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機械きかい換気かんき (医学いがく)

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人工じんこう呼吸こきゅう > 機械きかい換気かんき (医学いがく)
機械きかい換気かんき
治療ちりょうほう
人工じんこう呼吸こきゅう 「サーボ-u 」
ICD-9 93.90 96.7
MeSH D012121
OPS-301 code 8-71
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機械きかい換気かんき(きかいかんき、えい: mechanical ventilation)、または補助ほじょ換気かんき(ほじょかんき、えい: assisted ventilation)は、人工じんこう呼吸こきゅうばれる機械きかいもちいて、本来ほんらい自然しぜん呼吸こきゅうわって全面ぜんめんてきまたは補助ほじょてき人工じんこう呼吸こきゅうおこなうことを意味いみする医学いがく用語ようごである。医学いがく文献ぶんけんじょう人工じんこう呼吸こきゅうとほぼ同義どうぎだが、バッグバルブマスクなどをもちいたようしゅ換気かんき人工じんこう呼吸こきゅうにはふくまれても、機械きかい換気かんきではない。人工じんこう呼吸こきゅうは、はいへの空気くうき出入でいりをたすけ、酸素さんそ供給きょうきゅう二酸化炭素にさんかたんそ除去じょきょたすけることをおも目的もくてきとしている。機械きかいてきまたは神経しんけいがくてき原因げんいんによる気道きどう障害しょうがいたいする保護ほご十分じゅうぶん酸素さんそ供給きょうきゅう確保かくほはいから過剰かじょう二酸化炭素にさんかたんそ除去じょきょするためなど、さまざまな理由りゆう人工じんこう呼吸こきゅうもちいる。人工じんこう呼吸こきゅう使用しようには様々さまざま医療いりょう従事じゅうじしゃかかわり、人工じんこう呼吸こきゅう必要ひつようとするひと通常つうじょう集中しゅうちゅう治療ちりょうしつかんされる。 機械きかい換気かんきは、気管きかんない気道きどう確保かくほするための器具きぐ使用しようする場合ばあいおかせかさねてき (えい: invasive) とばれる。これは、気管きかんチューブけいはな気管きかんチューブをもちいておこなわれる[1]全身ぜんしん麻酔ますいした手術しゅじゅつちゅうには、麻酔ますいもちいられるが、麻酔ますい通常つうじょう麻酔ますいによるようしゅ換気かんき人工じんこう呼吸こきゅうによる機械きかい換気かんきえが可能かのうとなっており、手術しゅじゅつ麻酔ますい状況じょうきょうおうじて使つかけられている。

おかせかさねてき換気かんきなか意識いしきのあるひとには、麻酔ますいマスクはなマスクを使用しようする。

人工じんこう呼吸こきゅうには、おもあつ換気かんきかげあつ換気かんき英語えいごばんの2種類しゅるいがある。すなわち、あつ換気かんきとは、空気くうき気道きどうからはいおくむものであり、かげあつ換気かんきとは、空気くうきはいむものである。現代げんだい人工じんこう呼吸こきゅうあつ換気かんきしき主流しゅりゅうである。機械きかい換気かんきのモードにはおおくの種類しゅるいがあり、その名称めいしょう技術ぎじゅつ進歩しんぽともない、すうじゅうねんにわたり変遷へんせんしてきた。

歴史れきし

ポリオ流行りゅうこう鉄製てつせいタンクがた人工じんこう呼吸こきゅう装着そうちゃくした患者かんじゃ診察しんさつする病院びょういんスタッフ。胸腔きょうこうがいかげあつにすることではい空気くうきおくみ、はいないあつ均一きんいつする装置そうちである。

ギリシャの医師いしガレノスが、機械きかい換気かんきについてはじめて記述きじゅつしたとおもわれる。「んだ動物どうぶつ喉頭こうとうからあしとおして空気くうきめば、その気管支きかんしたし、はいもっとおおきくふくらむのをることができる」。1600年代ねんだいにはイギリスの博物はくぶつ学者がくしゃロバート・フックがこの概念がいねん実証じっしょうするためにいぬ使つかった実験じっけんおこなっている。ヴェサリウスも、あしたけ動物どうぶつ気管きかん挿入そうにゅうして換気かんきすることをべている[2]。これらの実験じっけんは、酸素さんそ発見はっけん呼吸こきゅうにおける酸素さんそ役割やくわり発見はっけんよりもまえおこなわれた。1908ねんジョージ・ポー英語えいごばんいぬ窒息ちっそくさせ、一見いっけんかえったようにえる機械きかいしき人工じんこう呼吸こきゅう実演じつえんおこなった。これらの実験じっけんはすべて、あつ換気かんき実証じっしょうするものである。

かげあつ換気かんき実現じつげんするためには、はい空気くうきむための大気たいきあつ以下いか圧力あつりょく必要ひつようである。これは19世紀せいきまつにJohn DalzielとAlfred Jonesが独自どくじ開発かいはつしたタンクしき人工じんこう呼吸こきゅうで、大気たいきあつ以下いか圧力あつりょくからだつつんだはこなか患者かんじゃれることで換気かんきおこなうものであった[3]。この機械きかいぞくに「てつはい」とばれるようになり、なんかえ開発かいはつされた。てつはい普及ふきゅうしたのは、1900年代ねんだいポリオだい流行りゅうこうときである。

