肺の手術
肺の手術
2 人の外科医が肺葉切除術を行っています。
専門心臓胸部外科
メッシュD013510

肺手術は、肺組織の修復または切除を伴う胸部外科手術の一種であり[ 1 ] 、肺がんから肺高血圧症まで、様々な疾患の治療に用いられます。一般的な手術には、解剖学的切除、非解剖学的切除、胸膜癒着術、肺移植などがあります。肺手術の記録は古典時代にまで遡りますが、 VATSなどの新しい技術が開発され続けています。

歴史

肺の手術に関する最初の記録はヒポクラテスによって提供され、ドレナージによる胸部膿胸の治療法が記述されています。[ 2 ]胸部の手術は陽圧換気の出現によりより実行可能となり、[ 3 ] 1909年にサミュエル・メルツァーによって導入されました。この技術により、外科医は低酸素症のリスクを負うことなく開胸手術を行うことができ、[ 4 ]患者の死亡率が大幅に減少し、現在では手術中に患部の肺の換気を遮断するために二腔気管内挿管と併用されています。[ 5 ] 20世紀には、1933年にエヴァーツ・グラハムが初めて肺切除術を行うなど、新たな手術法の革新がさらに進みました。 [ 6 ]低侵襲肺手術における画期的な進歩は、1910年にハンス・クリスチャン・ヤコバエウスが結核の診断方法として開発した胸腔鏡検査によっても達成されました。胸腔鏡検査はその後、開胸せずに胸部手術を行う外科医に使用されました。[ 7 ]しかし、開胸手術は胸膜腔にアクセスするための方法として依然として広く使用されています。[ 8 ]

時代遅れの手順

1940年代に結核化学療法が登場する以前は、結核は虚脱療法によって治療されていました。[ 9 ]これは、感染した肺を休ませることで感染の拡大を抑制し、治癒を促進することを目的として、人工気胸を作成するというものでした。虚脱療法のトラウマ的な性質と抗結核薬の発見により、この治療法は時代遅れとなりました。[ 10 ]

肺疾患の種類

肺癌

肺がんは、非小細胞肺がん（NSCLC）と小細胞肺がん（SCLC）の2つの主要なタイプに分類されます。この2つのタイプのうち最も一般的なNSCLCは、扁平上皮がん、腺がん、大細胞がんを含むがんのグループです。[ 11 ] SCLCは非常に悪性度が高く、小さな卵形の細胞で構成されています。[ 12 ]外科的切除は、ステージI～IIIのNSCLCでは根治的治療として、ステージIVでは緩和的に行われます。[ 13 ]

気胸

気胸は、肺虚脱とも呼ばれ、肺の外側の胸膜腔内に空気が溜まった状態です。[ 14 ]気胸は、病因によって自然発生性、外傷性、医原性に分類されます。自然発生性気胸はさらに原発性と続発性に分類され、前者は臨床的に肺疾患のない人に発生し、後者は既存の肺疾患の合併症として発生します。[ 15 ]

慢性閉塞性肺疾患

慢性閉塞性肺疾患（COPD）は、気流の閉塞を引き起こし、呼吸器系の問題を引き起こす疾患群です。COPDには、肺気腫と慢性気管支炎が含まれます。[ 16 ]

嚢胞性線維症

嚢胞性線維症は遺伝性疾患であり、突然変異によって細胞内外の塩分と水分の移動に欠陥が生じ、肺などの体の管や通路に粘着性の粘液が生じることがあります。[ 17 ]

肺高血圧症

肺高血圧症は、心臓から肺へ向かう血管に過剰な圧力がかかることで発症します。肺高血圧症の症例では、肺への血管壁の筋肉量の増加が顕著です。酸素療法や腫れを抑える薬の投与などの治療法がありますが、重篤な症例では肺移植が必要となることもあります。[ 18 ]

特発性肺線維症

特発性肺線維症は肺に瘢痕を形成し、呼吸困難を引き起こします。この病気の原因は未だ完全には解明されていませんが、禁煙や運動といったセルフケアが予防策として挙げられます。ピルフェニドンやニンテダニブといった薬剤も、肺の瘢痕化率を低減するために広く使用されています。肺移植は特定の症例で有効ですが、健康なドナー肺の提供状況に左右されます。[ 19 ]

