人工呼吸器管理についてPart 1：基礎編

テキスト全文

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  【救急症例検討会】症例で学ぶ人工呼吸器管理Part 1 まずは初歩的なところから

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  はじめに①　−呼吸不全とは− 呼吸中枢（＝中枢神経） 気道（≒口腔から気管支まで） 肺を動かすシステム（＝末梢神経, 呼吸筋, 胸壁） ガス交換（＝肺そのもの） このうち1個でも 障害されれば， 呼吸不全になります。 肺動脈 肺静脈 CO2 O2 『Dr.竜馬の病態で考える人工呼吸器管理』 （田中竜馬 著, 羊土社）より

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  はじめに②　−低酸素血症の原因になる病態− 肺動脈 肺静脈 O2 右心系 左心系 O2 肺胞と血管の間の 間質に障壁あり （『拡散能低下』） e.g., 間質性肺炎 O2少ねえよ 左心系に酸素を受け取って いない血液が流れる （『シャント』） e.g., ARDS, 心室中隔欠損症 空気が来るけど 血流が足りない e.g., 肺塞栓症 血流はあるけど 空気が足りない e.g., 無気肺 空気の出入りと血流が不均衡 （『換気血流比不均衡』） 『Dr.竜馬の病態で考える人工呼吸器管理』 （田中竜馬 著, 羊土社）より

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  まずは症例から （※一部fakeあり） 【症例】40歳代男性 【経過】2023年某月X日に他院を受診して右被殻出血と診断され，同日当院脳外科 へ転院搬送となり入院加療開始。X+1日の頭部CTにて血腫拡大を認めたため，神経 内視鏡下血腫除去術を施行した。手術終了時の麻酔覚醒は良好であり，頭部CTで 血腫が除去されていることを確認した。 【帰室時所見】HR 95, BP 110/85, GCS E4V4M6/JCS I-2（開眼する・従命可能・ 見当識障害あり）, 左片麻痺あり, SpO2 96%（リザーバーマスク; 6L） 頭蓋内圧センサー：13 cmH2O 自発呼吸あり, 口腔内に分泌物無し, 嘔吐・嘔気無し, 口腔内からいびきのような 音が聞こえる。 胸部：聴診上，wheezeやronchi, coarse crackle等はなし;　肥満体型。 Q1. このまま経過観察可能ですか？ Q2. 考え得る介入は？

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  術後経過① 非侵襲的人工呼吸器（NIV: noninvasive ventilation)を装着 ※NPPV(noninvasive positive pressure ventilation: 　非侵襲的陽圧人工呼吸器)と呼ぶ場合も。 CPAPモードで開始 　→SpO2 96%(酸素5L), 不穏や陥没呼吸等なし, RR 10, 　BP 125/76, HR 85

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  術後経過② X+2日 午前中にJCS II-10/GCS E3V4M5へ意識障害進行し, SpO2 90%へ低下。 頭部CT：再出血なし, 胸部CT：両側無気肺と一部浸潤影あり。 NIVはCPAPモードのままPEEP 6へup→SpO2 96%へ改善（FiO2 0.4)。 BT 39 ℃と発熱あり，抗菌薬をメロペネムに変更（肺炎疑い）。 X+3日 朝の時点でJCS 30/GCS E3V3M4へ更に意識障害進行。NIV設定やFiO2 は前日と同じだが，外すとSpO2 87%に低下する。 Q2. PaO2/FiO2比を計算してみよう！ Q3. X+3日に気管挿管になりました。その理由は？

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  人工呼吸器の適応 NIVや気管挿管・人工呼吸器の適応について(注：僕の私見が一部に入っています） 挿管の適応 気道(Airway)の異常≒窒息・誤嚥しそう e.g., 分泌物多すぎ, 顔面や気道の外傷, 　上部消化管・上気道ope後早期 etc. 呼吸(Breathing)の異常 循環(Circulation)の異常≒ショック, 心停止 高度の意識障害(Dysfunction of CNS) ※A, C, Dの異常はNIVの禁忌 NIVの適応 NIVでも悪化 鎮静・鎮痛が必要 NIV禁忌の状態に移行 →挿管・人工呼吸器へ 『Dr.竜馬の病態で考える人工呼吸器管理』 （田中竜馬 著, 羊土社）より 中等度〜重度呼吸不全 ガス交換の異常 pH<7.35, PaCO2>45 mmHg PaO2/FiO2<200

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  参考までに　−ベルリン定義（ARDSの診断基準）−

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  人工呼吸器設定の話

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  まずは人工呼吸器のモードから Control：自発呼吸が無いので機械が『調節』 Assist：自発呼吸が弱すぎるので機械が『補助』 ＝患者の呼吸努力に合わせて，人工呼吸器が吸気を補助する ※ 『調節』と『補助』の長所を合わせたもの：A/Cモード SIMV(synchronized intermittent mandatory ventilation) 自発呼吸回数<設定した呼吸回数→自発呼吸を補助, 　『不足分』は調節 自発呼吸回数>設定した呼吸回数→設定回数分は補助, 　『過剰分』は完全に自発呼吸 ※PS(pressure support)：設定した圧により自発呼吸を補助する CPAP(continuous positive airway pressure) 　患者が呼気時も吸気時も気道に陽圧をかけている 自発呼吸 無 十分 CPAP A/C SIMV