初期しょき人工じんこう呼吸こきゅうは、補助ほじょ呼吸こきゅうまれていない固定こてい制御せいぎょしきで、吸気きゅうき呼気こき比率ひりつは1:1に制限せいげんされていた。1970年代ねんだいには、間欠かんけつてき強制きょうせい換気かんき (Inrermittent Mandatory Ventilation: IMV) と同期どうきしき間欠かんけつてき強制きょうせい換気かんき (Synchronous Inrermittent Mandatory Ventilation: SIMV) が導入どうにゅうされた。これらの換気かんき方式ほうしきは、患者かんじゃ呼吸こきゅう合間あいまおこな調節ちょうせつ呼吸こきゅうおこなうものであった[4]

適応てきおう

呼吸こきゅう療法りょうほう英語えいごばん (Respiratory therapistRT) 集中しゅうちゅう治療ちりょうしつ人工じんこう呼吸こきゅう装着そうちゃくした患者かんじゃ診察しんさつするRT。人工じんこう呼吸こきゅう管理かんり調整ちょうせい離脱りだつ最適さいてきたずさわる。

機械きかい換気かんきは、患者かんじゃ自発じはつ呼吸こきゅう生命せいめい維持いじ不十分ふじゅうぶん場合ばあい適応てきおうとなる。呼吸こきゅう不全ふぜん切迫せっぱく急性きゅうせい呼吸こきゅう不全ふぜん急性きゅうせいてい酸素さんそしょう予測よそくされる状況じょうきょう、あるいはこれらにたいして予防よぼうてき適応てきおうとなることもある。機械きかい換気かんき呼吸こきゅう補助ほじょするものであり、病気びょうきなおすものではないので、患者かんじゃ人工じんこう呼吸こきゅうから解放かいほうするためには、患者かんじゃ基礎きそ疾患しっかん特定とくてい治療ちりょうする必要ひつようがある。

人工じんこう呼吸こきゅう一般いっぱんてき医学いがくてき適応てきおう以下いかとお[5][6]

機械きかい換気かんき通常つうじょう短期間たんきかん措置そちとしておこなわれる。しかし、長期ちょうきてき呼吸こきゅう補助ほじょ必要ひつよう慢性まんせい疾患しっかん患者かんじゃには、自宅じたく介護かいご施設しせつリハビリテーション施設しせつおこなわれることもある。

リスクと合併症がっぺいしょう

人工じんこう呼吸こきゅうによる機械きかい換気かんきちゅう咳嗽がいそう反射はんしゃバッキングばれ、鎮静ちんせいあさかったり、喀痰かくたん発生はっせい原因げんいんこる[10]患者かんじゃ自身じしん自発じはつ呼吸こきゅうと、人工じんこう呼吸こきゅうによる換気かんき同調どうちょうしていない場合ばあいファイティングばれる。これは人工じんこう呼吸こきゅう不適切ふてきせつ設定せっていや、患者かんじゃ気道きどうなんらかの病変びょうへんこっていることを示唆しさする[10]

機械きかい換気かんきはしばしば救命きゅうめいてき介入かいにゅうとなるが、潜在せんざいてき合併症がっぺいしょうともなう。人工じんこう呼吸こきゅう設定せってい直接ちょくせつ起因きいんするあつ換気かんき一般いっぱんてき合併症がっぺいしょうには、容積ようせき損傷そんしょうあつ損傷そんしょう英語えいごばんがある[11][12]。そのに、気胸ききょう皮下ひかしゅ英語えいごばんたてへだた英語えいごばんはら英語えいごばんがある[12][13]。もうひとつのよくられた合併症がっぺいしょうは、急性きゅうせい呼吸こきゅう窮迫きゅうはく症候群しょうこうぐん症状しょうじょうていする人工じんこう呼吸こきゅう関連かんれんはい損傷そんしょう英語えいごばんである[14][15][16]。その合併症がっぺいしょうとしては、横隔膜おうかくまく萎縮いしゅく[17][18][19]心拍しんぱくりょう低下ていか[20]酸素さんそ中毒ちゅうどくなどがある。機械きかい換気かんきされている患者かんじゃあらわれるおも合併症がっぺいしょうの1つは、急性きゅうせいはい障害しょうがい(ALI)/急性きゅうせい呼吸こきゅう窮迫きゅうはく症候群しょうこうぐん(ARDS)である。ALI/ARDSは患者かんじゃ罹患りかんりつおよび死亡しぼうりつおおきく影響えいきょうするものと認識にんしきされている[21][22]

おおくの医療いりょう制度せいどで、集中しゅうちゅう治療ちりょう一環いっかんとしての人工じんこう呼吸こきゅう延長えんちょうは、リソースがかぎられている。このため、人工じんこう呼吸こきゅう開始かいしはずしの決定けっていには倫理りんりてき議論ぎろんともなうことがあり、蘇生そせい措置そち拒否きょひ (DNR) などの法的ほうてき拘束こうそくりょくしょうじることもおお[23]

機械きかい換気かんきおおくのいたみをともな手技しゅぎともなうことがおおく、人工じんこう呼吸こきゅう自体じたい不快ふかいかんじることがある。いたみのためにオピオイドを必要ひつようとする乳児にゅうじ場合ばあい、オピオイドの潜在せんざいてき副作用ふくさようとして、哺乳ほにゅう障害しょうがいちょう運動うんどう英語えいごばん障害しょうがいオピオイド依存いぞん可能かのうせい、オピオイドたいせいなどがげられる[24]

