人工呼吸器についてわかりやすく解説

人工呼吸療法とは

人工呼吸とは換気の補助又は代行をすることで、気管チューブなどの人工気道を留置して管理をする侵襲的換気法と、マスクを用いて管理をする非侵襲的換気法に分けられます。

人工呼吸の役割

人工呼吸の目的は、適切な換気量の維持、酸素化の改善、呼吸仕事量の軽減であり、呼吸管理の目標は人工呼吸器からのウィニング（離脱）と予後の改善です。

この目標に到達するために、合併症の予防と安全管理を十分に行いながら人工呼吸管理を実施することが重要です。

人工呼吸の管理の対象は生命維持が危機的状況にある（自発呼吸が不足又は消失している）、酸素投与のみでは酸素化が不十分である、強い呼吸努力や呼吸困難感がある場合などです。

人工呼吸器は、基本的に吸気のサポートのみを行い、呼気は自発呼吸と同様に肺胸郭の弾性によって受動的に行われます。

人工呼吸器の構造

侵襲的陽圧換気を行う場合、人工気道を挿入し、人工呼吸回路と接続して換気を行います。

小児や新生児などの特別な症例以外ではカフを膨張させ、人工呼吸器から送られたガスが外に漏れないようにします。

つまり患者は、人工気道、人工呼吸器回路、人工呼吸器を介してしか呼吸ができません。

人工呼吸器を使用する場合には、電源や圧縮空気、圧縮酸素の配管を接続します。

吸気時には吸気弁が開き呼気弁が閉じた状態になり、吸気側の回路を介して吸気動作が行われます。

呼気時には吸気弁が閉じ、呼気弁が開くことにより呼気側の回路を介して呼気動作が行われます。

自発呼吸は受容体で感知した情報に基づき呼吸中枢で換気の指令を出し、呼吸筋で換気運動が行われますが、人工呼吸管理中は、患者の状態や検査データに基づき医師が人工呼吸器の設定を行い、人工呼吸器で換気動作が行われます。

したがって、患者の状態を的確にアセスメントすることが重要です。

人工呼吸器の設定

CMV (Continuous mandatory ventilation) – 調節呼吸IPPV(intermittent positive pressure ventilation) – 間欠的陽圧換気最も原始的な換気様式であり、患者の呼吸努力を検知せず、ただ決まった容量の空気を定期的に強制換気します。

麻酔下にある患者に使用します。

それ以外では、脳死状態或いは完全な呼吸麻痺の患者にしか適応が無いです。

自発呼吸が少しでもある患者に使用すると十分な換気が出来ません。

SIMV (Synchronized intermittent mandatory ventilation) – 同期的間欠的強制呼吸患者の呼吸努力を検知するとPS（下記）にて換気補助し、一定時間以上それが無い場合には強制換気します。

呼吸不全の患者に対する一般的な換気法です。

PSV (Pressure support ventilation)患者の吸気努力を呼吸器が感知すると、圧をかけて空気を注入します。

通常はPEEP＋5～15cmH2Oです。

CPAP (Continuous positive airway pressure) – 持続的気道陽圧法常に一定のPEEP（下記参照）を加えたままにする換気法です。

呼吸器から離脱する過程にある患者や自発換気は充分であるが酸素化に障害がある患者に使用します。

通常はそれにPSVを併用します。

自発呼吸のないまま一定時間が経つと強制換気を行いますが、強制換気はあくまで非常手段でありアラームが鳴る、と言う点がSIMVとの違いです。

BIPAP (Biphasic positive airway pressure)Bi-Level、Bi-Ventとも呼ばれます。

高圧相と低圧相の2つの圧を設定できるCPAPのことであり、実際上は高圧相が吸気圧、低圧相がPEEPとなります。

SIMVと似た動作であるが、自発呼吸が強制換気の吸気相でも可能な点で異なります。

アラーム時の対応