( 東 女 医 大 誌 第54巻 第6
号
)
頁 514-529 昭和59年6月一側肺全摘時の血行動態の変動および肺動脈-肋間静脈問
シャント形成の効果に関する実験的研究
東京女子医科大学 第二外科学教室(主任:織畑秀夫教授〕 オ ノ ダ パ ン ジ ヨ ウ小 野 田 万 丈
( 受 付 昭 和59年4月4日〉An Experimental Study on Hemodynamic Changes after Unilateral Pneumonectomy -Especially the Effect of Shunt Formation between the
Pulnomary Artery and the Intercostal Veinー
Banjo ONODA
，
M.D.Department of Surgery (Director: Prof. Hideo ORIHAT A) Tokyo Women's Medical College
This study was caried out to elucidate the effect of shunt formation between the pulmonary artery and the intercosatl vein to avoid pulmonary hypertension occured after unilateral pneumonectomy.
Mongrel adult dogs weighing 13-20 kg were divided into two groups， Hemodynamic changes and gas analysis were observed for 3 hours after unilateral pneumonectomy.
Group A: (control group) Unilateral pneumonectomy only. (6 dogs)
Group B: Shunt formation was performed between the pulmonary artery and the intercostal vein. (8 dogs) The results were as follows: 1) In both groups， pulmonary hypertension occured after unilateral pneumonectomy (p<O.OOl). 2) In the group B
，
pulmonary hypertension decreased gradually after the start of shunt perfusion. 3) In both groups， there is no significant change in arterial P02， but about 30% elevation in arterial PC02 (p<0.05). 4) P02 in pulmonary artery decreased after unilateral pneumonectomy，
especially in group B，
and significant elevation of PC02'From the results above， it has been made clear that the shunt formation between the pulmonary artery and the intercostal vein seemed to be effective for avoidance of pulmonary hypertension after unilateral pneumonectomy. 緒言 実験目的 実験方法 目 次 1.実験動物および麻酔 2.片肺犬の作成 3. 肺動脈一肋間静脈問シャントの形成 4. 対照群および実験群 5.血行動態の測定 -514-1)平均動脈圧
2
)
中心静脈圧 3)肺動脈圧 4)左心房圧 5)心電図 6.血液ガス分析 7. 肺動脈一肋間静脈問シャント量の測定 実験結果 1.血行動態の測定1)平均動脈圧 2) 心拍数 3)中心静脈圧 4)肺動脈圧 5)左心房圧
2
.
血液ガス分析の結果 1)大動脈血酸素分圧および炭酸ガス分圧の変 動2
)
肺動脈血酸素分圧および炭酸ガス分圧の変 動 3)左心房血酸素分圧および炭酸ガス分圧の変 動3
.
肺動脈訪問静脈問シャント量 考察 総括と結論 文献 緒 言 近年，原発性肺癌や転移性肺癌に対する手術適 応の拡大と術式の高度化に伴い，肺切除術が広く 行なわれるようになってきた.肺切除範囲の決定 は，術前に行なわれる肺換気機能，肺拡散能，換気 血流分布等の肺機能検査成績や1)2)，一側肺動脈閉 塞試験Sト5)等の左右別肺換気循環機能検査成績の 評価によって決定される.しかし検査結果に基い て，許容限界内の肺切除を行なっても，術後遠隔期 において心肺機能障害が発生することは稀ではな し 、6)-8) 肺切除を行なうことにより肺血管床は減少し， 右心への庄負荷が起こることは，以前より研究さ れ て お り9M3L ま た 肺 予 備 血 液Pulmonary
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の減少による肺循環調節障害が発 生するという概念も確立されてきている川.肺切 除に伴う生理学的変化は，1
9
5
0
年頃よりすでに研 究されており，Adams
明らは肺循環動態の面より， 広範囲肺切除後の合併症としておこる肺高血圧症 について報告している.またC
a
r
l
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n
l6 )らは，一側 肺動脈閉塞試験を試み，健常な肺であればー側肺 動脈を閉塞しても，対側肺血流量が2
