管や縦隔が健側に移動することがあります。 緊張性気胸は.病側の胸郭が拡大し.血圧の上昇を認めることがあります。 高齢者.特にCOPDとの組み合わせでは.気管が中心にあるかどうか.呼吸音が両肺で対称になっているかどうかが非常に重要である。
治療法
1.酸素吸入
気胸の管理における酸素の重要性は見落とされがちである。 酸素のない気胸の吸収率は1日あたり約1.25％で.気胸の体積の25％が完全に吸収されるには約20日かかると言われています。 酸素吸入により吸収速度は3-4倍になり.気胸の容積が大きいとより顕著に増加する。 これは.酸素吸入により胸腔と組織の間のガス圧力勾配が大きくなり.胸腔内の酸素だけでなく他のガスの吸収も促進されるためである。 また.気胸は換気・灌流比のアンバランス.解剖学的シャント.デッドスペースを伴うことがあり.ドレナージ後に換気・灌流比が一時的に悪化し.改善までに30～90分かかることがあり.酸素療法の必要性が強調されます。 したがって.気胸治療の基本は酸素であり.通常3L/minである。呼吸困難のない小さな気胸で.気胸の容積が15％以下であれば.自力で吸収されるまで観察するだけでよい。
2.シンプルなポンピング
気胸の容積が15％～30％の気胸は.簡単な吸引で治療が可能です。 局所消毒と麻酔の後.前腋窩線の第4肋骨と第5肋骨の間に小さなカテーテルを入れ.ティーコネクターに接続し.ガスが出なくなるか.突然の咳が出るまでポンピングを行う。 カテーテルは手術終了時に抜去されます。 この治療法は.片側の気胸量が15％以上の原発性自然気胸の全例で最初に検討することができます］。 メリットは.シンプルさと低コストです。 単純吸引療法は原発性気胸で25％.続発性気胸で63％と失敗率が高く.治療成績の予測も難しいため.その臨床応用は比較的限定されています。
3.胸部チューブドレナージ
閉鎖式胸腔ドレナージは簡便であり.原発性自然気胸や気胸容積が30％以上のほとんどの続発性自然気胸患者.あるいは単純吸引で治療できなかった患者に適しており.現在さまざまな気胸の治療に最もよく用いられている方法である。
(1) 胸腔チューブドレナージ成功率と胸腔チューブ留置期間：胸腔チューブを閉鎖式ドレナージに接続し.術後20～30分で徐々に2.5kPaまで陰圧をかけ.最大10日間留置し.空気漏れを気泡の観察により判定する。 10日後にも気胸がある場合は.手術や経胸壁にタルカムパウダーを吹き付けるなどの処置が行われます。
従来は.空気漏れが続く場合や肺が再開通しない場合は.ドレナージ後5～7日間陰圧吸引を続けることが推奨されている。 しかし.二次性.一次性自然気胸にかかわらず.気漏の期間が48時間以上になると.長時間の胸腔チューブドレナージや吸引を行っても気漏を止めることは難しいという研究結果が出ています。 そのため.胸腔チューブによるドレナージを48～72時間行っても空気漏れが止まらない場合.より積極的な治療措置がとられます。 空気漏れの停止を早期に検知し.胸腔チューブを適時に抜去するために.わずか0.01Lの空気漏れの減少を検知できる吸引ポンプを設計し.吸引時間を8.1日から4.8日に短縮し.入院期間を10日から6.5日に短縮することに成功しました。 空気漏れを正確に把握し.漏れが止まる前に胸腔チューブを留めたり.漏れが止まっても効果的なドレナージを行えないという欠点を克服することができたからです。
(2) 胸腔チューブのサイズ：選択する胸腔チューブのサイズは.持続的な空気漏れの可能性.漏れの大きさ.換気療法を適用しているか.または適用する予定があるかなどの多くの要因によって決まる。 機械的換気は気胸の容積を増加させる可能性があります。 14ゲージ以下の細径胸部チューブによる治療の成功が報告されているが.細径胸部チューブは気胸量が多い場合に閉塞.脱落.ドレナージ不良になりやすいという欠点があり.空気漏れが小さく.機械的換気が行われておらず.カテーテル閉塞が起こりやすい非滲出性胸水症例にのみ適応される。 機械的換気の準備には28ゲージ以上の太径胸部チューブを使用すべきである。
胸部チューブに接続する機器：胸部チューブを装着しても漏れが持続し.肺が再開通しない場合は.ドレナージ機器を接続する必要がある。 通常.まずドレナージを行い.漏れが止まらない場合は負圧吸引を行います。