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  従量式と従圧式の違い A/Cモード（ないしControlモード）やSIMVモードは，更に 従量式と従圧式のいずれかを選択することが出来ます。

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  一回換気量の指標 まず，『理想体重』を基準にします。 公式はややこしいですが，アプリ（e.g., HOKUTO, MedCalX)で算出可能。 取り敢えず，性別と身長さえ分かればこの↑アプリで計算できます。 ARDS患者について 「一回換気量は4~8 mL/kgに制限」; 『ARDS診療ガイドライン2021』 「　　〃　　　6 mL/kgに制限」；Evans L. et al. Surviving Sepsis Campaign: 　international Guideline for management of sepsis and septic shock 2021. 　Intensive Care Med (2021) 47:1181-1247 ARDSではない患者について：4~8 mL/kg程度に制限 Evans L. et al. “SSCG 2021” Intensive Care Med(2021) 47:1181-1247より ⚠︎過剰な一回換気量は肺を損傷します。

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  呼吸回数の設定　　− 『分時換気量』の概念が肝 − 分時換気量[mL/min.]＝一回換気量[mL] x 呼吸回数[回/min.] ①ここが制限されるので… ②こっちで調整 従って大雑把にまとめると…

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  補足：分時換気量以外でCO2を増加させる因子 死腔の増加 　死腔とは：肺胞・気道内にあるものの，CO2排泄に関与していない 空気のこと。機能的死腔と解剖学的死腔に分類される。 CO2産生亢進 例えば… 発熱 敗血症 過剰な栄養投与 肺胞まで届いた空気 気道までしか行っていない 空気＝（解剖学的）死腔 血流が無い肺胞に 行った空気 ＝（機能的）死腔 ⚠︎特に人工呼吸器管理中のPaCO2上昇では， これらの因子に注意が必要です。

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  FiO2の設定について SpO2>96%くらいを維持していれば，FiO2は下げてOK （注：僕の主観が入ってます） FiO2（範囲：0.21~1.0)は酸素化に関与する設定項目です。

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  PEEPの設定について① PEEPとは肺胞を虚脱させないために吸気・呼気時問わず 　掛かっている陽圧で，酸素化にも関与します。 ARDSの場合 「肺の虚脱防止に必要な値：>5 cmH2O」（SSCG2021) 「高いPEEPを条件付きで推奨（i.e., 10 cH2Oくらい？）」（ARDS診療ガイドライン2021） ARDS以外では：5 cmH2Oから始めましょう ⚠︎上げすぎると，胸腔内圧up 　→心臓への静脈灌流down→低血圧

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  PEEPの設定について②　−ARDSの場合− PEEPの調整方法 ① 胸肺コンプライアンスを計測しながら調整 Driving pressure : プラトー圧 * − PEEP これ↑が最小値（「12~15 cmH2O未満が良い」らしい）になるようにする。 *『プラトー圧』については，後のスライドで詳述します。 ②「一回換気量＝6 mL/kg」の状態で，「プラトー圧＝28 cmH2O」 になるまでPEEPを上げる ③ PEEP/FiO2調整表を用いる 「中等症〜重症ARDS患者に従来型の『リクルートメント 　手技』の使用を提案する」（SSCG2021） 従来型のリクルートメント手技とは：「30~40秒間だけ気道内圧を 　30~40 cmH2Oで維持する」といった感じのもの

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  トリガー感度について 人工呼吸器は，患者の吸気努力に合わせて空気を送り込む 　必要があります。 従って，患者の吸気努力を検知する『トリガー』の設定も 　重要です。

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  吸気流量と吸気時間の設定　− 流量波形が重要です − VCVの場合 吸気流量を設定 60 L/min.程度から開始 40~100 L/min.の範囲で調整 流量 時間 流量 時間 吸気時間を設定 吸気流量波形が0 L/min.に 　なるよう設定 0.5~1.5秒程度 PCVの場合

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  プラトー圧の重要性　− 気道内圧波形も重要です − ⚠︎人工呼吸器による過剰な圧力も肺を損傷します。 従って，肺胞にかかる圧力を適正化する必要があります。 PEEP ピーク圧：吸気の終わり 『プラトー圧』 一時的に息どめ：人工呼吸器→肺胞の 　空気の流れが停止 従って，肺胞内圧＝回路内圧 ≦30 cmH2Oが目標。 圧 時間 VCVの場合 PCVの場合：吸気流量0となった時点の気道内圧=プラトー圧 →気道ピーク圧≦30 cH2Oで代用も可？（※海老原の私見です）

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  補足：挿管・人工呼吸器管理中は閉鎖式回路を使いましょう 気管内吸引時の 飛沫感染（5 μm以上の粒子による） 　e.g., インフルエンザウイルス, 風疹ウイルス, 　ムンプスウイルス, 髄膜炎菌 etc. 空気感染（5 μm以下の粒子による） 　e.g., SARS-CoV-2？, 麻疹ウイルス, 水痘-帯状 　疱疹ウイルス, 結核 を予防する為にも重要です。

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  人工呼吸器管理について学びたいなら 『Dr.竜馬の病態で考える人工呼吸器管理』 田中竜馬 著; 羊土社 ※ ＋αで学びたい人向け 『やさしくわかるECMOの基本』 氏家良人, 小倉崇以, 青景聡之 著; 羊土社