人工呼吸器の基本的な喚起モード

はじめに

人工呼吸器の喚起モードは、たくさんあり混乱することがあります。さらに、人工呼吸器のメーカーにより勝手に喚起モードの名称を作ったりして、たくさんの喚起モードを覚えなければなりません。まずは、基本的な喚起モードを覚えることから始めましょう。

人工呼吸器の喚起モード

今回は、以下の喚起モードについて簡潔に紹介します。

喚起モード

<調節喚起(CMV)>
VCV
PCV
IRV
<補助喚起(PTV)>
CPAP
VSV
PSV
APRV・BIPAP

人工呼吸器の喚起モードは、調節喚起(強制換気)と補助喚起の2つに分類されます。調節喚起とは、無呼吸の患者を対象とした呼吸モードで、設定した間隔と換気量により、一定の間隔で強制的に空気を送る方式です。

調節喚起は、自発呼吸がある患者を対象とした呼吸モードです。患者の呼気努力(患者の吸気)を感知して、それに合わせて空気が患者に送られます。

これらの、調節喚起と補助喚起はさらに換気量の調整方法によって様々なモードに分類されます。呼吸療法認定士の試験を受験される場合は、CMVやVCVなどの略語を覚える必要があります。

<調節喚起(CMV)>

まずは、調節喚起(CMV)について紹介します。CMVは、 control mechanical ventilation(コントロールメカニカルベンチレーション)の略称で、日本語訳すると『人工呼吸器により支配する』という訳になります。CMVは、以下のモードがあります。

VCV(volume control ventilation)

VCVは量規定喚起といって、換気量で設定する喚起モードです。
1回換気量と分時喚起回数(1分間に喚起する回数)を設定して、換気量を決定します。換気量を一定に保つことができる喚起モードです。

PCV(pressur control ventilation)

PCVは圧規定喚起といって、設定した気道内圧になるまで、空気を送る喚起モードです。したがって、患者の肺の状態により、換気量が変わります。PCVでは、一回換気量の設定圧と、分時間気量を設定して、換気量を決定します。人工呼吸器により、肺内の圧力が高くなりすぎると、肺損傷が起こります。PCVでは、設定した圧力を超える場合には、送気を中止させて呼気弁を解放させて圧力を逃がすことにより、肺損傷を防ぐことができます。

IRV(inverse ratio ventiation)
IRVは、吸気時間と呼気時間の設定を通常の逆にする呼吸モードです。inverseは、日本語訳で『逆の,あべこべの』といった意味があります。

通常の人工呼吸器管理下では、IE比(吸気と呼気との時間比)は1:2と、呼気時間の方が吸気時間より長く設定します。
ところが、IRVでは、これをあべこべにして、IE比を2:1といった吸気時間を長くして、呼気時間を短くします。

このモードの狙いとしては、以下のことがあげられます。
・吸気時間を長くすることにより、吸気ガスの不均等分布を軽減させる
・呼気時間を短くすることで、PEEPのような効果が得られる

<補助喚起(PTV)>

補助喚起(PTV)とは、petient tregger ventilation(患者に同期する人工呼吸)の略称です。直訳の通り、患者の努力呼吸に同期して喚起を行う喚起モードであるため、自発呼吸がない患者には使用することができません。PTVは、以下のモードに分類されます。

CPAP(continuous positive airway pressure)

CPAPは、日本語訳で『持続性気道陽圧』という意味です。CPAPでは、気道内に継続的に一定の圧力をかけ続けることにより、患者の呼吸を補助する喚起モードです。CPAPでは、以下の効果があります。

・酸素化能の改善

CPAPにより肺胞が膨らみやすくなり、酸素化(ガス交換)が改善します。

・機能的残気量の上昇

機能的残気量(FCR)とは、頑張って努力して呼出できる呼気の量です。以下のように、CPAPやPEEPなどで気道内に一定の圧力をかけると、呼吸の呼吸曲線が上側にシフトしてFCRが上昇します。

機能的残気量の上昇
・肺胞虚脱の防止

気道内に一定の圧力をかけることで、つぶれていた肺胞が膨らみます。

・呼吸仕事量の軽減

常に一定の圧力を気道内にかけているので、呼気終了時においても、肺胞が少し膨らんだ状態になります。肺胞が完全につぶれた状態から膨らますのと、ある程度膨らんだ状態から膨らますのでは、後者の方が膨らみやすくなります。

風船を膨らます場合でも、はじめに膨らますと時に、一番力が要りますが、ある程度膨らますと、いいさな呼気で膨らますことができます。

・肺胞のコンプライアンスの改善

コンプライアンスとは、肺の膨らみやすさのことです。コンプライアンスの改善も、肺胞虚脱の防止と同様の理由により改善します。

VSV(volume support ventilation)

VSVは、日本語訳で『料補助喚起』のことです。患者の地厚呼吸に合わせて、設定の一回換気量になるように、空気が贈られる喚起方法です。患者の呼吸状態により、送気する空気の量が変化して1回換気量の量を一定に保つことができます。

PSV(pressure support ventilation)

PSVは、日本語訳で『圧補助喚起』のことです。患者の自発呼吸に合わせて、設定の気道内圧になるように、空気を送る喚起方法です。患者の吸気が少ないと送気する空気が多くなり、患者の吸気が大きくなると送気する空気の量が多くなります。

APRV(airway pressure release ventilation)
BIPAP(biphasic positive airway pressure)

APRVとBIPAPは、ほぼ同様の喚起方法です。
これらの喚起モードでは、IPAP(高位相)とEPAP(低位相)を一定間隔で順番に切り替えることで、肺内で喚起が行える喚起モードになります。IPAP時には、肺内に空気が流入して、EPAP時には、肺から空気が呼出されます。

APRVとBIPAPの違いとしては、低位相の間隔のAPRVでは、1秒以内と短く、BIPAでは、低位相の間隔が長いことにより区別することができます。APRVとBIPAPは、CPAPでは、酸素化が改善されない場合や、PCVからのウィーニング時に使用されます。

bipap

第20回3学会合同呼吸療法認定士 認定講習会テキスト P329より引用