機械きかい換気かんきからの離脱りだつ

機械きかい換気かんきからの離脱りだつのタイミング(ウィーニング (えい: weaning) ともいう)は、重要じゅうよう検討けんとう事項じこうである。人工じんこう呼吸こきゅう必要ひつようとするひとは、自力じりき換気かんき酸素さんそ維持いじできるようになったら、人工じんこう呼吸こきゅう離脱りだつ検討けんとうすべきであり、これは継続けいぞくてき評価ひょうかされなければならない[25][5]離脱りだつ検討けんとうするさいるべき客観きゃっかんてきなパラメータはいくつかあるが、すべての患者かんじゃ一般いっぱんできるような特定とくてい基準きじゅんはない。

RSBI英語えいごばん呼吸こきゅう回数かいすう1かい換気かんきりょう(f/VT)、以前いぜんロヨラ大学だいがく病院びょういん英語えいごばんのカール・ヤン博士はかせマーティン・トビン英語えいごばん教授きょうじゅ名前なまえをとって「ヤン・トビン指数しすう」または「トビン指数しすう」とばれていた)はもっと研究けんきゅうすすもっともよくもちいられる離脱りだつ予測よそく因子いんしで、予測よそく因子いんしには優位ゆういせいがないことがしめされている。機械きかいてき人工じんこう呼吸こきゅう装着そうちゃくした患者かんじゃ対象たいしょうとした前向まえむきコホート研究けんきゅうにおいて、RSBI>105呼吸こきゅう/ぶん/LはRSBI<105呼吸こきゅう/ぶん/Lと比較ひかくして離脱りだつ失敗しっぱい関連かんれんすることがあきらかにされている[26]

自発じはつ呼吸こきゅう試験しけんは、患者かんじゃ安定あんていした状態じょうたい人工じんこう呼吸こきゅうなしで自力じりき呼吸こきゅうできる可能かのうせい評価ひょうかするためにおこなわれる。これは、人工じんこう呼吸こきゅう設定せってい自発じはつ呼吸こきゅう誘発ゆうはつできるモードに変更へんこうし、人工じんこう呼吸こきゅうのサポートは気管きかんチューブの付加ふかてき抵抗ていこうおぎなうためにのみおこなわれるようにする[27]

カフリークテストは、気道きどう浮腫ふしゅ検出けんしゅつし、抜管喘鳴ぜんめい可能かのうせい評価ひょうかするためにおこなわれる。これは、気管きかんチューブのカフをだつして、気管きかんないチューブの周囲しゅうい空気くうきはじめるかどうかを確認かくにんすることでおこなわれる[27]

呼吸こきゅう生理学せいりがく

はい機能きのうは、酸素さんそおよび人工じんこう呼吸こきゅうによるガス交換こうかんおこなうことである。この呼吸こきゅう現象げんしょうには、気流きりゅう、1かい換気かんきりょう、コンプライアンス、抵抗ていこうという生理学せいりがくてき概念がいねんふくまれる[6][28]。その関連かんれん概念がいねんとして、はい換気かんき動脈血どうみゃくけつ二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうどはい容積ようせき吸入きゅうにゅう酸素さんそ濃度のうど英語えいごばんがある。はい換気かんきりょうは、単位たんい時間じかんあたりにはい胞に到達とうたつしてガス交換こうかん関与かんよするガスのりょうである[29]。PaCO2は動脈血どうみゃくけつ炭酸たんさんガスぶんあつで、炭酸たんさんガスの体外たいがいへの排泄はいせつ能力のうりょく決定けっていする[30]はい容積ようせきは、1分間ふんかんはい胞に出入でいりする空気くうき体積たいせきである[31]機械きかいてき腔は、人工じんこう呼吸こきゅう設計せっけい機能きのうにおけるもうひとつの重要じゅうようなパラメータで、機械きかい換気かんきおこなった結果けっかさい呼吸こきゅうされる気体きたい体積たいせき定義ていぎされる。

患者かんじゃ生理せいりてき気道きどう人工じんこう呼吸こきゅう接続せつぞくするために必要ひつよう気管きかんチューブの装着そうちゃくイメージ。

ヒトの咽頭いんとう喉頭こうとう食道しょくどう解剖かいぼうがくてき構造こうぞう人工じんこう呼吸こきゅう必要ひつよう状況じょうきょうにより、あつ換気かんきちゅう気道きどう確保かくほし、気管きかんへの空気くうき通過つうかさまたげず、食道しょくどうへの空気くうき流入りゅうにゅうけるために、機械きかい換気かんきには追加ついか手段しゅだん必要ひつようである。一般いっぱんてき方法ほうほうは、気管きかんにチューブを挿入そうにゅうする方法ほうほうである。空気くうきとおみち確保かくほするための挿管には、くちはなかられる気管きかん挿管と、頸部の人工じんこうてき開口かいこうかられる気管きかん切開せっかいがある。状況じょうきょうによってはラリンジアルマスク使用しようされることがある。おかせかさねてき人工じんこう呼吸こきゅうかげあつ人工じんこう呼吸こきゅう英語えいごばんもちいる場合ばあいは、気道きどう確保かくほ器具きぐ不要ふようである。

