陰圧人工呼吸器

陰圧人工呼吸器（NPV ）は、定期的に体に負圧を加えて胸腔を拡張・収縮させることで病人の呼吸を刺激する人工呼吸器の一種である。 ^{[1] [2] [3] [4] [5] [6]}

ほとんどのNPV（図の鉄の肺など）では、患者の胴体または首から下の全身に陰圧が加えられ、胸部が拡張して肺が拡張し、気道から患者の肺に空気が引き込まれ、吸入が促進（または強制）されます。陰圧が解放されると、胸部が自然に収縮し、肺が圧縮されて呼気が起こります。場合によっては、胴体に外部から正圧を加えて呼気をさらに刺激することもあります。^{[1] [2] [3] [4] [5] [6]}

別の形態のNPV装置（ Pulmotorなど）は患者の気道に配置され、陰圧と陽圧を交互にかけて肺に空気を送り込み（陽圧下で吸入）、その後空気を吸い出します（陰圧下で呼気）。^{[2] [7] [8] [9] [10]}

陰圧人工呼吸器は、20世紀初頭から中期にかけて（特にポリオ流行の被害者に対して）広く使用されていましたが、現在では空気（または酸素）を患者の気道に直接送り込む陽圧人工呼吸器に大きく置き換えられています。 ^{[1] [2] [3] [4] [5]}しかし、研究者や臨床医は、NPVの特定の利点のために、依然としてNPVの用途を見出しています。^{[1] [2]}

人工呼吸器（陰圧式と陽圧式の両方）の研究開発により、陰圧式人工呼吸器（NPV）の利点と危険性の評価が進化しています。さまざまな研究者や臨床医が、NPV の主な利点と欠点について、時間の経過とともにさまざまな評価を行ってきました。その一例を次に示します。

一般的に、NPVは神経筋疾患があるが肺コンプライアンス（肺の拡張および収縮能力の尺度）が正常な患者に最適です。^[2]神経筋疾患や骨格障害など、さまざまな症状に効果的で、特に夜間の長期換気に効果的です。^[1]重度の呼吸性アシドーシス、意識障害、顔面マスクの装着が不可能な患者（顔面変形、閉所恐怖症、気道分泌物過多のため）、小児に効果的です。 ^[11]持続体外陰圧換気（CENPV）は、成人呼吸窮迫症候群（ARDS）患者を対象とした2015年の研究で、「（より多くの）生理的条件下での酸素供給を改善」し、持続陽圧換気（CPPV）で経験するよりも「気道」、「経肺」、「腹腔内」の圧力が低くなるため、ARDSによる死亡率が高くなる可能性があることがわかりました。^[12]

患者の肺コンプライアンスが低下したり、肺抵抗が増加したりすると、NPVはうまく機能しない。^[2]間欠的陽圧換気よりも、嘔吐物や飲み込んだ液体の吸入など、気道の誤嚥に対する脆弱性が高まる。 ^[1]閉塞性睡眠時無呼吸を悪化させる。この装置は持ち運びができず、設置が難しい場合がある。患者は仰向けで眠らなければならない。^[13]

NPVにはいくつかの種類があり、以下が含まれます。^{[1] [2] [3] [4] [5]}

• 鉄の肺、タンクベンチレーター、ドリンカータンク、エマーソンタンクとも呼ばれる。^{[1] [2] [3] [4] [6]}
• 胸甲、亀甲、トータスシェルとも呼ばれる胸甲。^{[1] [2] [3] [4]}
• エキソベント^{[14] [15]}
• ジャケットベンチレーター、ポンチョベンチレーター、レインコートベンチレーターとも呼ばれる。^{[1] [2] [12]}
• パルモーター[ ^{7] [8] [9] [10]}

鉄の肺は、タンク人工呼吸器、ドリンカータンク、エマーソンタンクとも呼ばれ、1920年代にドリンカー、ショー、メイソンによって開発された、最初の一般的な純粋なNPV装置でした。これは、密閉された大きな水平シリンダー（または「タンク」）で、患者はその中に横たわり、タンクの一端にある密閉された開口部から頭を突き出します。エアポンプまたは柔軟なダイヤフラム（通常はモーター駆動）がタンク内の空気圧を連続的に交互に変化させ、シリンダー内の空気圧を下げたり上げたりします。これにより、患者の胸が上下し、患者の鼻と口（シリンダーの外側にあり、周囲の空気圧にさらされている）からの吸入と呼気が刺激されます。^{[1] [2] [3] [4] [6]}

胸甲、亀甲、トータスシェルとも呼ばれる胸甲人工呼吸器は、鉄の肺のよりコンパクトなバリエーションであり、患者の胴体のみを覆い、首と腰の周りを密閉し、外部ポンプまたはポータブル人工呼吸器によって減圧および加圧されます。^{[1] [2] [3] [4] [16]}

エクソベントはキュイラス人工呼吸器に似た現代的な装置だが、2020年にCOVID-19パンデミックに対応して開発された。^{[14] [15]}

ジャケット型人工呼吸器はポンチョ型人工呼吸器やレインコート型人工呼吸器とも呼ばれ、鉄肺型人工呼吸器や胸甲型人工呼吸器の軽量版で、気密性の高い素材（プラスチックやゴムなど）を軽金属やプラスチックのフレームやスクリーンの上に配置し、ポータブル人工呼吸器によって減圧・加圧する構造となっている。^{[1] [2] [12] [17]}

パルモーターは1900年代初頭に開発された装置で、現代の人工呼吸器の先駆けとなった。圧縮酸素タンクの圧力を利用してバルブシステムを作動させ、交互に正負の空気圧を利用して人の気道に空気を出入りさせる。持ち運び可能で、一般人や非医療従事者でも使用できるが、一部の医療関係者はこれを危険（気圧外傷や嘔吐のリスクがあるため）で非効率的だと批判した。^{[7] [8] [9] [10] [16]}

• それは、ドイツのリューベックにあるDräger Medical AG & Co. KG (現在に至るまで Pulmotor および他の多くの換気製品を最初に製造したメーカー)が発行した、Ernst Bahns 著の Pulmotor: 人工呼吸器の100 年 (人工呼吸器の長い開発の歴史をイラスト付きで紹介し、出版社自身の宣伝的な企業史を織り交ぜた内容) から始まりました。