倍に増加し ても，肺動脈圧に著明な変化は認められないが，対 側肺にも病変があると，肺血流量の増加に対応し きれず，肺動圧は上昇すると指摘している.鈴木川 らは，肺切除術の安全限界について多くの報告を -515 37 行ない，ー側肺切除直後では肺動脈圧は正常範囲 内にあるが，負荷が加えられると，心拍出量の増加 に比例して肺動脈圧は上昇をきたし，肺血管の調 節性がなくなると言っている. そこで，著者は片肺犬を作成し，術直後の肺動脈 圧の急速な上昇に対して，残存肺への血流量の減 少をはかり，肺動脈圧の上昇の予防をはかる目的 で，肺動脈一肋間静脈聞にシャントを形成し，血行 動態および血液ガス分析を中心に検討したとこ ろ，肺動脈圧上昇に対する予防的効果を認めたの で，若干の文献的考察を加え，ここに報告する. 実験目的 一側肺の全摘を行なうことによる肺実質の減 少，肺予備血液減少による循環調節機能の障害，残 存肺の相対的血流量の増加などにより，肺動脈圧 の上昇が見られ，呼吸機能障害に伴って，遠隔期に は循環動態の変動による右心不全を併発してくる と考えられている.本実験は，ー側肺の全摘を行な うことにより肺動脈圧が全摘前に比較し，術後早 期において有意の差をもって上昇することを確認 し，更に，残存肺の相対的血流量の増加を少しでも 減少させる目的で，肺動脈一肋間静脈聞にシャン トを形成することにより，肺動脈圧の上昇を予防 しようと試みた.その効果について血行動態，血液 ガス分析，肺動脈一肋間静脈問のシャント量等を 指標として判定した. 実験方法 1.実験動物および麻酔 体重13-20kg
の雑種成犬1
4
頭を使用した.実験 犬は全て犬舎にて1
週間以上の観察を行ない，病 的状態あるいは栄養状態の悪いと思われるものは 除外した.麻酔はP
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b
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b
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lSodium 25mg/
kg
を静脈内に投与し，実験中の維持は，体動や反 射 の 現 わ れ た 時 に ， こ れ ら が 消 失 す る ま でP
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を少量ずつ緩徐に追加投与した.呼 吸は非28-30
のカフ付チューブの気管内挿管下に，R
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CACOMA
，R
・3
0
0
)
によって調節呼吸 を行ない，1
回換気量は2
0-30m
l/kg
，呼吸回数は2
0
回/min
とし ，3
1
/
m
i
n
の酸素を投与した. 右大腿静脈を露出し，レーマン7F
カテーテノレを 挿入後，乳酸加リンゲル液を5m
l/kg/h
の割合で輸液した. 2.片肺犬の作成 胸部を剃毛し，皮膚はヒビテンGアルコールに て消毒し，やや左側臥位にて右第V肋間で開胸し た.創部を拡げるため必要に応じて肋骨の切離を 行なった.まず，右上肺動脈主幹および右上肺静脈 主幹を剥離露出し，それぞれの血管内にレーマン7 Fカテーテルを挿入し留置し，肺動脈圧，左心房圧 測定に利用した.次に右肺上葉より根部で，肺動脈 および気管支を順次結葉切断し，右肺全摘を施行 した 3.肺動脈ー肋間静脈問シャントの作成 右肺全摘後閉胸する前に，右下柿動脈主幹と肋 間静脈との聞にシャントを形成した.右下肺動脈 主幹内に内径約3mmのシリコンカテーテルを挿 入し，総肺動脈まで誘導し留置した.一方，右第V 肋間静脈を奇静脈流入部まで剥離し，ここで切開 し，シリコンカテーテルを挿入し，先端は上大静脈 まで誘導し，固定した(図1).シャントに使用した カテーテルの長さは約10cmであり，回路内には電 磁血流プロープ
C
F
A
型，日本光電K
.
K)を装着し， 電磁血流計CMF
・2
6
，日本光電K
.
K)に接続し，シャ ント聞を流れる血流量を測定した.カテーテノレ凝 固防止のためにh
e
p
a
r
i
n
を5
0
単位/
k
g
静脈内投与 した(図2)
.
4
.
対照群および実験群 対照群 (A群): 6頭.右肺全摘を施行し，閉胸 後3
時間にわたり，血行動態の変動を連続的に記 奇 静 脈 シャント回E各 叩 イ /~--〆〆
電 磁 血 流 プ ロ ー プ 上大静脈 右上肺動脈 図l シャント回路模式図 〆，気管 Pulmonary Arterial Pressure 図2 実験装置 Left Atrial Pressure 録し，また経時的に血液ガス分析を測定した. 実験群(8群):8
頭.右肺全摘を施行し，右肺 動脈肋間静脈問シャントを形成，閉胸後ただち にシャントを開通，開通後3時間にわたり血行動 態の変動を連続的に記録し，また経時的に血液ガ ス分析およびシャント量を測定した.5
.
血行動態の測定 実験中の血行動態の指標として平均動脈圧，心 拍数，中心静脈圧，肺動脈圧，左心房圧を測定し， 心電図を記録した. 1) 平均動脈庄 平均動脈圧および脈圧測定のために左大腿動脈 を露出し，血管内にレーマン7F
カテーテルを挿 入後，腹部大動脈に留置し，これを高圧S
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r
a
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5
，2
9
0
型，三栄測器〉 に接続した. 2) 中心静脈庄 中心静脈圧測定のために左大腿静脈を露出し， 血管内にレーマン7F
カテーテルを挿入後，下大静 脈に留置し， これをT
r
a
n
s
d
u
c
e
r
に接続した. 3)肺動脈圧 肺動脈圧測定のために右開胸後，右側肺全摘前 に右上肺動脈主幹を露出し，血管内にレーマン7F
カテーテルを挿入後，総肺動脈まで誘導し留置し た.これをT
r
a
n
s
d
u
c
e
r
に接続した.4
)
左心房庄-516-左心房圧を測定するために右開胸後，右側肺全 摘前に右上肺静脈主幹を露出し，血管内にレーマ ン
7
F
カテーテルを挿入後，左心房内まで誘導し留 置した.これを Transducerに接続した. 5) 心電図 心電図は四肢に針電極を刺入し，第II誘導を記 録した. 以上の Transducerおよび電極はすべて Poly -graph CSurgical monitor 125，三栄測器〉に接続 し，全実験経過を記録した.6
.
血液ガス分析 腹部大動脈，肺動脈および左心房内に留置した カテーテルと Transducerの途中に三方活栓を接 続し，この部より経時的にへパリン加注射器で大 動脈血，肺動脈血，左心房血を採取した.採血時間 はA群では右肺全摘前開胸時，右肺全摘後開胸時， 右肺全摘後閉胸時，閉胸後30分， 60分， 90分， 120 分， 150分， 180分， B群では右肺全摘前開胸時，右 肺全摘後開胸時，右肺全摘後間胸時，肺動脈一肋間 静脈問シャント開通後30分， 60分， 90分， 120分， 150分， 180分に行なった.採取された血液はただち に自動ガス分析装置 CCORNINGM-168) で酸素 分圧(以下P 02と略す〉と炭酸ガス分圧(以下PC02 と略す〉を測定した.7
.