オピオイドなどの鎮痛ちんつうやくが、機械きかい換気かんき必要ひつようとする成人せいじん乳幼児にゅうようじ使用しようされることがある。機械きかいてき換気かんき必要ひつようとする早産そうざん満期まんき産児さんじたいしては、これらの処置しょちにオピオイドや鎮静ちんせいざいをルーチンに処方しょほうするつよいエビデンスはないが、機械きかい換気かんき必要ひつようとする一部いちぶかぎられた乳児にゅうじは、オピオイドなどの鎮痛ちんつうざい必要ひつようとするかもしれない。クロニジンは、機械きかい換気かんき必要ひつようとする早産そうざん満期まんき産児さんじ鎮静ちんせいざいとして使用しようすることが安全あんぜんかどうか、効果こうかてきかどうかはあきらかではない。

成人せいじん場合ばあい機械きかい換気かんき開始かいし最初さいしょに100%酸素さんそ(FiO2=1.00)を設定せっていしておくと、血液けつえきガス分析ぶんせきから、つぎ使用しようするFiO2を容易ようい計算けいさんでき、シャントりつ容易ようい推定すいていすることが可能かのうである[32]推定すいていされたシャントりつは、循環じゅんかん吸収きゅうしゅうされない酸素さんそりょう意味いみする[32]正常せいじょう呼吸こきゅう生理せいりでは、酸素さんそ二酸化炭素にさんかたんそのガス交換こうかんはいなかはい胞でおこなわれる。シャントがあると、このガス交換こうかん阻害そがいされ、吸入きゅうにゅうした酸素さんそ無駄むだになり、酸素さんそされていない血液けつえきひだりしんもどり、最終さいしゅうてき酸素さんそされていない血液けつえき全身ぜんしん供給きょうきゅうされてしまう[32]。100%酸素さんそ使用しようする場合ばあい、シャントの程度ていどは (700mmHg-PaO2) で推定すいていされる。100mmHgので、シャントは5%となる。25%以上いじょうのシャントは、かたはい挿管や気胸ききょうなど、このてい酸素さんそしょう原因げんいん検索けんさくうながし、それにおうじた治療ちりょうおこな必要ひつようがある。このような合併症がっぺいしょうがない場合ばあいは、原因げんいん追求ついきゅうする必要ひつようがあり、呼気こき終末しゅうまつあつ (PEEP) を適用てきようしてはいないシャントを治療ちりょうする必要ひつようがある[32]。このようなシャントの原因げんいんとしては、以下いかのようなものがある。

技術ぎじゅつ

モード

機械きかい換気かんきでは、様々さまざま様式ようしきがあり、これらはモード (mode) とばれる。モードにはさまざまな提供ていきょうコンセプトがあるが、従来じゅうらいあつ換気かんき装置そうちのモードはすべて、したがえりょうしき (Volume-Cycled or Volume Control: VC)したがえあつしき (Pressure-Cycled or Pressure Control: PC) の2つのカテゴリーのいずれかに分類ぶんるいされる[33][25]比較的ひかくてきあたらしい換気かんきモードは、流量りゅうりょう制御せいぎょ換気かんき(FCV)である[34]。FCVは「流動りゅうどう」の期間きかんたない完全かんぜん動的どうてきモードである。吸気きゅうき呼気こきをそれぞれ発生はっせいさせるために、患者かんじゃはい安定あんていしたガスりゅう流入りゅうにゅうまたは流出りゅうしゅつさせることが基本きほんである。その結果けっか気道きどうないあつ直線ちょくせんてき上昇じょうしょう下降かこうする。従来じゅうらい換気かんきモードとは対照たいしょうてきに、呼気こき制御せいぎょするため、急激きゅうげき胸腔きょうこうないあつ低下ていかがない[35]。さらに、このモードでは呼気こき積極せっきょくてきにサポートされるため、ほそ気管きかんチューブ(内径ないけい2mmまで)を使つかって換気かんきおこなうことができる[36]一般いっぱんに、患者かんじゃにどの人工じんこう呼吸こきゅうモードを使用しようするかは、医師いしがどのモードにれているか、またその施設しせつ使用しよう可能かのう人工じんこう呼吸こきゅう機種きしゅ次第しだいである[37]

換気かんき方法ほうほう

スウェーデンじん医師いしカール・グンナー・エングストロム英語えいごばんは1950ねん気管きかんチューブもちいてはい直接ちょくせつ空気くうきおくむ、最初さいしょ間欠かんけつてきあつ呼吸こきゅう発明はつめいした。

あつ換気かんき

現代げんだいあつ人工じんこう呼吸こきゅう設計せっけいは、おもだい世界せかい大戦たいせんちゅうこう高度こうど戦闘せんとうパイロットに酸素さんそ供給きょうきゅうするためにぐんおこなった技術ぎじゅつ開発かいはつもとになっている。こう容量ようりょう低圧ていあつカフをそなえた安全あんぜん気管きかんチューブ開発かいはつされ、このたね人工じんこう呼吸こきゅうてつはいってかわっていった。あつ人工じんこう呼吸こきゅうは、1950年代ねんだいスカンジナビア米国べいこくでのポリオの流行りゅうこう人気にんきたかまり、現代げんだい換気かんき療法りょうほうはじまりとなった[38][39]気管きかん切開せっかいチューブから50%の酸素さんそ供給きょうきゅうしてあつ手動しゅどう換気かんきすることで、ポリオによる呼吸こきゅう麻痺まひ患者かんじゃ死亡しぼうりつ低下ていかさせることにつながった。しかし、この手作業てさぎょうには膨大ぼうだいなマンパワーが必要ひつようなため、機械きかいしきあつ換気かんき装置そうち普及ふきゅうすすんだ[2]

