外科医は.周術期における様々なハイリスク事象に長い間強い関心を寄せてきた。その中でも周術期の呼吸器系合併症は.珍しいものではなく.外科患者の罹患率および死亡率の上昇と入院期間の長期化の重要な原因であり.特に高齢者においては心血管合併症以上に長期の罹患率と死亡率の予測につながるものである。
主な周術期の呼吸器合併症には.肺無気肺.気道痙攣.肺水腫.呼吸器感染症.呼吸不全.既存の呼吸器疾患の急性増悪.様々な形態の気道閉塞などがあります。 中でも周術期の呼吸器感染症は最も多い肺合併症の一つで.その大部分は術後に発症し.部位によって上気道感染症と下気道感染症に分けられる。 上気道感染症とは.鼻腔から喉にかけての生体因子に起因する炎症を指し.下気道感染症とは.主に気管支炎や肺炎を指します。 呼吸器感染症のうち.術後肺炎は最も多く.予後に最も影響を与える。 周術期において.いかにリスクのある患者を特定し.適切な予防策を講じるかは.今日の周術期管理における重要なテーマとなっています。 本稿では.術後肺炎に関する問題点を中心に解説します。
I. 疫学
術後肺炎の発生率は危険因子によって大きく異なり.高リスク群では1.5％～15.3％.重症度.合併症.病原体によっては術後30日の死亡率が21％と高くなることもある。 また.手術の時期も術後肺炎の発生率に大きく影響し.緊急腹部手術では11.1％.待機的腹部手術ではわずか2.9％で肺炎が報告されています。 文献によると.一般外科の周術期院内感染発生率は2.9％で.脳神経外科や胸部外科より低く.全外科の中で3位.下気道は全院内感染発生率の中で最も高い部位で.38.3％を占めています。
第二に.一般外科手術後の呼吸生理について
1.肺の防御機構。 正常な肺の防御機構は.主に気道粘膜上皮の繊毛運動機能と咳反射の両方から構成されており.この二つの肺の防御機構が共に弱まることで.術後の患者が呼吸器感染症にかかりやすくなることが決定されます。
(1) 気道粘膜上皮細胞の繊毛運動：気管挿管や全身麻酔などの要因は.手術を受ける患者の気道分泌物を増やすだけでなく.気道粘膜の完全性を乱し.気道上皮の繊毛運動に影響を与え.患者の気道分泌物を取り除く能力を弱めている。
(2) 咳嗽反射：術後の疼痛や鎮静剤・鎮痛剤の塗布により.患者の自律的な咳嗽能力が弱まり.気道分泌物や微量の逆流性吸引物を口腔咽頭や消化管から適時に排出することができなくなることがあります。
2.肺機能の変化 一般外科手術を受ける患者は通常.主に全肺活量（TLC）.肺活量（VC）.最大呼気1秒量（FEV1）.機能的残量（FRC）の減少という形で.拘束性換気機能障害を発症する。 特に.術後の肺合併症については.FRCの低下がより重要であり.上腹部手術の患者では30％.下腹部手術の患者では10～15％のFRCの低下が認められる。 また.術後の患者は閉鎖容積（CV）が増加していることが多く.FRCが低下したりCVが増加すると.気道が虚脱しやすくなり.肺無気肺になり.気道分泌物の排出が悪くなり.肺炎や呼吸不全に発展しやすくなることが知られています。
3.横隔膜の働きの変化。 腹部手術後.患者の横隔神経は中枢を刺激され.横隔経圧は著しく低下し.横隔膜の機能不全を引き起こす。 横隔膜の機能が低下すると.必然的に十分な分換気を維持するために補助呼吸筋を多く使うようになり.呼吸数が速く.潮量が減少し.浅く早い呼吸が主体となってしまう。 この呼吸パターンの変化は.気道上皮細胞の繊毛の運動障害を増加させ.咳反射を抑制し.最終的に術後肺炎のリスクを増加させる。
III.周術期肺炎の発症機序
気管隆起部より下の気道は通常.無菌環境である。 肺炎の種類が何であれ.肺炎は下気道への病原体の侵入から始まり.その病原性は病原体の種類.数.宿主の局所および全身の免疫状態によって決まる。 肺炎は.上気道や消化管に付着した細菌の吸引.隣接する感染部位からの拡散.血行性拡散など.いくつかの経路を経て下気道で発症します。 これらの経路には.気管挿管.酸抑制剤の塗布.胃の貯留.ファイバーオプティック気管支鏡など.さまざまな要因が絡んでいる。
周術期肺炎の高リスク因子