肺動脈一肋間静脈問シャン卜量の測定 肺動脈一肋間静脈聞につくられたシャント回路 内に電磁血流プロープを装着し，電磁血流計に接 続した.シャント聞を流れる血流量は，シャント開 通後30分， 60分， 90分， 120分， 150分， 180分に測 定した.測定値は心拍動や呼吸運動による胸腔内 圧の変動による影響を考慮し，それぞれの時間に おいて 5-6回測定を行ない，その平均値をとっ た 実験結果 1.血行動態の測定(表1) 1)平均動脈庄 麻酔導入時における平均動脈圧は， A群104.7土 16.5mmHg Cmean:
t
SD，以下同様)，B
群112.8:
t
9.6mmHgで あ り ， 右 肺 全 摘 後 閉 胸 時 で はA
群 93.7士19.2mmHg，B
群92.8:
t
22.1mmHgとわ ずかに下降したが，いずれも有意の変化はなかっ 39 鎖 画 定 国 司 t-ーに。 ...，<'".> 。。 雫ポ σ"0 u-:>I<.O 〈。k。余。。 010 u十￨十￨ば...コセNドゴ ~I~ -+:>I 1.十￨..... ..，..+...11+...1 +N1I<1コ"+，1 +011，1吋+1
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窓 害 +11+1 +11+1 十11+1 +11+1 十11+1 01U-:> じ、・てが 010 じ、。。 p、p・4 ~I~ ~I:ß 小>IN ぱ ....コミF.. D吋 小3σコ 世 -u:>-に。 にOluコ- 台、・小通 滑 重 iベ
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与一---{)A群(n=6)←
一
一
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B群(n=8) mean土SD '--ー回目ーーー--' v ーはムヲ i 全捕前 全自由桂 全摘後 間胸後30分 60分 90'>子 120分 150分 180分 (開胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント撞30分) 図3 平均動脈圧 回/分 200 150 100 A、 ハ↑ 。一一--OA群 (nニ6)・
ー
一
一
.
B群(n=8) mean土SD V中'""-，"'" ri-J.全摘前 全摘後 全摘後閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 (開胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤノト侮扮i 図4 心拍数 た.ひきつづきA群では閉胸後， B群ではシャント 開通後，経時的に測定を行なったが，著明な変化は 見られず，ただ時間の経過と共にB
群はA
群より 低い傾向を示したが，1
8
0
分まででは有意差はな く，安定していた(図3). 2)心拍数 麻酔導入時における心拍数は，A
群1
7
1.2
:
t
2
0
.
6
回/分，B
群1
8
1.0
士1
5
.
5
回/分であり，開胸後わず かに低下傾向を示したが，以後は比較的安定して いた.シャント開通後もB
群において著明な変化 は見られず， A群との有意差は認められなかった 〔図4). 3)中心静脈圧 麻酸導入時における平均中心静脈圧は， A群2
.
6
士0.7cmH
20，B群2
.
4
士1.2cmH
20であった. 右肺全摘により上昇がみられ， A群では閉胸後3
0
分に3
.
9
:
t
1
.
2cmH
20
と最高値を呈し，50%
の上昇 であった(
p
<
0
.
0
5
)
.
以後はほぼ一定値であった.B
群ではシャント開通後3
0
分に，4
.
3
:
t
1
.
2cmH
20
と最高値を呈し，79%
の上昇であった(
p
<
O
.
O
O
l)cmH20 A群 * B群***
*
ρ b に ひ A 崎 A q u つ れ 制 41 ひ 一 一o A群(n=6) 争 ー_ 8群(nニ8) mean:!:SD* *
*
* * *
*
*
*
。麻酔導入時金摘前 全摘後 全捕後閉胸後初分 60分 90分 120分 150分 180分 (閣胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント接部分) 図5 中心静脈圧 以 後 は 漸 次 低 下 し ， シ ャ ン ト 開 通 後180分 で は 3.5士1.6cmH20
，46%の上昇であった(p<0.05). シャント開通後におけるA群とB群の中心静脈圧 には有意の差は認められなかった(図5). 小括 右肺全摘により中心静脈圧は約50%以上の上昇 がみられ，経時的な観測でも下降傾向はみられな かった.A
群とB
群で有意差が見られないことよ り，肺動脈一肋間静脈問シャント形成による中心 静脈圧に対する影響はなかった.一方平均動脈圧 と中心静脈圧の相関は， A群ではみられなかった が，B
群では血圧の変動に伴う負の相闘が見られ た.このことは，シャント形成により平均動脈庄の 経時的低下傾向と逆に，中心静脈圧が上昇する傾 向にあることを意味している(園6)
.
4)肺動脈圧 1"心静脈圧 cmH20 5.
4、、と
。 。
3 2ト.