あつ人工じんこう呼吸こきゅうは、気管きかんチューブまたは気管きかん切開せっかいチューブをとおして患者かんじゃ気道きどうないあつ上昇じょうしょうさせることで機能きのうする。人工じんこう呼吸こきゅう呼吸こきゅう終了しゅうりょうするまで、あつによって空気くうき気道きどうながむ。その気道きどうないあつはゼロになり、胸壁きょうへきはい弾性だんせい反動はんどうによって、1かい換気かんきりょうされ、受動じゅどう呼気こきによっていきす。

かげあつ換気かんき

かげあつ機械きかいしき人工じんこう呼吸こきゅうには、小型こがた搬送はんそうよう大型おおがたのものがある[40]小型こがた装置そうち特徴とくちょうてきなデザインは、キュイラス英語えいごばんたんかぶと)とばれる薬莢やっきょうじょうのユニットで、フィッティングシェルとやわらかい気嚢きのうわせて胸部きょうぶにのみかげあつをかけるために使用しようされる。近年きんねん、この装置そうちは、複数ふくすうのシールを様々さまざまなサイズのポリカーボネートせいシェルと、相性あいしょう換気かんきおこなうためのこうあつ振動しんどうポンプをもちいて製造せいぞうされている[41]。そのおも用途ようとは、すじ機能きのうがある程度ていど残存ざんそんしている神経しんけいすじ疾患しっかん患者かんじゃであった[42]後者こうしゃ大型おおがたのものは、とくロンドンセント・トマス病院びょういん英語えいごばん)およびオックスフォードジョン・ラドクリフ病院びょういん英語えいごばんなどのイギリスのポリオ専門せんもん病棟びょうとう使用しようされている[2]

大型おおがたのものは、1928ねんにJ.Hエマソンしゃ開発かいはつしたてつはい別名べつめいドリンカー&ショー・タンクが起源きげんで、長期間ちょうきかん人工じんこう呼吸こきゅう使つかわれた最初さいしょかげあつ装置そうちひとつであった[4][41]。20世紀せいきはいってから、1940年代ねんだい世界せかいおそったポリオ流行りゅうこうによって改良かいりょうされ、使用しようされるようになった。この機械きかいは、細長ほそながおおきなタンクで、患者かんじゃくびまでつつむ。くびゴムパッキン密閉みっぺいされているので、患者かんじゃかお(と気道きどう)は室内しつない空気くうきにさらされる。りゅうはい腔のあいだ酸素さんそ二酸化炭素にさんかたんそ交換こうかん拡散かくさんによってはたらき、外部がいぶからのはたらきかけは必要ひつようないが、生体せいたいガス交換こうかんプロセスが機能きのうできるようにするには、はい空気くうきれする必要ひつようがある。自然しぜん呼吸こきゅうでは、胸膜きょうまく英語えいごばん呼吸こきゅうすじによるかげあつ発生はっせいし、その結果けっかしょうじる大気たいきあつ胸郭きょうかくうち圧力あつりょくとの勾配こうばい空気くうきながれをしょうじる。その結果けっか空気くうきながれが発生はっせいする。てつはいでは、ポンプを使つかって機械きかいてき空気くうきき、タンクないかげあつにする[41]。このかげあつによりむねふくらみ、はいないあつ低下ていかし、周囲しゅうい空気くうきはいながみやすくなる。かげあつ解除かいじょされると、タンクない圧力あつりょく周囲しゅうい圧力あつりょくひとしくなり、むねはい弾性だんせい反動はんどうにより受動じゅどうてき呼気こきとなる。しかし、かげあつになるとはいとともに腹部ふくぶ膨張ぼうちょうし、心臓しんぞうもど静脈じょうみゃくながれが遮断しゃだんされ、下肢かし静脈じょうみゃくまることになる。患者かんじゃ普通ふつうはなしたりべたりすることができ、うまく配置はいちされた一連いちれんかがみとおして世界せかいることができる。このてつはいなんねんはいっているひともいた[3]

このような全身ぜんしんがた問題もんだいてんとしては、吸気きゅうき呼気こき比率ひりつ流量りゅうりょう制御せいぎょできないことがげられる。また、このデザインでは、あし血液けつえきまるという問題もんだいもあった[4]

間欠かんけつてきはらあつ換気かんき装置そうち

もうひとつのタイプは、膨張ぼうちょうした気嚢きのう経由けいゆして外部がいぶから圧力あつりょくをかけ、強制きょうせいてき呼気こきおく間欠かんけつてきはらあつ換気かんき装置そうちで、強制きょうせい呼気こき英語えいごばんばれることもある。このような装置そうち最初さいしょのものが、ブラッグ・ポールしき人工じんこう呼吸こきゅう英語えいごばんであった[43][44]ピューリタン・ベネットしゃ英語えいごばんのニューモベルト(Pneumobelt)という名称めいしょうが、このたね装置そうち名称めいしょうとして、ある程度ていど一般いっぱんてき名称めいしょうになっている[44][45]

こう頻度ひんど人工じんこう呼吸こきゅう

3100A Oscillator

もっと一般いっぱんてき使用しようされ、米国べいこく日本にっぽん唯一ゆいいつ承認しょうにんされているこう頻度ひんど人工じんこう呼吸こきゅうは、Vyaire Medicalしゃの3100Aである。この装置そうちは、振幅しんぷくたか振動しんどうすう設定せっていすることによって、非常ひじょうちいさな一回いっかい換気かんきりょう動作どうさする。このタイプの換気かんきは、おも従来じゅうらい換気かんきがうまくいかない新生児しんせいじ小児しょうに患者かんじゃ使用しようされる[46]