解剖学的切除

肺の解剖図。3つの肺裂と主気管支、葉気管支、分節気管支によって区切られた5つの肺葉に注目してください。

解剖学的切除とは、肺葉または区域の解剖学的構造に基づいて肺の一部を切除する手術を指します。[ 20 ]これらには肺全摘出術、肺葉切除術、区域切除術が含まれ、非小細胞肺癌の治療によく使用されます。切除前の術前評価には、胸部CTスキャンとPETスキャンによる癌の病期分類、続いて肺予備量と心機能の評価が含まれ、肺不全を起こさずに安全に切除できる肺組織の量を決定します。[ 21 ]組織除去後、切除が完了したと判断される前に、結果として生じた気管支断端を水中で加圧し、空気の漏れがないか確認します。[ 22 ]

肺切除術

肺全摘出術は、片方の肺全体を外科的に切除する手術です。この手術の合併症率と死亡率が高いため、肺癌治療におけるその有効性は議論の的となっています。[ 23 ]しかし、肺全摘出術は、大きく中心に位置する肺癌や葉間裂に浸潤した肺癌に対しては、依然として行われています。この手術のもう一つの適応症は、慢性感染症による肺の破壊です。

肺切除術では、開胸術によって胸膜腔にアクセスします。腫瘍に直接アクセスできる場合、肺切除術の必要性が再評価されます。外科医が手術を続行することを決定した後、肺門構造を順次剥離します。肺動脈、そして肺静脈をステープルで切断します。次に、メスを用いて主気管支を切断し、肺を胸膜腔から摘出します。その後、気管支断端をポリグラクチン縫合糸で閉鎖します。最後に、縦隔リンパ節を剥離します。[ 22 ]

肺葉切除術

肺葉切除術は、5つの肺葉（右上葉、右中葉、右下葉、左上葉、左下葉）のうちの1つを外科的に切除する手術である。[ 24 ]肺葉切除術は最も一般的な肺手術であり、ほとんどのNSCLC患者に対する標準手術である。[ 25 ]特定の手術手技は肺葉ごとに異なるが、一般的なワークフローは同じである。切除する肺葉は、まず開胸術または胸腔鏡検査によって視覚化される。次に、周囲のリンパ節を採取して転移の有無を確認する。転移がないことを確認した後、ステープラーを使用した血管分割によって肺葉の血管系を制御する。ステープラーは、肺葉支を分割し、続いて肺裂に沿って肺葉を分離するためにも使用される。肺葉が除去されたら、リンパ節郭清は完了する。

特定の葉については特別な考慮が必要です。右中葉切除は通常単独では行われず、右上葉または下葉切除と並行して行われる両葉切除の一部として行われます。左上葉切除では、裂溝や近位肺動脈からの動脈枝を避けるため、より細心の注意が必要です。[ 21 ]もう1つのリスクは、反回神経が上縦隔リンパ節に近接していることで、リンパ節郭清中に反回神経が損傷されるリスクが高まります。[ 26 ]そのため、術後に神経損傷が疑われる場合は、嚥下検査が必要です。[ 13 ]

スリーブ状肺葉切除術

スリーブ状肺葉切除術は、主気管支の一部を切除する肺葉切除術です。その後、気管支の両端を接合し、残存する肺葉を再び接合します。[ 27 ]この手術は、中心に位置する腫瘍に対して肺全体の切除が不要であると外科医が判断した場合に、肺全摘出術の代わりに行われます。[ 22 ]

分節切除術

分節切除術は、気管支肺分節を外科的に切除する手術であり、多くの場合、隣接する2つの分節を切除します。分節への肺動脈枝をまず特定し、分節を切断します。次に、分節気管支をステープルで切断し、分節を肺から切り離します。[ 13 ]腫瘍径が2cm以下のステージ1A患者では、肺葉切除術と比較して、この手術法は生存率が高いことが知られています。[ 28 ]