O A群・
B群ノ
B群 )'=-0.7124(**) OYト4 90 10J.0...ーーーーーーーー回-1-0'5 ム担問Fーー一一一一」 110 115 平均動脈圧m吋-!g 95 図6 平均動脈圧と中心静脈圧の相関 右肺全摘前開胸時における平均肺動脈庄は，A
群15.7:
t
2.9mmHg，
B群16.3:
t
2.7mmHgで あった.右肺全摘施行広より肺動脈圧の上昇がみ られ，右肺全摘後閉胸時では， A群21.8:
t
3.1 mmHg， B群23.4:
t
3.5mmHgであり，いずれも 約40%の上昇であった(p<O.OO1).A群は閉胸後 180分にわたり肺動脈圧の変化を測定したが，下降 傾向はみられず，閉胸後30分， 60分， 90分， 120分， 150分， 180分値はし、ずれも全摘前の約40%の上昇 のままであった.これに対してB群は閉胸と同時 に右肺動脈と肋間静脈との聞に形成しておいた シャントを開通させ，シャント開通後180分にわた り，肺動脈圧の変化を測定したが，漸次下降傾向を 示した.30分 値20.4:
t
3.1mmHg，
25% (p< 0.001)，60分値19.5:
t
3.2mmHg，20% (p<O.01)， 90分値18.6:
t
3.8mmHg，14% (p<O.01)，120分値 17.1:
t
3.9mmHg， 5 % (p<0.05)であり， 150分 および180分値ではほとんど肺全摘前の値と同じ 位まで下降し，有意差はもはや認められなかった. 一方A群とB群の圧差についてみると， 120分値で は4.8mmHg (p<0.05)， 150分値では4.7mmHg (p<O.Ol)180分値では6.5mmHg(p<O.Ol)であ り ， 120分以後においてB群の肺動脈圧の低下に有 意差を認めた(図7). 小括 右肺全摘により肺動脈圧は約40%の上昇がみら れた(p<O.OOl).経時的に観測を行なったところ，A
群では肺動脈圧の下降傾向はみられず，B
群で -519mmHg 。---OA群(n=6)
ー
_ B群(n=8) mean土SD 30ト A群 * * **
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
***ホ** 28~ B群 * * **
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
26 24 22 20 18 16 14 12~
A群':B群 * ~T v麻酔道入時全摘前 全摘後 全摘後関胸後30分 60ノ → ー パ 司 一 月 (開胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント伽O分) 図7 肺動脈圧 o A群•
• B群 も。
o.。
。。。
• •
•
• •
.
•
。
肺 動 脈 圧 mmHg 25 20 15 ネ **
*
Lーーーーーー...1 150分 180分 はシャント後3
0
分で下降傾向がみられ，1
5
0
分で は，ほとんど全摘前と同じ値を示した.一方平均動 脈圧と肺動脈圧との相関では，両群とも有意、差は みられず，動脈圧の影響はうけなかった(図8
入 5)左心房庄 右肺全摘前開胸時における左心房圧は， A群2
.
7:
t0.8mmHg
，B
群3
.
1:
t1.9mmHg
であった. 右肺全摘により両群ともわずかに上昇したが，有 意差は認められず，以後は比較的安定していた.B
群において，シャント開通後も著しい変化はみら れず， A群との有意、差はなかった(図9). 小括 右肺全摘による左心房圧の変化は両群ともみら 人 0~f90 95 j(lO 105 平均動脈旺一剛Hg 図8 平均動脈圧と肺動脈圧の相関 mmHg 7 に d 4 4 q υ 2。
一
一
-
o
A群(n=6)'
一
一
一
.
.
B群(n=8) mean 士SD 。麻酔導入時全捕前 全摘後 全摘後 閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 (関胸時) (開胸時) (閉胸時) (ンヤント桂3C分) 図9 左心房圧-520-言計 ::Cc
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。
血液ガス分析 A 群 麻酔導入時 全 摘 前 全 摘 後 全 摘 後 閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 B 群 (開胸時〉 (開胸時〕 (閉胸時〕 シャント後30分 60分 90分 120分 150分 180分 大 動 脈 血Po2mmHg A 群 175.0土20.4 161.3士11.3 166.5土18.0 178.7士20.4 169.8:t24.0 158.9:t19.2 159.2:t27. 4 158.l:t25.8 158.7:t21.0 161.7士22.3 B 群 61.4:t24.3 160 .5:t16. 5 164.5:t29.4 163.3士17.9 163.7:t23.。
162.3:t19.2 164.3:t23.。
151.5:t25.9 145.4:t27.4 146.l:t29.8 大動脈血Pco2mmHg A 群 13.5:t1.7 13.6:t1.7 15.4:t3.0 16.0:t3.5 18.0:t3.9 17.l:t4.2 18.l:t4.3 18.3:t4.1 17.9:t4.4 20.1士3.2 B 群 13.8:t1.5 12.4:t1.2 13.7:t4.0 16.9士4.5 17.8:t4.0 17.l:t5.5 18.2:t5.6 17.4:t5.4 18.4:t4.4 17.5:t3.9 肺 動 脈 血Po2mmHg A 群 49.4士8.6 50.l:t6.7 45.8:t7.4 46.0:t7.8 45.5士9.5 43.3士8.0 39.7:t5. 9 36.9:t6.0 36.3:t5.5 B 群 43.8:t10.6 43.4:t10.0 41.1士13.2 38.l:t13. 2 36.9:t11.3 32.2:t8.8 29.3:t5.1 30. 0:t4. 3 26.8士3.9 肺動脈血Pco2mmHg A 群 18.8:t 1.3 21.2:t2.3 23.4:t2.6 25.2:t2.6 25.6:t2.1 26.8:t4.3 26.1士3.7 28.8:t5.1 29.3土3.9 B 群 16.2士2.0 20.3士5.1 22.2:t5.4 24.4:t4.2 24.0:t5.0 26.3士5.1 27.1士3.7 27 .8:t6. 7 28.0:t6.6 左心房血Po2mmHg A 群 165.2:t 12.5 162.8士23.5 174.0:t25.7 162. 3:t18.8 155.3士23.2 154.7士29.0 150.l:t21.0 149.5:t26.2 150.8:t19.3 B 群 155.7:t23. 7 159.6:t33.5 165.5:t28.5 162.3:t27.5 161. 4:t30.6 161.1士30.8 149.1士25.4 142.9:t29.8 144.l:t31.7 左心房血Pco2mmHg A 群 14.0:t2.1 17.2士2.3 17.l:t3.4 18.6:t2.4 19.2:t3.8 19.7士3.8 19.9:t3.4 20.3:t4.7 21.7:t2.9 B 群 日2.7日 .6 14.4士3.7 16.6:t4.3 17.9土3.7 16.6土4.5 18.l:t6. 2 17.3:t4.6 17.9:t3.8 17.3土3.8 :t-: SD 表2mmHg 200 150 100
A
ひーーやA群(n=6)'
一
一
・
B群(n=8) ムーーーーーーー」 v麻酔導入時全摘前 全摘後 全摘捷閉胸櫨30分 60分 90分 120分 150分 180分 (開胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント撞却分) 図11 大動脈血P02 。---0A群(n=6) 争_ B群(n=8) mean土SD mmHg A群* * * * * *
B群 ** * * * *
*
*
*
25 20 15 10 。「 麻酔導入時全摘前 全摘後 全捕後閉胸桂30分 60分 90分 120分 150分 180分 (開胸時) (関腕時) (閉胸時)(ンヤノト桂却骨) 図12大動脈血PC02 みられ，A
群 で は 閉 胸 後3
0
分 値 は4
6
.
