人工呼吸

人工呼吸
集中治療室で人工呼吸器を装着した患者を診察する呼吸療法士。
その他の名前	人工呼吸
専門	肺
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人工呼吸器または人工呼吸は、機械が肺換気、外呼吸、内呼吸によって体内のガスを交換する代謝プロセスを補助することです。 ^[1]人工呼吸器と呼ばれる機械は、人が自力で呼吸できない場合に、肺に空気を出入りさせることで手動で空気を供給します。人工呼吸器は二酸化炭素の蓄積を防ぎ、低圧による肺の虚脱を防ぎます。^{[2] [3]}人工呼吸器の使用は17世紀にまで遡ります。体内のガスを交換する方法は、手動、機械的換気、神経刺激の3つがあります。^[4]

この記事で使用されているキーワードをいくつか紹介します。肺に空気を送り込んだり吐き出したりするプロセスは換気と呼ばれます。血流によって酸素が取り込まれるプロセスは酸素化と呼ばれます。肺コンプライアンスは肺の収縮と拡張の能力です。呼吸器系を介した空気の流れの妨害は気道抵抗と呼ばれます。ガス交換に関与しない換気空気の量は死腔換気と呼ばれます。^{[5] [調子]}

肺換気は、救助者が患者の肺に息を吹き込む（口対口蘇生）か、機械装置を使用して手動で肺に空気を送ることによって行われます。口対口蘇生は心肺蘇生（CPR）の一部でもあり、応急処置に不可欠なスキルとなっています。溺れかけている場合や麻薬の過剰摂取の場合など、状況によっては口対口が別途行われることもあります。^[6]口対口の単独実施は現在、ほとんどのプロトコルで医療専門家に限定されていますが、一般の応急処置者は、患者が呼吸していない場合は常に完全なCPRを行うように勧められています。この空気注入法は、シルベスター法などの患者の胸部や腕の機械的操作を伴う方法よりも効果的であることが証明されています。^[7]

機械的人工呼吸は、自発呼吸を機械的に補助または代替する方法である。^[8]これには、看護師、医師、医師助手、呼吸療法士、救急救命士、またはバッグバルブマスクを圧迫するその他の適切な人物の補助を受けた人工呼吸器の使用が含まれる。機械的人工呼吸は、口（気管内チューブなど）または皮膚（気管切開チューブなど）を貫通する器具を伴う場合、「侵襲的」と呼ばれる。^[9]機械的人工呼吸の2つの区分には、2つの主なモードがある。陽圧換気では、空気（または他のガス混合物）が気管に押し込まれ、陰圧換気では、空気が本質的に肺に吸い込まれる。^[10]

気管挿管は、短期的な人工呼吸によく使用されます。これは、チューブを鼻（経鼻気管挿管）または口（経口気管挿管）から挿入し、気管に進める方法です。ほとんどの場合、漏れや誤嚥を防ぐために膨張式カフ付きのチューブが使用されます。カフ付きチューブを使用した挿管は、誤嚥に対する最良の保護を提供すると考えられています。気管チューブの欠点は、その後に痛みと咳が出ることです。したがって、患者が意識不明または麻酔されていない限り、チューブへの耐性を持たせるために通常は鎮静剤が投与されます。気管挿管のその他の欠点には、鼻咽頭または中咽頭の粘膜内層の損傷や声門下狭窄などがあります。

緊急時には、医療従事者によって輪状甲状間膜切開術が行われ、輪状甲状間膜の外科的開口部から気道が挿入される。これは気管切開術に似ているが、輪状甲状間膜切開術は緊急アクセスのために留保されている。これは通常、咽頭が完全に閉塞している場合、または顎顔面の重度の損傷があり、他の補助器具を使用できない場合にのみ使用される。^[11]

横隔膜のリズミカルなペーシングは、電気刺激の助けを借りて引き起こされます。^{[12] [13]}横隔膜ペーシングは、脊髄損傷を負って人工呼吸器を使用している人が、呼吸、発声、および全体的な生活の質を補助するために使用する技術です。横隔膜ペーシングにより、人工呼吸器への依存を減らすことができる可能性があります。^[14]歴史的には、これは埋め込まれた受信機/電極による横隔膜神経の電気刺激によって達成されてきましたが、 ^[15]今日では、横隔膜に経皮ワイヤーを取り付けるという代替オプションが存在します。 ^[16]