非解剖学的切除

非解剖学的切除とは、肺葉や区域の解剖学的構造に関わらず肺組織を切除することを指します。非小細胞肺癌（NSCLC）や結核など、様々な肺疾患の治療に用いられます。

楔状切除

楔状切除術とは、肺から三角形の組織片を非解剖学的に切除する手術です。非小細胞肺癌（NSCLC）における楔状切除術の有用性については議論があります。現在、楔状切除術は、肺機能が低下したNSCLC患者、または分節間の境界を越える多発病変を有する肺結核患者に用いられています。[ 13 ]

ブレブ切除

ブレブ切除術は、肺と臓側胸膜の間にある小さな空気の塊であるブレブ（1個または複数個）を外科的に切除する手術です。ブレブは合体してブラと呼ばれる大きな嚢胞を形成することがあります。ブレブまたはブラが破裂すると、胸膜腔に空気が漏れ出し、自然気胸を引き起こします。多くの場合、患者はCTスキャンで検出されるか、胸痛などの顕著な症状が現れるまで、ブレブの存在に気づきません。[ 29 ]

ブレブ切除は、ミニ開胸術または胸腔鏡検査によって行われます。胸腔内を検査した後、確認されたブレブは剥離とホッチキス留めによって除去されます。将来のブレブ形成を防ぐため、この処置はしばしば胸膜癒着術と併せて行われます。[ 22 ]

気胸の治療

気胸は通常、穿刺吸引と胸腔ドレナージによって治療されます。再発性気胸の場合は、さらなる空気の蓄積を防ぐために胸膜癒着術が行われることがあります。[ 14 ]

胸膜癒着術

胸膜癒着術は、肺表面の臓側胸膜を胸壁の肋骨胸膜に癒着させることで胸腔を閉塞する手術です。癒着は炎症とそれに続く胸膜層の瘢痕化によって引き起こされます。炎症は物理的刺激または化学的刺激によって引き起こされる可能性があります。前者は若年患者によく使用され、外科的擦過を伴います。後者は胸腔チューブを通して化学硬化剤（通常は滅菌タルク）を注入します。その他の硬化剤にはテトラサイクリンやブレオマイシンなどがあります。[ 30 ]硬化剤注入後、硬化剤が均一に分布するように患者を様々な体位に動かすことがあります。[ 13 ]この手術は痛みを伴うため、局所麻酔が行われます。胸膜癒着術は、肺癌の一般的な結果である再発性胸水にも使用されます。 [ 30 ]

肺移植

肺移植とは、「病変のある肺を摘出し、ドナーから提供された健康な肺と交換する手術」と定義されます。ドナーは一般的に死者ですが、非常に稀なケースでは、患者に必要な肺の一部を生体ドナーから移植することができます。肺移植は通常、患者が進行した肺疾患を患い、他の治療法にも反応しない場合に必要となります。肺移植が必要な選択肢として考慮されるもう一つの重要な理由は、肺移植手術を行わない場合、患者の平均余命が3年未満と予測される場合です。肺移植の対象となる典型的な疾患には、COPD、嚢胞性線維症、肺高血圧症、特発性肺線維症などがあります。[ 31 ]

ドナー肺の保存

移植用肺の供給量を増やすためには、ドナー肺の保存方法が不可欠であり、移植可能な肺の数が増えれば、より多くの人が治療/移植を受けられるようになるため、治療の有効性も高まります。移植のためにドナーから臓器を摘出する前に、ドナー臓器は通常、氷冷した保存液で血液を洗い流されます。この保存液には電解質や栄養素などの必須元素も含まれています。さらに、ドナーから臓器を摘出した後、臓器の保存のために湿った氷で包まれます。[ 32 ]移植直前のドナー肺に一般的に用いられる体外肺灌流と呼ばれる治療法は、臓器の質を向上させ、以前は移植に適さなかった臓器を移植に安全なものにする可能性があります。[ 33 ]

術後処置

胸膜腔の解剖学。胸膜腔内の圧力は通常、吸入を容易にするため大気圧よりも低くなっています。
胸腔チューブドレナージシステム。体液収集、一方向空気通過、吸引制御のための3つのチャンバーを備えています。