0
i:7
.
8
mmHg
， 開 胸 後1
8
0
分 値 は3
6
.
3
i:5
.
5mmHg
，約27%
低下した(
p
<
O
.
0
1).B
群ではシャント開通後3
0
分 値 は4
1
.
1
i:1
3
.
2mmHg
，シャント開通後1
8
0
分 値 は2
6
.
8
i:3
.
9mmHg
，約39%
低 下 し た(p<
0
.
0
1).A
群とB
群を比較すると，シャントを形成 したB群の方が肺動脈血中のP02はより著明に低 下した(
p
<
O
.
0
1)(図1
3
)
.
一方，右肺全摘前における肺動脈血PC02の平均 値は，A
群1
8
.
8
i:1.3mmHg
，B
群1
6
.
2
士2
.
0
mmHg
であった.右肺全摘により PC02値は両群 とも著明な上昇がみられ，A
群では閉胸後1
8
0
分値 は2
9
.
3
i:3.9mmHg
，約56%
上昇した(
p
<
O
.
O
O
1). B群 で は シ ャ ン ト 開 通 後1
8
0
分 値 は2
8
.
0
i:6
.
6
mmHg
，約73%
上昇した(
p
<
O
.
0
1).ただしPC02 の上昇度はA
群とB
群との間では特に有意差はみ られなかった(図1
4
)
.
小括 右肺全摘により肺動脈血P02はA
群B
群とも低 下傾向がみられ，肺動脈一肋間静脈問シャントを-522-mmHg 60 50 40 30 20 A群 *
。
一
ー
や
A群(n=6)ー
一
一
. B群(n=8) mean土SD*
*
* * 家 * 10 A群:B群 **
*
* *
*
。
麻酔導入時全摘前 全摘後 全摘後閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 (閑胸時) (関胸時) (閉胸時)(ンヤント桂30分) 図13 肺動脈血P02。
一
一
一
o A群(n=6)争
一
一
ー
・
B群(n=8) mean::!:SD mmHg A 群 * **
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
地** B群 **
*
*
*
*
*
*
*
*
*ホ*
*
*
*
35 30 25 20 15 nT 麻酔導入時全摘前 全摘後 金摘後閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 (開胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント{納骨) 図14肺動脈血PC02 45 形成したB
群において，より著明であった.肺動脈 血PC02は両群ともに著明な上昇がみられたが，A
群B群の聞には，有意差はみられなかった. わずかに低下したが，有意差はみられなかった(図 15). 3)左心房血P 02およびPC02の変動 右肺全摘前における左心房血P 02の平均値は， A群165.2:::!: 12.5mmHg，
B群155.7:::!:23. 7mmHg であった.右肺全捕による P 02の変動は，両群とも 一方，右肺全摘前における左心房血PC02の平均 値は，A
群14.0:::!:2.1mmHg，B
群12.7士1.6 mmHgであった.右肺全摘により PC02値 は 両 群 とも著明な上昇がみられ，A
群では閉胸後180分値 は21.7:::!:2.9mmHg，約55%上昇した (p<O.Ol).-523-mmHg 200 150 100 ム プ「 1 司
。
一
一
ー
OA群(nニ6)'
一
一
・
B群(n=8) mean:!: SD U麻酔進入時全摘前 全嫡後 全摘後閉胸後30分 60分 …口 唱 ハ ハ 円 ...r. " 句，..，~" (関胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤント桂剖分) 図1
5
左心房血P02。
一
一
一
OA群(n=6)ー
一
一
一
・
Bj洋(nニ8) mean:!:SD 30 A群*
*
*
*
本* *
*
* *
*
Bi[C手* *
*
* * * *
*
*
*
25 20 15 10 01: e 麻酔導入時全摘前 全摘後 全摘後閉胸後30分 60分 90分 120分 150分 180分 (開胸時) (関胸時) (閉胸時)(ンャント桂.1C骨) 図16左心房血PC02B
群 で は シ ャ ン ト 開 通 後1
8
0
分 値 は1
7
.
3
:
t
3
.