米国のNSQIP（National Surgical Quality Improvement Program）の最近の研究です。 術後肺炎の発生率は，現在喫煙歴のある患者で有意に高く，また，タバコへの曝露年数が長いほど発生率も高かった． 術後肺合併症のハイリスク因子は.患者関連と手技関連に分けられる。 患者に関連する危険因子としては.年齢.米国麻酔科学会（ASA）分類≧II.慢性閉塞性肺疾患（COPD）.うっ血性心不全などがあり.手術関連危険因子は主に手術部位に依存し.胸部手術.大動脈手術.腹部手術はすべて術後肺炎の高リスク因子とされています。 多因子解析の結果，60歳以上，経鼻胃管留置，酸またはH2ブロッカーの使用，全身性免疫抑制，重度の基礎疾患が術後肺炎の高リスク因子であることがわかった．
V. 周術期肺炎の予防
術後患者の予後を改善するために.1980年代半ばに米国外科学会がNSQIPを提唱し.133病院と共同で術後患者の臨床データベースを構築し.予後に影響するさまざまな合併症やハイリスク要因を集計して.合併症や死亡率を減らすための治療方法を改善することを目的としています。 NSQIPの導入により.術後死亡率が27％.合併症発生率が45％減少するなど.大きな成果が得られていることが研究により明らかにされています。 一連の予防策の実施により.術後肺炎の発生率を1%から0にした学者もいるほどで.これは一般外科の術後肺炎を1カ月に2〜3例減らすことに相当する。 その予防策は主に.術前教育.肺機能発揮の支援.クロルヘキシジンによる口腔ケア.術後のベッド頭部の挙上.術後の肺機能発揮の主張.早期離床活動.経鼻胃管の定期検査と洗浄などである。
1.術前予防処置。 術前予防の中心は肺活量法で.主に誘導気功による呼吸法と胸部理学療法があり.そのうち胸部理学療法には深呼吸.咳.姿勢排泄.振動痰吸引.間欠陽圧呼吸.持続陽圧呼吸が含まれる。 深部吸気トレーニングは.肺胞萎縮と低酸素血症を予防します。 深部吸気トレーニングの後には.気道分泌物を排出しやすくする効果的な咳のトレーニングを行う必要があります。 また.クロルヘキシジンによる口腔ケアは.口腔咽頭の病原性細菌のコロニー形成を抑制することにより.術後肺炎の発生を抑制することができます。
2.術中予防処置。 手術中の術後肺炎を防ぐには.いくつかの対策があります。 硬膜外麻酔は.全身麻酔に比べて術後肺炎の発生率を低下させることが研究で示されています。 さらに.強心剤の投与時期や手術時間は.呼吸器系合併症の発生率に影響を与える可能性があります。 術後肺炎の発生率は.中効果型神経筋遮断薬であるアトラキュリウムを使用した患者では5％であったのに対し.長時間作用型パンクロニウムを使用した患者では13％であった。 短時間作用型または中時間作用型の神経筋遮断薬の使用は.長時間作用型よりも呼吸器系合併症の発生を抑制する可能性が高いです。
3.術後予防。 術後の予防としては.呼吸リハビリテーション.疼痛緩和.逆流性食道炎の予防などがあります。 呼吸リハビリテーションでは.主に肺の十分な拡張を促すために.深部吸気操作を行うように指導します。 痰がある場合は.勢いよく咳き込むように指導する。 また.経鼻胃管の装着も術後肺炎の発症の一因となる。 したがって.術後に重度の吐き気.嘔吐がある場合.経口栄養に耐えられない場合.および重度の腹部膨満がある場合を除き.経鼻胃管をルーチンに設置することは避ける必要があります。
VI.周術期肺炎の抗感染症療法
1.周術期肺炎の病原スペクトラム。 周術期の肺炎は.ほとんどが院内感染による肺炎（HAP）であり.一般外科における周術期肺炎の質の高い病原性調査は見受けられない。 そのため.HAPの病原スペクトルは.主に経験的な初期抗感染症治療の指針として参照されます。 海外で報告されているHAPの原因菌は.緑膿菌.大腸菌.肺炎桿菌.イムノバクテリウム属などの好気性グラム陰性桿菌が主体となっています。
