間欠的強制換気

間欠的強制換気( IMV ) とは、一連の定期的な呼吸がスケジュールされているが、人工呼吸器が患者の呼吸努力を感知し、計算された患者の必要性に基づいて強制呼吸を再スケジュールする機械的人工呼吸器のモードを指します。患者の圧力と量に設定されるパラメータは持続的強制換気に似ていますが、患者自身の呼吸努力をサポートするか、患者の呼吸努力が感知されない場合にサポートを提供することで患者をサポートする能力が異なります。IMV は、人工呼吸器サポートからの離脱を改善したり、完全な生命維持を必要とする可能性のある患者の心血管の安定性を改善したりするための追加戦略と組み合わせて使用​​されることがよくあります。

さまざまなタイプの換気の使用法を説明するには、補助制御または持続的機械的換気 (AC/CMV)、SIMV、圧力サポート (PS) という一般的な人工呼吸器設定の連続体について考えると役に立ちます。肺を満たすには一定量の酸素 (容積) が必要であり、酸素を肺に送り込むには一定量の力 (圧力) が必要です。補助制御では、これら 2 つの変数のうちの 1 つ (圧力または容積) が人工呼吸器によって制御されます。通常、AC/CMV では容積が制御されます。

AC/CMVでは、患者が呼吸を誘発するたびに人工呼吸器が設定された量を供給します。対照的に、プレッシャーサポートは、設定された量ではなく、トリガーされた呼吸ごとに設定された圧力を供給します。SIMVはACとPSの中間で機能し、患者が呼吸を誘発するのではなく、呼吸閾値に達した場合にのみ設定された量を供給します。患者が閾値に達しない場合は量は供給されず、肺に入る量は患者自身に責任があります。^[1]

同期式間欠的機械的人工呼吸器はIMVの一種で、人工呼吸器の呼吸を患者の吸気努力と同期させます。^{[2] [3]}圧力サポートの 有無にかかわらずSIMVは、死亡率^[4] や離脱の成功率^[5]の点で持続的強制換気（CMV）よりも優れていることは示されておらず、Tピース試験や圧力サポート の段階的な減少と比較した場合、離脱時間が長くなることが示されています。^{[6] [7] [8]一部の研究では、CMVからSIMVに切り替えた場合に患者の呼吸仕事量が増加することが示されており、 [9] [10]}、他の研究では^[11]、 SIMVが呼吸筋と呼吸ドライブに悪影響を及ぼす可能性があることが示されています。

強制分時換気量は、操作者が患者に適切な分時換気量を決定する必要があるモードで、人工呼吸器は患者がこの換気量を生成する能力を 7.5 秒ごとに監視します。計算により目標換気量が達成されないことが示された場合、必要な分時換気量を達成するために目標量で SIMV 呼吸が行われます。^[12] 患者の事前設定された最小分時換気量要件を満たすように強制換気を自動的に調整し、自発呼吸を可能にします。患者が VT xf の分時換気量設定を維持する場合、強制換気は行われません。患者の分時換気量が不十分な場合は、分時換気量が達成されるまで、事前設定された一回換気量の強制的な供給が行われます。患者が必要な分時換気量（V _E ）を満たしているかどうかをモニタリングする方法は、人工呼吸器のブランドやモデルによって異なりますが、一般的にはモニタリングする時間枠があり、その大きい時間枠に対して小さい時間枠がチェックされます（つまり、Dräger Evita®シリーズの人工​​呼吸器では、20秒間の可動時間枠があり、7秒ごとに現在の潮汐量と速度を測定して、分時換気量を維持するために機械的呼吸が必要かどうかを決定します）。MMVは新生児および小児集団の離脱に最も最適なモードであり、機械的人工呼吸器に関連する長期合併症を軽減することが示されています。^[12]

比例補助換気は、肺のコンプライアンスと抵抗の変化に関係なく、人工呼吸器が仕事率を保証するモードです。 ^[13]人工呼吸器は患者の呼吸仕事量に基づいて一回換気量と圧力を変化させ、供給される量は設定された補助の割合に比例します。

アダプティブ サポート ベンチレーションは、閉ループ制御の機械的人工呼吸器の陽圧モードです。このモードでは、臨床医が患者の理想体重と、予測される肺胞換気量のパーセントで表した希望する換気レベルを入力し、人工呼吸器は呼吸仕事量が最小になる速度で吸気圧を適用します。この最小仕事量の計算に使用される式は、Otis らの研究^[14]から導き出され、1977 年にはすでに Grodins と Yamashiro によって発表され、議論されていました。^[15] ASV モードでは、患者の努力がある場合はすべての呼吸が患者の努力と同期され、そうでない場合は完全な機械的人工呼吸が患者に提供されます。最初の実装以来、ASV は多くの改良を経ており、さまざまな人工呼吸器ブランドでさまざまな名前で利用できます。

ASVの発明は、2つの競合するグループによって特許請求されており^[16]、 1つのグループによって科学論文として公開され^[17]、米国特許第4986268号の実施例の1つとして開示されています。 ^[18]この発明では、制御アルゴリズムが最適な呼吸速度を計算し、呼吸の作業速度を最小限に抑えます。その原理は、患者の呼吸パターンを安全範囲内で快適かつ自然にし、それによって自発呼吸を刺激し、離脱時間を短縮することです。

• 機械的換気のモード