こう頻度ひんどジェット換気かんき

新生児しんせいじようつくられた最初さいしょのタイプのこう頻度ひんど人工じんこう呼吸こきゅう唯一ゆいいつのジェットタイプはBunnell Incorporatedしゃせいである。別置べっち持続じぞく強制きょうせい換気かんき人工じんこう呼吸こきゅう連動れんどうして、調節ちょうせつ呼吸こきゅうとPEEPにパルスじょうおく追加ついかする[46]

新生児しんせいじようジェット換気かんき装置そうち

モニター

患者かんじゃICU入室にゅうしつするおも理由りゆうの1つは、人工じんこう呼吸こきゅうおこなうためである。人工じんこう呼吸こきゅうちゅう患者かんじゃをモニターすることは、おおくの臨床りんしょう応用おうよう状況じょうきょうがある。病態びょうたい生理せいり理解りかい促進そくしん診断しんだん補助ほじょ患者かんじゃ管理かんり指針ししん合併症がっぺいしょう回避かいひ病態びょうたい傾向けいこう評価ひょうかなどである。

換気かんきちゅう患者かんじゃでは、FIO2調整ちょうせいするさいパルスオキシメトリーがよく使つかわれる。SpO2信頼しんらいできる目標もくひょうは95%以上いじょうである[47]

患者かんじゃそうPEEPは、人工じんこう呼吸こきゅう呼気こきつづけること(呼吸こきゅうホールド)でることができる。これが設定せっていPEEPよりもたか場合ばあいは、呼気こきすべしきれない"Air Trapping"[48]があることをしめしている。

プラトーあつは、吸気きゅうきつづけること(吸気きゅうきホールド)で確認かくにんすることができる。これは、患者かんじゃはい実際じっさいにかかっている圧力あつりょくしめしている。

ループ表示ひょうじは、患者かんじゃはいなにこっているかをるために有用ゆうようである。これには、流量りゅうりょう-体積たいせきループと圧力あつりょく-体積たいせきループがふくまれる。ループは、コンプライアンスと抵抗ていこう変化へんかしめすことができる。

GE CarestationTM使用しようすると、機能きのうてきざんりょう英語えいごばん測定そくていすることができる。

最新さいしん人工じんこう呼吸こきゅうには高度こうどなモニタリングツールが搭載とうさいされている。また、人工じんこう呼吸こきゅうとはべつ作動さどうするモニターもあり、人工じんこう呼吸こきゅうはずしたのち患者かんじゃ監視かんしすることも可能かのうである。

人工じんこう呼吸こきゅう種類しゅるい

SMART BAG MOTM バッグバルブマスク

人工じんこう呼吸こきゅうには、生命せいめい維持いじするための呼吸こきゅうおこなうための様々さまざまなスタイルや方法ほうほうがある。バッグバルブマスク麻酔ますいバッグのように、使用しようしゃ密着みっちゃく可能かのうなマスクをかおてるか呼吸こきゅう回路かいろ人工じんこう気道きどう接続せつぞくし、呼吸こきゅう維持いじする必要ひつようのある手動しゅどうしき人工じんこう呼吸こきゅうがある。機械きかいしき人工じんこう呼吸こきゅうは、操作そうさしゃ労力ろうりょく必要ひつようとしない呼吸こきゅうであり、一般いっぱんにコンピュータ制御せいぎょまたは空気圧くうきあつ制御せいぎょのものである[25]

機械きかいしき呼吸こきゅう通常つうじょう、バッテリーまたはコンセント(DCまたはAC)による電源でんげん必要ひつようとするが、電源でんげん必要ひつようとしない空気圧くうきあつ動作どうさする呼吸こきゅうもある。換気かんきにはさまざまな技術ぎじゅつがあり、おおきくけて2つ(さらにこまかく分類ぶんるいすると)、旧来きゅうらい技術ぎじゅつであるかげあつ機構きこうと、より一般いっぱんてきあつ機構きこうの2つがある。

一般いっぱんてきあつしき人工じんこう呼吸こきゅうには、つぎのようなものがある。

  1. 搬送はんそうよう呼吸こきゅう-このたね呼吸こきゅう小型こがた頑丈がんじょうであり、空気圧くうきあつしき、ACまたはDC電源でんげん駆動くどうすることができる。
  2. 集中しゅうちゅう治療ちりょうよう人工じんこう呼吸こきゅう-このたね呼吸こきゅう大型おおがたで、通常つうじょうはAC電源でんげん作動さどうする(ただし、施設しせつない搬送はんそう容易よういにし、停電ていでんのバックアップとして、事実じじつじょうすべてバッテリーを内蔵ないぞうしている)。このタイプの人工じんこう呼吸こきゅうでは、さまざまな換気かんきパラメータ(吸気きゅうきがり時間じかんなど)をよりこまかく制御せいぎょできることがおおい。おおくのICUよう人工じんこう呼吸こきゅうには、かく呼吸こきゅう視覚しかくてきにフィードバックするためのグラフィックディスプレイもまれている。
  3. 新生児しんせいじよう人工じんこう呼吸こきゅう(バブル CPAP、こう頻度ひんど人工じんこう呼吸こきゅうこう頻度ひんどジェット換気かんき)-早産そうざん新生児しんせいじ念頭ねんとういて設計せっけいされたICUよう人工じんこう呼吸こきゅうで、これらの患者かんじゃひく1かい換気かんきりょう低圧ていあつ換気かんきおこなうようとくしたものである。従来じゅうらいがたこう頻度ひんどがたがある[46]
  4. 持続じぞく気道きどうあつ英語えいごばん人工じんこう呼吸こきゅうCPAP)-これらの人工じんこう呼吸こきゅうは、おかせかさねてき人工じんこう呼吸こきゅうよう特別とくべつ設計せっけいされている。睡眠すいみん呼吸こきゅう症候群しょうこうぐん慢性まんせい閉塞へいそくせいはい疾患しっかんなどの慢性まんせい疾患しっかん治療ちりょうのために家庭かていもちいる人工じんこう呼吸こきゅうや、ICUでもちいる人工じんこう呼吸こきゅうふくまれる。