8
mmHg，約36%上昇した(p<O.Ol).ただし， PC02 値の上昇はA
群とB
群との間では有意差はみられ なかった(図16). 小 括 右肺全摘により左心房血P 02値は，A群， B群と もほとんど変化なく， PC02値は両群とも著明な上 昇がみられたが，A
群とB
群の聞には有意差はみ られなかった. 3.肺動脈一肋間静脈間シャン卜量 B群において，右肺全摘施行し，閉胸と同時に， 肺動脈一肋間静脈聞につくっておいたシャントを 開通させた.シャント開通後3
0
分値は1
9
5
.
5
:
t
2
4
.
6
ml/minであった.経時的にシャント量を測定し たが，ほとんど変化なく一定し，平均動脈圧，中心 静脈圧，肺動脈圧，左心房圧による影響はうけな かった(図17).m'j分 300 200 100 ム 三γ 町 、 、 、 47 mean士SD U麻酔連入昨全摘前 全摘後 全捕後閉胸怯30分 月 … パ ， ~~バ 150分 180分 (閑胸時) (開胸時) (閉胸時)(ンヤノト植3分) 図17 肺 動 脈 肋 間 静 脈 シ ャ ン ト 量 (B群) 考 察 近年，肺癌症例の増加，手術適応の拡大，人口の 高齢化などに伴い，肺機能障害を伴った症例に対 する肺切除が増加してきている. Norman Howard川によると，原発性肺癌のは じめての報告は1745年のvanSwietenの症例であ ろうとL、う.肺癌に対する治療として， 1910年， KUmmeP9)は40歳の男性の肺癌患者に右肺全摘を 行なったと報告しているが，これが文献に現われ た肺癌に対する切除療法の最初の症例である.手 術は順調にすんだが，術後
68
自に肺炎による心 不全のため死亡している.本邦でも，1910年代より 肺癌に対する外科的治療が行なわれるようになっ たが，肺切除術をはじめて行なったのは，1949年の 石川らの症例であるとされている20)21) 以後，肺癌 に対する治療として，放射線療法，抗癌剤療法とと もに外科的治療が注目されるようになり，手術の 適応も解剖学的にみた切除の可能性，つまり病期 的適応と，術前，術後の機能面からみた肺切除の可 否，つまり機能的適応について検討されるように なった.これに伴い，肺切除による生理学的変化に ついて，臨床的，実験的研究が盛んに行なわれるよ うになった. 1.一側肺切除による肺高血圧症の発生 一側肺全摘による術後早期および遠隔期におけ る循環動態の変動については多くの報告がみら れ22)-制，特に老人外科が普及した今日，高年齢者 の 肺 切 除 例 の 検 討 が 盛 ん に 行 な わ れ て い る27)→九合併症の予防の基礎となる肺切除に伴な う生理学的変化は， 1950年代よりすでに盛んに研 究されており，特にAdams同らの報告の中で，肺 循環動態の面より広範盟肺切除の合併症として肺 高血圧症が注目された.彼らの犬においての実験 によると， 80-85%の広範囲な肺切除を行なうと 著明な肺高血圧症がみられ，これに伴い肺動脈血 の酸素飽和度は著しく低下すると言っている.こ れが長期に持続した場合，遠隔期における右心不 全の合併はまぬがれないことと予想される.また 鈴木17)らは大量肺切除の病態生理とその安全限界 についての臨床研究を行ない，その中でー側肺全 摘直後において肺動脈圧は著しく上昇し，最大 20-30mmHgを 示 し た が ， 術 後18時 間 噴 に は 10-25mmHgに低下して谷を形成したのち再び 上昇傾向を示してplateauに達し，全肺血管抵抗 も肺動脈圧の変動と同じく術後10時間を谷とする 二峰性を形成し，術後1-12時間頃に最大値を示 すと言っている.山根32)は広範囲肺切除における 肺循環不全について犬で実験し，急性段階的肺切 除を行なった場合，右肺下葉切除および左肺全摘 の段階までは肺動脈圧は軽度の上昇にとどまった が，肺拡散能，肺内血液量および心拍出量は肺切除 量を増すにつれて漸減し，さらに右肺3葉を切除-525-すると肺動脈庄の著明な上昇，肺拡散能の減少，肺 内血液量および心拍出量の減少が起こると結論し ている. 著者の実験では，一側肺全摘前における平均肺 動脈庄は，
A
群1
5
.
7
:
t
2.9mmHg
，B
群1
6
.
3
:
t
2
.
7
mmHg
であったが，右肺全摘により肺動脈圧の上 昇がみられ，A
群2
1
.
8
士3.1mmHg
，B
群2
3
.
4
:
t
3.5mmHg
であり，いずれも約40%
の上昇であっ たくp<O.OO
l).また肺動脈血の酸素飽和度は低下 し，A
群 に お い て 全 橋 前P0
2は4
9
.
4
士8.6mmHg
であったが，全摘3
時間後では3
6
.
3
:
t
5.5mmHg
， 約27%
の低下がみられた(p<O.O
l).これは諸文 献2)17四回)の結果と一致し，広範囲肺切徐の場合の みでなく，一側肺切除を行なった場合でも肺高血 圧症が起こってくることを示唆している.2
.