2012年に中国の異なる都市の13の教育病院で実施されたHAPに関する多施設共同前向き調査では.HAP患者610名から分離された細菌の上位4病原体は.Acinetobacter baumannii（30%）.Pseudomonas aeruginosa（22%）.Staphylococcus aureus（13.4%）.Klebsiella pneumoniae（9.7%）であることがわかりました。 また，発症時期が異なるHAPの病原性プロファイルも大きく異なり，早期発症（入院5日以内）のHAPは耐性の低いStreptococcus pneumoniaeやHaemophilus influenzaeが多く，後期発症（入院5日以上）のHAPは超広汎性βラクタマーゼ（ESBL）を有する高耐性のKlebsiella pneumoniaeやPseudomonas aeruginosa，Bacteroides immobilis，Methillin耐性Methods-resistant Pneumoniaesなどが多く見られました． 黄色ブドウ球菌（MRSA）が主体となっています。 一般外科の周術期肺炎患者は腹部臓器感染症を併発していることが多く.抗感染療法は上記の一般的なHAP原因菌だけでなく.嫌気性菌.腸球菌.腸内細菌科などをカバーする必要があることを強調する必要があります。
2.経験的な抗感染症治療の初期段階。 術後患者において肺炎の診断がついたら.できるだけ早く抗感染症療法を開始する必要がある。 好ましくは.抗感染症薬を開始する前に.微生物学的検査のために検体を保持すること。 術後早期（5日以内）で肺炎がある場合や多剤耐性菌（MDR）の危険因子がない場合，抗菌薬の選択は，通常よく見られる肺炎球菌，インフルエンザ菌，グラム陰性腸炎菌，抗菌薬が感性の黄色ブドウ球菌に加えて，嫌気性菌にも対応する必要がある。 第2世代または第3世代セファロスポリン.ペニシリン.β-ラクタマーゼ阻害剤またはキノロンが使用される場合があります。 術後後期（5日以上）に肺炎を発症した患者やMDRの危険因子（90日以内の抗菌薬使用.5日以上の入院.薬剤耐性菌の多い地域や特殊医療施設に居住.免疫抑制療法中や免疫機能障害）を有する患者に対しては.上記病原体に加え.緑膿菌.ESBL産生腸内細菌科（肺炎クラビラ菌など）や不動菌のカバーが必要である。 β-ラクタム系またはβ-ラクタマーゼ阻害剤の併用（セフォペラゾン・スルバクタム.ピペラシリン・タゾバクタムなど）.カルバペネム系（イミペネム.メロペネムなど）が使用できる。グラム陰性耐性菌感染症は.キノロン（シプロフロキサシン.レボフロキサシンなど）やアミノグリコシド（アミカシン.ゲンタマイシンなど）との併用が考えられる；場合によっては.以下のようにする。 グラム陽性耐性感染症には.リネゾリドやグリコペプチド系薬剤（バンコマイシン.テイコプラニンなど）を併用することができます。
術後肺炎患者の経験的初期治療に単剤療法と併用療法のどちらを選択すべきかという研究は少なく.今回の人工呼吸器関連肺炎（VAP）の研究では.特定の混合感染症やMDR感染症では.経験的初期抗感染療法において併用戦略の方が正当であるが.単剤療法と比較して罹患率と死亡率および臨床治癒率の違いは統計的に有意ではないことが示唆されました。 したがって，術後肺炎患者に対する初期経験的治療は，一般に適切な抗菌スペクトルを有する単剤抗感染症療法を選択し，混合感染やMDR感染と考えられる場合にのみ併用療法を選択することになる。
3.標的型抗感染症治療薬 標的抗菌薬治療とは.患者さんの臨床的特徴を十分に把握し.病原体の培養と薬剤感受性の結果を得て.原因菌の薬剤感受性結果に応じて適切な抗菌薬を投与する治療方針を指します。 外科系患者の周術期術後肺炎は.HAPやVAPと同様であり.病原性の根拠が得られたら速やかに標的治療に移行する必要があります。
4.抗感染症治療の経過。 周術期肺炎に対する抗感染症治療のコースは.患者の重症度.原因菌.臨床効果との関連で検討する必要がある。
VII.周術期肺炎のその他の治療法
一般外科の周術期呼吸器感染症では，抗感染薬の早期投与に加え，特に経験的な初期抗感染療法が無効な場合は，他の感染源を積極的に探索することが必要である． 腸管穿孔.急性化膿性胆管炎.腹部膿瘍.横隔膜下膿瘍などの一般的な外科的疾患を除外するよう注意する必要がある。 上記のように他の部位で感染が起こった場合.肺炎の治癒率と生存率を向上させるためには.適時適切なドレナージ.あるいは外科的介入により主要原因を有効に制御することが必要だ。