人工じんこう呼吸こきゅう用語ようご

トリガー

トリガーとは、機械きかいしき人工じんこう呼吸こきゅう回路かいろない呼吸こきゅうガスの流量りゅうりょうまたは圧力あつりょく変化へんか検知けんちすることにより、おくおこなわれるようにするものである。トリガーはしゅとして患者かんじゃ自発じはつ呼吸こきゅう自動じどう検知けんちによるが、人工じんこう呼吸こきゅう操作そうさしゃ手動しゅどう呼吸こきゅうボタンをしたり、設定せっていされた呼吸こきゅうすうもとづいてもトリガーあつかいとなることがある。

リミット

リミットとは、呼吸こきゅう制御せいぎょ方法ほうほうである。一回いっかい換気かんきりょうによるリミットと気道きどうないあつによるリミットがある。これらをえて換気かんきできないようにし、はい膨張ぼうちょう起因きいんするあつ損傷そんしょう英語えいごばんふせぐ。

サイクル

呼吸こきゅう吸気きゅうきしょうから呼気こきしょう移行いこうさせるのがサイクルである。機械きかいしき呼吸こきゅうでは、設定せってい時間じかんたっしたとき、または呼吸こきゅう種類しゅるい設定せっていおうじて呼吸こきゅうちゅう送達そうたつされる最大さいだい流量りゅうりょうのプリセット流量りゅうりょうまたは割合わりあいたっしたときに呼吸こきゅうそうわる。呼吸こきゅうは、気道きどうないあつのリミットなどの警告けいこく条件じょうけんたっしたときにも吸気きゅうきしょうから呼気こきしょう移行いこうさせることができる。

呼気こき

人工じんこう呼吸こきゅうでの呼気こきは、ほとんどの場合ばあい完全かんぜん受動じゅどうてきである。人工じんこう呼吸こきゅう呼気こきべんひらかれ、ベースラインのあつPEEP)にたっするまで呼気こきながれが許容きょようされる。呼気こき流量りゅうりょうは、コンプライアンスや抵抗ていこうなどの患者かんじゃ因子いんしによって決定けっていされる。