肺手術はすべて胸膜腔を損傷するため、胸腔内の陰圧が破れ、正常な呼吸が妨げられます。[ 34 ]外科的外傷によって胸水が貯留し、胸腔内圧がさらに破れることもあります。[ 35 ]これらの破裂を防ぐため、胸腔チューブが患者の体内に挿入されます。このチューブは、収集チャンバー、一方向水弁、吸引チャンバーからなるドレナージシステムに接続されています。これにより、胸腔から空気と液体を一方向に排出することができます。[ 36 ]胸腔チューブは通常、手術後1週間で、切開創に縫合糸やホッチキス針が留置された場合でも抜去されます。

息切れのある患者には、医師または呼吸療法士による深呼吸や咳嗽訓練が指導されます。重症の場合は、マスクまたは鼻腔チューブを通して酸素補給も行われます。[ 37 ]

リスクと合併症

肺切除術

肺切除術には独自のリスクが伴い、最も一般的な合併症は不整脈と心房細動（または心房粗動）で、これらは術後3日以内に発生することが多い。さらに、この手術に伴うその他のリスクとしては、心臓ヘルニア、肺合併症（例：肺炎）、気管支胸膜瘻、肺水腫、多臓器不全、急性肺損傷、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）、術後急性腎障害などが挙げられる。[ 38 ]

肺葉切除術

肺葉切除術は肺全摘術に伴う多くの合併症と共通しています。しかし、肺葉切除術に伴う追加のリスクとして、胸腔内に膿が溜まる膿胸や、肺と胸壁の内側の空間に液体が溜まることで発生する胸水などがあります。[ 39 ]

分節切除術

他の解剖学的切除と同様に、区域切除術では不整脈が主要な合併症となります。さらに、肺動脈やその分枝の損傷により胸腔内出血が生じる可能性があります。また、対側気胸を発症する可能性があり、胸腔内の空気を除去するために胸腔チューブの挿入が必要となる場合もあります。[ 40 ]

非解剖学的切除

楔状切除は解剖学的切除と同様の合併症を伴う。[ 41 ]しかし、一般的に楔状切除の方が患者死亡率は低い。[ 30 ]ブレブ切除の主な合併症は、長期の空気漏出と気胸の再発である。[ 42 ]

胸膜癒着術

胸膜癒着術は、誘発される炎症反応により発熱を引き起こす可能性がある。[ 43 ]化学的胸膜癒着術、特にタルクを使用したものは、硬化剤の全身吸収によってARDSを引き起こす可能性がある。[ 44 ]

肺移植

肺移植は効果的な結果をもたらす複雑な治療ですが、出血、感染、新しい肺への血管の閉塞、気道の閉塞、重度の肺水腫、血栓形成の可能性などのリスクも伴います。[ 45 ]

今後の方向性

外科用ロボットの機械アームモジュール。

肺の手術は、あざ、腫れ、しびれ、痛み、瘢痕、感染症などの副作用を引き起こす可能性のある侵襲的な処置と捉えられがちです。しかし、胸腔鏡補助下手術（VATS）などの新しい治療法は、肺やリンパ節の病変部を切除できる低侵襲手術を提供します。胸腔鏡手術の発展形であるVATSは、小さな切開部から胸部に挿入される小型で高解像度のカメラを使用します。これにより、外科医はより小さな切開部でありながら胸膜腔内を詳細に観察できるため、患者の回復が早まります。[ 46 ]

さらに、肺がんの治療は、ロボット手術を用いた治療法の確立によってさらに発展しました。この治療法では、ロボットアームを外科医がコンソール上で操作することで、より正確な動作が可能になり、手術部位の3D画像も外科医に提供します。[ 47 ] VATSと同様に、ロボット手術も低侵襲性であることが分かっており、病変のある肺組織の特定の部分や周囲のリンパ節を切除するのに非常に有用です。[ 48 ]しかし、現在のロボット手術とVATSを比較しても、患者の転帰に有意な差は認められていません。[ 49 ]

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