一側肺切除後肺高血圧症の発生原因 一側肺切除を行なうことにより，術後換気運動 の抑制，肺胞h
y
p
o
x
i
a
の た め 機 能 的 肺 容 積 の 減 少，肺血管抵抗の増大および気道分泌物の増量に よる換気・血流不均一性の助長，静脈血混合の増大 が起こり，一方血液粘度の上昇や頻拍，心機能充進 がみられ，これらの点が相伴って心仕事量の増大， 心筋のhypo
文i
a
を誘発し，ひいては心・肺循環不 全を起こしてくると考えられている制.しかし，肺 は他臓器に比し，予備能力の非常に大きな臓器で あり，一側肺が切除されても，肺独自に備わる肺予 備血液による循環調節機能が作動し，残存肺の肺 血管床は血流量の増加に対し膨張することにより その容量を増し，肺循環の安定を維持しようとす る14) にもかかわらず，山根32)らの実験によると， 急性段階的肺切除を行なった場合，右下葉および 左肺全摘後では，心拍出量の減少は切除肺の乾燥 重量に比例し，心拍出量/無血乾燥肺重量は一定で あるのに対し，右上葉のみを残す広範囲肺切除で は，心拍出量/無血乾燥肺重量は著しく増加し，単 位肺組織当りの肺血管への流量負荷が認められ， このため肺動脈圧の上昇が起こると言っている.Wi
l
1iam
3叫らは肺高血圧症を原因別に次のよう に分類している.すなわち，①
Impedance t
o
pulmonary Venous D
r
a
i
n
a
g
e
②
Impedance t
o
Flow t
h
r
o
u
g
h
Pulmonary
V
a
s
c
u
l
a
r
Bed
③
Impedance t
o
Flow t
h
r
o
u
g
h
L
a
r
g
e
P
u
l
-monary A
r
t
e
r
i
e
s
④
I
n
c
r
e
a
s
e
d
Pulmonary B
l
ood Flow
⑤
Hypoven
t
i
1a
t
i
o
n
この中で肺血管床の減少の原因の1
っとして慢 性閉塞性肺疾患等とともに肺切除後の状態を挙 げ，肺血管床と肺高血圧の相関に注目している. 仲田2)らは肺血管床の態度について，正常健康人 に運動負荷を行なうことにより，増加していく心 係数と肺動脈圧の関係から観測している.それに よると，運動負荷により心係数の増加とともに肺 動脈圧は20mmHg
前後まで上昇し，それ以後肺動 脈圧はほとんど上昇せず，肺血流量だけが増加す るように見えるが，これは肺における新しい血管 床が開いたり，肺血管抵抗部位である肺小動脈が 拡大することにより，右心への負荷を軽減するた め肺血管予備能力が作用したものと考えられる. 肺の予備血液については古くMalpigh
により 提唱され，循環生理の解明に重要な意義を有し，数 多くの動物実験や臨床検討がなされてきた.肺の 予備機能の生理的意義は，右心に対する体静脈系 と同様に，左心ポンプのための予備としての意義 であり，静脈還流・右心拍出量の急激な変化に際し て左心拍出量の恒常性を維持し，また，急速に左心 拍出量の増加が要求された場合に瞬時に作動する 機能とされている14) 肺切除を行なうことにより， 術後早期において，心機能が影響を受けなくても， 遠隔期には負荷となり，循環調節障害が永続的に 残存し肺循環障害，ひいては右心への負荷が起 こってくると考えられる. 著者の実験では，遠隔期のf
o
l
l
o
wup
は行なっ ていないが，一側肺切除後3
時聞にわたり，動脈 圧，心拍数，中心静脈圧，肺動脈圧および左心房圧 を測定し，指標とした.実験結果の項で述べた如 く，ー側肺切除後，動脈圧，心拍数には著しい変化 はみられなかったが，中心静脈圧は全摘前， A群2
.
6
士0.7cmH
20
，B
群2
.
4
:
t
1.2cmH
20
であった が，全摘後，A
群3
.9
:
t
1
.
2cmH
20 50%
の上昇，B
群4
.
3
:
t
1
.
2cmH
20 79%
の上昇がみられた.動脈 圧および心拍数に変化がみられないことより ，IC，;¥-526-拍出量の低下はないと推測されるが，中心静脈圧 の上昇より，右心への負荷が考えられる. 3.一側肺切除後の低酸素血症 一側肺全摘後の呼吸機能の面から考えると，術 後長期にわたって低酸素血症が続くことは以前か ら言われていたことであり制
3
8
1
その病態生理学 的因子として，肺胞性低換気，拡散障害，心拍出量 の低下，無気肺，換気・血流不均等などがあげられ ており2
2
)
2
べ な か で もNunn
3
9
)
らの主張する換気・ 血流不均等や，Diament
4
0
)
らやHamilton
4
1)
らの主 張する無気肺による静脈血混合が主な原因と考え られている.肺部分切除あるいは肺葉切除を行 なった場合，術側残存肺血流の強い低下が認めら れるが2)， これは換気・血流の均衡性を維持するた めの生理的機序と考えられている.しかし血流減 少の程度はさまざまであり，術側残存肺が肺内 シャント発生源となることは十分考えられ，一側 肺全摘に比べ，むしろ肺葉切除の方が術後P
a
o
2
が 低値を示すという報告もある2
2
)
3
3
)
4
2
)
これに対し， ー側肺全摘を行なった場合，肺内シャントは軽度 であり，機能的残気量は著明に減少するが，これは 肺実質の喪失による肺気量の減少のためであると 考えられている.しかし，肺予備血液による循環調 節が起これば実際には，肺内シャントが起こって くると考えられ， これを是正するためには残存肺 の血流量を減少させる必要があると考える. 著者の実験では，一側肺全摘後の血中酸素濃度 の変化をみるため，大動脈血を採取し，ガス分析を 施 行 し た . 全 摘 前 のPau
2
は，A群1
7
5
.