人工じんこう呼吸こきゅう接続せつぞくするための人工じんこう気道きどう

麻酔ますいマスクを患者かんじゃかお密着みっちゃくさせ、気道きどう確保かくほおこなっている麻酔ますい

気道きどう虚脱きょだつ空気くうきれ、あやまえんから保護ほごするための様々さまざま手技しゅぎ機械きかい装置そうちがある。

  • 酸素さんそマスク - 蘇生そせい麻酔ますいかる処置しょちでは、空気くうきれをふせぐための麻酔ますいマスクエアシールマスク)で十分じゅうぶん場合ばあいがある。エアシールマスクは医療いりょうよう一般いっぱんもちいられる酸素さんそマスクの一種いっしゅで、かお密着みっちゃくさせてバッグバルブマスク麻酔ますい接続せつぞくしてあつ換気かんき可能かのうなものである。この呼称こしょう和製わせい英語えいごおもわれ、英語えいごけんでは麻酔ますいマスク (anesthesia mask) などとばれる[49]意識いしき不明ふめい患者かんじゃ気道きどう確保かくほには、しもあごきょじょうまたはけいはなまたはくち咽頭いんとうエアウェイもちいる。これらは、それぞれはなくちから咽頭いんとうへの空気くうきとおみち確保かくほするためのものである。マスクの密着みっちゃく稚拙ちせつ場合ばあい鼻梁びりょう潰瘍かいようこすことがあり、一部いちぶ患者かんじゃにとって問題もんだいとなる。エアシールマスクはおかせかさねてき人工じんこう呼吸こきゅうにももちいられる。しかし、このマスクはあやまえんたいする保護ほごにはならない。おかせかさねてき人工じんこう呼吸こきゅうは、通常つうじょう人工じんこう呼吸こきゅう不足ふそくするCOVID-19流行りゅうこう(またはけい症例しょうれい)には考慮こうりょして[50]が、わないマスクが汚染おせんエアロゾルを放出ほうしゅつする危険きけんせいがあるため、医療いりょう従事じゅうじしゃには加圧かあつ保護ほごスーツ着用ちゃくよう推奨すいしょうされる[51]おかせかさねてき人工じんこう呼吸こきゅう一種いっしゅである、在宅ざいたく持続じぞくあつ呼吸こきゅう療法りょうほう(CPAP療法りょうほう)は睡眠すいみん呼吸こきゅう症候群しょうこうぐん有効ゆうこうで、患者かんじゃによる自己じこ管理かんり可能かのうである。しかし長期ちょうき装着そうちゃくしつづける場合ばあい、マスクの圧迫あっぱくによりしとねかさしょうじる可能かのうせいはある。1998ねん在宅ざいたくにおける健康けんこう保険ほけん適用てきようになり、患者かんじゃすう年々ねんねんえている[52]対象たいしょうとなるおも疾患しっかんは、COPD慢性まんせい閉塞へいそくせいはい疾患しっかん)、肺結核はいけっかく後遺症こういしょう神経しんけいすじ疾患しっかんじゅんおおい。
  • 気管きかん挿管 - 数時間すうじかんからすう週間しゅうかんにわたる人工じんこう呼吸こきゅうのためにおこなわれることがおおい。緊急きんきゅう、または手術しゅじゅつどきにおけるもっと迅速じんそく確実かくじつ気道きどう確保かくほ手段しゅだんである。チューブははなけいはな気管きかん挿管)またはくち経口けいこう挿管)から挿入そうにゅうし、気管きかんすすめる。ほとんどの場合ばあい空気くうきれやあやまえんたいする保護ほごのため、膨張ぼうちょうしきカフをそなえたチューブがもちいられる。カフきチューブによる挿管は、気道きどう確保かくほにおいては、あやまえんたいする最良さいりょう保護ほごになるとかんがえられている。しかし、気管きかんチューブは必然ひつぜんてきいたみやせき原因げんいんになる。したがって、患者かんじゃ意識いしき不明ふめい場合ばあい理由りゆう麻酔ますいされている場合ばあいのぞき、通常つうじょう、チューブにえられるように鎮静ちんせいざい投与とうよされる。また、気管きかん挿管のデメリットとして、はな咽頭いんとうくち咽頭いんとう粘膜ねんまく損傷そんしょう声門せいもん狭窄きょうさく英語えいごばんなどがある。
  • 声門せいもんじょう器具きぐ - 声門せいもんじょう器具きぐ(Supraglottic airway: SGA)は、気管きかん挿管代替だいたいとして、気管きかん上方かみがたおよび外側そとがわ装着そうちゃくする気道きどう確保かくほ器具きぐである。ほとんどのデバイスは、酸素さんそ供給きょうきゅうよう気管きかん食道しょくどうから隔離かくりするために膨張ぼうちょうするマスクまたはカフをかいして機能きのうする。あたらしい器具きぐでは、吸引きゅういんよう食道しょくどうポートや挿管ようのチューブ交換こうかんようポートをそなえている。声門せいもんじょう器具きぐは、あやまえん防止ぼうしすることができないのがおも気管きかん挿管とのちがいである。1998ねんラリンジアルマスクエアウェイ(LMA)の導入どうにゅう声門せいもんじょう器具きぐは、待機たいきてき麻酔ますいでも緊急きんきゅう麻酔ますい両方りょうほうでよくもちいられるようになってきている[53]。SGAには、コンビチューブ英語えいごばんラリンジアルチューブ英語えいごばん旧式きゅうしき食道しょくどう閉鎖へいさしきエアウェイ (esophageal obturator airway: EOA) など、さまざまなタイプがある。
  • 気管きかん切開せっかい - 患者かんじゃすう週間しゅうかんにわたって人工じんこう呼吸こきゅう必要ひつようとする場合ばあい気管きかん切開せっかいもっとてきした気管きかんへのアクセスとなる場合ばあいがある。気管きかん切開せっかいは、外科げかてき気管きかんあなける方法ほうほうである。気管きかん切開せっかいチューブはしのぶひろしせいたかく、おおくの場合ばあい機械きかい換気かんきちゅう鎮静ちんせいざいもちいる必要ひつようはない。既存きそんじゅうあつし呼吸こきゅう疾患しっかんのある患者かんじゃや、人工じんこう呼吸こきゅうからの離脱りだつ困難こんなん予想よそうされる患者かんじゃ、すなわち筋力きんりょく予備よびりょくひく患者かんじゃには、治療ちりょうちゅうはや段階だんかい気管きかん切開せっかいチューブを挿入そうにゅうすることがある。在宅ざいたく医療いりょう介護かいごでの管理かんりにもく。家族かぞく訓練くんれんければ気管きかん吸引きゅういん呼吸こきゅう操作そうさなどが出来できる。すくないという利点りてんもある。
  • 輪状りんじょう甲状こうじょう靱帯じんたい切開せっかい - 気管きかん挿管がうまくいかず、緊急きんきゅう気道きどう確保かくほ必要ひつよう患者かんじゃでは、輪状りんじょう甲状こうじょう靱帯じんたい外科げかてき切開せっかいし、開口かいこうからチューブを挿入そうにゅうする必要ひつようがある場合ばあいがある。これは気管きかん切開せっかいているが、輪状りんじょう甲状こうじょう靱帯じんたい切開せっかいじゅつ緊急きんきゅうおこなわれるものである[54]
  • マウスピース - あまり一般いっぱんてきではないインターフェースで、あやまえんたいする保護ほごにはならない。患者かんじゃくわえられない場合ばあいは、それを保持ほじするのに役立やくだフランジ口唇こうしん密閉みっぺいがたマウスピースがある[55]

脚注きゃくちゅう

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外部がいぶリンク