ギリシャの医師ガレノスは、人工呼吸器について最初に説明した人物である可能性がある。「死んだ動物を捕まえて、葦を通して喉頭に空気を吹き込むと、気管支が満たされ、肺が最大限に膨張するのを見ることができる。」^[17] ヴェサリウスも、葦や杖を動物の気管に挿入して換気を行うと述べている。^[18]

1773年、イギリス人医師ウィリアム・ホーズ（1736-1808）が、一見溺死したように見える人を蘇生させる人工呼吸器の威力を宣伝し始めたのは、初めてのことだった。ホーズは1年間、水中に沈んでから妥当な時間内に救出された遺体を持ってくる人に、自腹で報奨金を支払っていた。もう一人のイギリス人医師トーマス・コーガンも、アムステルダム滞在中に同じ問題に興味を持っていた。

1774年の夏、ホーズとコーガンはそれぞれ15人の友人を連れてセントポール教会の墓地にあるチャプターコーヒーハウスに集まり、そこで王立動物愛護協会を設立した。犠牲者の鼻孔に木のパイプを差し込んで肺に空気を送り込むなど、いくつかの方法と器具は今日使用されている方法と似ていた。また、柔軟なチューブの付いたふいごを使って肛門からタバコの煙を吹き込み、犠牲者の腸内の痕跡生命を蘇らせる方法もあったが、これは呼吸に関する理解が深まるにつれて中止された。^[19]

1856年にイギリスの医師で生理学者のマーシャル・ホールが発表した論文では、いかなるタイプのベローズ/陽圧換気も使用すべきではないと示唆されている。この見解は数十年にわたって維持された。1858年に導入された一般的な外部手動操作法は、ヘンリー・ロバート・シルベスターが発明した「シルベスター法」である。患者を仰向けに寝かせ、両腕を頭上に上げて吸入を助け、次に胸に押し当てて呼気を助ける方法である。1903年には、別の手動技術である「腹圧法」がエドワード・シャーピー・シェーファー卿によって導入された。^[20]患者をうつ伏せに寝かせ、肋骨の下部に圧力をかける方法である。これは数十年にわたり、赤十字や同様の応急処置マニュアルで教えられている標準的な人工呼吸法であったが^[21] 、 20世紀半ばに口対口の蘇生法が好まれるようになった。^[22]

手動操作の欠点から、1880年代の医師たちは機械的人工呼吸の改良法を考案したが、その中にはジョージ・エドワード・フェル博士の「フェル法」または「フェル・モーター」が含まれていた。^{[23]これは、気管}切開部を通して空気を通すためのふいごと呼吸弁で構成されていた。フェルはジョセフ・オドワイヤー博士と協力してフェル・オドワイヤー装置を発明した。これは患者の気管にチューブを挿入したり抜いたりするためのふいご器具である。^{[24] [25]}このような方法は依然として有害であると見なされ、長年採用されなかった。

2020年には、 2019～2020年のコロナウイルスのパンデミックに関連した不足により、人工呼吸器の供給が公衆衛生当局にとって中心的な問題となった 。

• 2019～20年コロナウイルスパンデミック関連の不足#人工呼吸器
• 心肺蘇生
• 医療上の緊急事態
• 医療用人工呼吸器
• 2つの風船を使った実験
• チャールズ・ヘデラー、肺換気装置の発明者
• エドワード・アルバート・シャーピー・シェーファー

ウィキメディア・コモンズの人工呼吸に関するメディア

• e-Medicine、機械的人工呼吸器に関する記事と技術情報。
• 国際人工呼吸器ユーザーネットワーク (IVUN)、在宅人工呼吸器のユーザーのための情報リソース。
• 機械的人工呼吸器、Wayback Machineに 2020-07-27 にアーカイブ（詳細なスライドショー プレゼンテーション）、著者: Amirali Nader、MD FCCP、集中治療医学、Suburban Hospital、Johns Hopkins Medicine。