人工呼吸器と換気モード

人工呼吸器は、患者が自力で十分に呼吸できない場合に、ガスを肺に出し入れする装置です。これは呼吸の働きを補助または代替し、酸素化と二酸化炭素の除去を維持します。人工呼吸器は、各呼吸において人工呼吸器がどの程度制御するか、また患者自身の努力とどのように相互作用するかによって異なるモードで提供されます。

Definition

人工呼吸器は、陽圧装置を使用して患者に呼吸を供給し、呼吸不全の根本原因が治療されている間、ガス交換を維持するために自発呼吸を部分的または完全に代替することです。

Scope

このトピックでは、人工呼吸器サポートの目標、侵襲的換気と非侵襲的換気の区別、主要なモードと臨床医が設定するパラメーター、および肺保護換気の中心概念について説明します。また、看護師のモニタリングの役割についても言及しており、これらは人工呼吸器管理の指示ではなく、参照知識として提示されています。

Core questions

• 呼吸不全はいつ機械的サポートを必要としますか？
• 人工呼吸器のモードは何を決定し、患者の努力とどのように相互作用しますか？
• 酸素化と換気はどのように別々に目標設定されますか？
• 肺保護換気とは何ですか、そしてなぜそれが重要なのでしょうか？

Key concepts

• 侵襲的換気と非侵襲的換気
• 人工呼吸器モード（アシストコントロール、プレッシャーサポート、SIMV）
• 一回換気量と呼吸数
• 呼気終末陽圧（PEEP）
• 酸素化と換気の制御
• 肺保護（低一回換気量）換気
• 患者と人工呼吸器の同調性
• 離脱

Mechanisms

人工呼吸器は、陽圧下でガスを供給して肺を膨らませ、通常の呼吸の陰圧メカニズムとは逆の働きをします。モードは制御される内容によって異なり、容量目標モードでは設定された一回換気量が供給され、圧目標モードでは設定された圧力が加えられ、容量は肺のメカニズムによって変動します。また、モードは自発呼吸をどの程度サポートするかによっても異なります。酸素化は主に吸入酸素濃度と呼気終末陽圧（PEEP）によって影響を受け、PEEPは肺胞を開いた状態に保ちます。一方、二酸化炭素の除去は分時換気量に依存します。過剰な一回換気量と圧は肺を損傷する可能性があるため、予測される体重に対する一回換気量の制限が推奨されており、重症急性呼吸窮迫症候群では、腹臥位が酸素化と転帰を改善することが示されています。

Clinical relevance

人工呼吸器は集中治療における決定的な介入であり、病棟の看護師は患者と人工呼吸器の相互作用、ガス交換、鎮静、および人工呼吸器関連イベントなどの合併症を監視します。この項目は、参照資料として概念を要約したものであり、個々の患者に対する人工呼吸器の設定や調整のガイドではありません。

Epidemiology

人工呼吸器は集中治療において最も一般的な生命維持介入の一つであり、主要な適応症である急性呼吸窮迫症候群は高い死亡率を伴いますが、肺保護換気によってその死亡率が減少することが示されています。

History

陽圧換気は、20世紀に陰圧式の「鉄の肺」に取って代わりました。特に1952年のコペンハーゲンポリオ流行では、手動および機械的陽圧サポートの価値が実証されました。人工呼吸器自体が肺を損傷する可能性があるという認識は、2000年頃に、低一回換気量による肺保護戦略を確立する画期的な試験につながり、その後、重症疾患における腹臥位の証拠へと発展しました。

Debates

重症ARDSにおける酸素化はどのようにサポートされるべきか？

高PEEP、リクルートメント手技、腹臥位はそれぞれ酸素化の改善を目指しますが、それぞれにトレードオフがあります。重症疾患においては腹臥位が最も強力な転帰改善の証拠を有していますが、最適なPEEP戦略については依然として議論されています。

Seminal works

• ardsnet-2000
• guerin-2013

Frequently asked questions

人工呼吸器における酸素化と換気の違いは何ですか？

酸素化とは血液中に酸素を取り込むことであり、主に吸入酸素濃度とPEEPによって影響されます。一方、換気とは二酸化炭素を除去することで、1分間に移動するガスの量に依存します。これらは異なる設定によって目標設定されます。

ARDSで低一回換気量が使用されるのはなぜですか？

大きな呼吸はすでに損傷した肺を過度に伸展させ、損傷を引き起こす可能性があります。そのため、予測される体重に対する一回換気量を制限することで、人工呼吸器誘発性肺損傷を軽減し、急性呼吸窮迫症候群の生存率を改善することが示されています。