胸腔ドレーンの仕組みー三連ボトルシステムについて

胸腔ドレーンを挿入し、持続して排液する場合には胸腔ドレーンバックを使用する場合が多くあると思います。

排液管理に非常に有効なものですが、どのような仕組みなのか知っていますか？
仕組みを知ることで、使用方法や観察のポイントもより理解できるようになってくると思います。

今回は胸腔ドレーンの仕組みについて学び、実践に活かしていけるようにしていきましょう。

胸腔ドレーンの目的

胸腔ドレーンとは、持続的に胸腔内に貯留した胸水・血液・膿などの排液、空気などを排気することにより、胸腔内圧を適正な陰圧に保ち、虚脱した肺を再膨張促し呼吸状態の改善を図るものです。

胸腔ドレーン挿入の際に、トロッカーカテーテルを使用するためトロッカーと呼ばれたりもしますね。

胸腔ドレーンの仕組み

胸腔ドレーンバックでは、三連ボトルシステムの原理に基づいた低圧持続吸引法が用いられます。

三連ボトルシステムとは、排液室・水封室・調圧室を連結して吸引源に接続したシステムです。そうすることによって調圧室に徐々に陰圧をかけると、かけた陰圧が胸腔内に伝わる仕組みになっています。

そして、排液室・水封室・調圧室の３つを１つの容器にしたものが胸腔ドレーンバック(低圧持続吸引バック)です。

それでは、排液室・水封室・調圧室について１つずつ説明していきましょう。

排液室

排液室とは、胸腔からの排液を貯留する部屋です。胸腔から誘導された排液は重力によって下部に貯留し排液量を計測することができます。
排気された空気は、軽いため隣の水封室へと吸引されます。

水封室

水封室は規定量の滅菌蒸留水を入れることで青色に着色され、胸腔内と外界を遮断しています。

胸腔内は陰圧になっているため、外界と直接交通すると、胸腔内に空気を引き込んでしまいます。そうすると、引き込んだ空気で肺が圧迫されてしまい気胸の状態になってしまいます。
このように、水で封をしているような状態を水封(ウォーターシール)といい、一方弁の役割を果たします。

水封することにより、胸腔内圧が上昇して陰圧が強くなっても、肺に空気が引き込まれることはありません。

水封室での呼吸性移動

胸腔ドレーンが適切に管理されていれば、水封室で呼吸性移動を観察することができます。

呼吸性移動(フルクテーション)とは、水封室内の滅菌蒸留水が呼吸に伴って上下する減少をいいます。

呼吸性移動は、吸気時には水が上がり、呼気時には下がります。
これは、吸気時には吸引圧よりも胸腔内圧が強く、呼気時には吸引圧よりも胸腔内圧が弱いためです。

呼吸性移動を観察できるということは、ドレーンの閉塞や屈曲がなく開存していることを示しています。
※肺が再膨張し、胸腔内にスペースがなくなった場合には、ドレーンの先が肺などに接触することにより呼吸性移動が減弱・消失する場合があります。

水封室でのエアリーク

気胸などの場合には、排気を目的として胸腔ドレーンを挿入します。

そして、胸腔から空気が排気された場合には、空気が蒸留水の中を通り、水封室の上方から隣の調圧室に吸引されます。この時に水封室で見られる蒸留水内の気泡をエアリークといいます。

調圧室

この調圧室に滅菌蒸留水を入れると黄色に着色され、入れる蒸留水の量(水位の高さ)で吸引圧を調節します。蒸留水が15cmであった場合には、-15cmH₂Oで吸引しているということになります。

ここで設定された吸引圧が水封室・排液室・胸腔内にかかることになります。

吸引圧を設定する部屋なので吸引圧制御室と呼ばれることもあります。

胸腔内圧を陰圧に保ちつつ、排液・排気を図ることができる吸引圧が必要になります。そして、胸腔内圧は吸気時には-5～7cmH₂O、呼気時には-2~4cmH₂Oです。そのため、吸引圧は胸腔内圧よりもやや高い-5～-15cmH₂Oの範囲で設定されます。

この調圧室に吸引源(電動式低圧持続吸引器や院内吸引配管)によって陰圧をかける場合と、吸引源から陰圧をかけない水封で管理する場合があります。
吸引源を用いて陰圧をかける場合でも、吸引圧は調圧室の水位で設定されているため、吸引源の吸引圧の値が直接胸腔内にかかることはありません。(吸引源の圧が直接胸腔内にかかると肺損傷のおそれがあるため)

水封での管理とは

吸引源から陰圧をかけない水封で管理する場合をウォーターシール管理といいます。

主に重症ではない気胸の患者に用いられる場合が多いです。それは、積極的に吸引圧をかけてドレナージしなくても、ウォーターシール管理で持続的に時間をかけて脱気することができれば問題ないからです。

また、吸引圧をかけることによってリスクがある場合にもウォーターシール管理が用いられます。

まとめ

最初から全部を覚えることは難しいと思います。まずは、

• 排液室は、肺からの排液を溜める場所
• 水封室は、胸腔と外界を遮断する場所
• 調圧室は、吸引圧を調節する場所

であるということを知っておきましょう。