(3) 胸腔チューブ抜去のタイミング：通常.空気漏れが止まってから24時間後に胸腔チューブをクランプで閉め.24時間後に胸部フィルムを確認した後に胸腔チューブを抜去する。 しかし.観察のために空気漏れを止めてから4時間後にチューブを閉じる方もいらっしゃいますが.悪影響は起こりません。 また.空気漏れの停止から6時間後と48時間後に胸腔チューブを抜去した場合の比較を行ったところ.6時間後の群では抜去後に最大25％の気胸が発生したが.48時間後の群では気胸の再発はなかったと報告している。 胸腔チューブを抜くのに最適な時期については.まだ前向きに検討されていません。
(4) 気胸再発予防のための胸腔チューブドレナージ単独の意義：胸腔チューブドレナージ単独では気胸再発を予防できない。 7年間の研究では.胸腔チューブドレナージ単独での気胸の再発は.原発性自然気胸で34％.続発性自然気胸で30％であった。 別の研究では.気胸治療後の再発率は.ベッド上安静で49％.ベッド上安静後に胸腔チューブドレナージで40％.胸腔チューブドレナージ単独で38％という結果が出ています。
(5) 胸腔チューブドレナージと肺水腫の再発：肺水腫の再発率は25％と高く.罹患率と死亡率は19％である。 主に疾患側に発生するが.時に両側.あるいは健常側にも発生する。 その発生メカニズムは複雑で.完全には解明されていない。 酸素ラジカルの生成.再開通後の毛細血管透過性の上昇.表面活性物質の産生低下.病肺での局所的あるいは全身的な毛細血管透過性の上昇を引き起こす様々な物質の産生.機械的肺損傷などが関連していると考えられる。 肺無気肺の範囲が広い若い患者さんが発症しやすく.21歳から39歳が最もリスクが高く.40歳以上では発症しにくいとされています。 無気肺の期間が長いことも高危険因子である。 蘇生した肺水腫は術後3日まで発生する可能性があるが.ほとんどは術後直後に発生し.急激な再開通に関係している可能性がある。 発症した場合.通常は支持療法で治療しますが.適時に発見し.マスクによる持続的気道陽圧換気で治療することが臨床的に重要です。
4.外科的治療
初発の自然気胸の再発率は単純な胸部穿刺や閉鎖式ドレナージ治療で最大20％以上.2回目.3回目の自然気胸の再発率はそれぞれ最大50％と80％であり.したがって自然気胸の治療は手術が最も適しており.胸壁小切開やテレビ胸腔鏡下肺胞切除などがよく行われます。
手術方法：全身麻酔で気管にダブルルーメンチューブを組み込み.健常側の片肺を換気し.健常側に寝かせます。 腋窩を小切開し.広背筋の前縁を遊離して小さな引っ張り鉤で後方に引っ張り.前鋸筋の筋繊維を追って肋間筋の表面まで鈍的に分離し.第4または第5肋骨の上縁から肋間筋を切開します。 最初の探査に応じて.通常.前腋窩線に4-5個の肋間.後腋窩線に5-6個の肋間の他の2個の手術孔を選択し.三角形の手術路を形成する。 まず.電気凝固が容易でない場合.出血を伴う胸腔癒着.癒着索の電気焼灼と純粋分離は.出血を止めるためにチタンクリップすることができ.液体の吸引.肺表面の順序検査.大きな水疱や破裂を探し.病変部位と範囲を探索し.適切な治療を行うことができます。
従来の開腹手術に比べ.腋窩切開が隠蔽され.大胸筋を切らないため.低侵襲手術の要求に合致しており.安全・確実な手術が可能です。 気胸の病巣は上葉の先端部や下葉の背側にあることが多いため.自然気胸の多くはこの手術が選択されることが多いようです。 腋窩小切開は.手術時間.ドレナージチューブ留置時間.術後回復時間において.従来の開心術症例より優れています。 しかし.腋窩切開の視野が狭いため.多発性病変や胸腔内癒着が強い症例では手術が困難であった。 また.腋窩切開は肋間牽引力が強く.胸背神経を損傷しやすいため.VATSと比較して術後疼痛が強くなります。
胸腔鏡手術の結果は小切開手術と同様で.再発率は4～10％です。 VATSは侵襲が少なく.胸壁の筋肉や神経を傷つけません。 機器の改良により.水晶体観察の範囲を病変部の隅々まで満足に探索し.内視鏡で鮮明なテレビ画像に変換することで.患者の苦痛が少なく.術後の回復も早くなりました。 現在では広く臨床で使用され.自然気胸の外科的治療法として選択される方法となっています。