0
士2
0
.
4
mmHg
，B
群1
6
1
.
4
:
:
!
:
:
2
4
.
3
m
m
H
g
であった.右肺 全摘後経時的に測定したところ，Pau
2
はわずかに 低下したが，有意の差はみられなかった.一方PaCu2
は，全摘前，A
群1
3
.
5
:
:
!
:
:
1
.
7
m
m
H
g
，B
群1
3
.
8
士1.5mmHg
であったが，右肺全摘によりい ずれも約30%
の上昇がみられた.ただし，これらの 変化はー側肺切除後早期の値であり，またレスピ レーターによる調節呼吸のためと考えられる.4
.
一側肺切除後の肺高血圧症の予防 一側肺切除を行なうと，肺血管床は減少し，残存 肺の血管床への血流量は急激に増加し，また肺に 備わる予備血液機能が影響をうけ，循環調節機能 49 が障害されるため，肺動脈圧の上昇および心への 負荷が加わると考えられる. そこで著者は，術後急速な肺動脈圧上昇の予防 のため，残存肺への血流量の減少をはかる実験を 行なった.実験当初肺動脈血流を直接体循環へ還 流してしまう肺動脈一肺静脈問シャントを形成し てみた.雑種成犬6頭を用いたが，いずれの場合も シャント開通直後より大動脈血P0
2の著明な低下 がみられ，早期に死亡した.次に肺動脈一肋間静脈 聞にシャントを形成してみた.一側肺全摘前の平 均肺動脈圧は，A
群1
5
.7
:
:
!
:
:
2
.
9
m
m
H
g
，B
群1
6
.
3
士2.7mmHg
であったが，右肺全摘後A群2
1.8
:
:
!
:
:
3
.
1
mmHg
， B群2
3
.
4
士3.5mmHg
となり，いずれも 約40%
の上昇であった(p<O.OO
1).経時的観測を 行なったが，シャントを形成しなかったA群では 肺動脈圧の下降傾向はみられず.シャントを形成 したB
群では漸次下降し，1
5
0
分値ではほとんど全 摘前と同じ値を示した.なお血圧と肺動脈圧との 相関では，両群とも有意差はみられず，本実験では 肺動脈圧は血圧の影響はうけなかった.これらの 結果から考えるに，一側肺切除後，肺動脈一肋間静 脈聞にシャントを形成することは，残存肺の血流 量の減少，肺動脈圧上昇の予防に有効であると考 えられる.ただ今後の問題として，シャント量の大 小による動脈庄の変動の可能性と，それに伴う生 体の影響についての長期生存観察が必要であると 考えられる. 総括と結論 雑種成犬1
4
頭を用い，一側肺全摘を行なうこと により術直後にみられた肺動脈圧の上昇に対し， 肺動脈一肋間静脈問シャントを形成し，その効果 について比較検討した. 1)血行動態に関しては，肺動脈一肋間静脈問 シャント形成群は，平均動脈圧の軽い低下傾向は あるが，心拍数，中心静脈圧，および左心房圧では 対照群に比して差はなかったが，肺動脈圧では対 照群に比して，有意の差で低下し，シャント開通1
5
0
分後に，肺切除前の値にもどった. 2)血液カやス分析に関しては，両群とも大動脈血 および左心房血のP0
2
は不変であり，P
c
0
2
は上昇 したが，肺動脈血のP0
2
は著明に低下し ，P
C
0
2
は上-527-昇 し た . し か し 対 照 群 と 実 験 群 の 聞 の 有 意 差 は な く ， シ ャ ン ト に よ る 影 響 は み ら れ な か っ た . 以 上 の 実 験 結 果 よ り ， 一 側 肺 全 摘 施 行 後 ， 残 存 肺 へ の 血 流 量 増 加 に 伴 う 肺 動 脈 圧 上 昇 の 低 下 を は か る た め ， 肺 動 脈 一 肋 間 静 脈 聞 に シ ャ ン ト を 形 成 す る こ と は ， 肺 動 脈 圧 の 上 昇 を 防 止 す る 上 に 有 効 で あ る こ と を 明 ら か に し 得 た . 稿を終わるに臨み，御指導，御校閲を賜った恩、師織 畑秀夫教授に深甚なる謝意を捧げるとともに，種々の 御教示と御援助をいただいた倉光秀麿助教授，鈴木忠 講師に心からの感謝の意を表する.また実験に際して 御助言，御協力を戴いた高橋敏先生，および教室員各 位に心から御礼を申し上げる. (本研究の要旨は昭和58年10月21日東京女子医科大 学学会第255回例会において発表した.) 文 献 1)仲田祐・吉沢昭・木戸就一郎・他:姉外科， とくに肺切除術の適応決定に関する機能的評価の 分析(ー側肺動脈閉塞時運動負荷試験を根拠とし て).呼吸器診療 14(11)19-30 (1959) 2)仲回 祐・新田澄郎:肺の病態生理研究の進歩. 現代外科学大系， 1974・C，(1975)中山書広東京 203-222頁 3)梶塚暁:ー側柿動脈閉塞試験による肺切除術の 機 能 的 限 界 決 定 の 研 究 . 抗 酸 菌 病 研 誌 13 1-20 (1955) 4) Sloan， H.， J.D. Morris， M. Figley， et al.: Temporary unilateral occulusion of pulmonary artery in the preoperative evaluation of thor -acic patients_J Thorac Surg 30 591-597 (1955) 5)川合功:肺切除術の適応限界決定法としてー側 肺気管支閉鎖試験，一側肺
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