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呼吸ガス加湿は、治療中に患者の呼吸ガスを人工的に調整する方法であり、供給されるガスの加湿、加温、場合によってはろ過が含まれます。呼吸器系による空気の自然な調整を補うためにこれらの 3 つの措置が実行されない場合、肺感染症や肺組織の損傷が発生する可能性があります。これは、機械換気などの高流量ガス療法、呼吸器系が非常に敏感な患者 (喘息患者など)、または長期間の換気を必要とする患者において特に問題となります。現在、この目的で使用できる 2 つの方法は、能動的または受動的な呼吸ガス加湿です。
能動式呼吸ガス加湿器は、人工呼吸器を使用している患者に最適な状態の呼吸ガスを供給することを保証します。能動式加湿プロセスでは、電気駆動の加湿器によって呼吸ガスに水分と熱が加えられます。能動式呼吸ガス加湿器の性能データと安全関連要件は、ISO 8185規格で規定されています。この規格によると、吸入呼吸ガスの最小水分含有量は約33 mg/dm³、最大呼吸ガス温度は約42 °Cです。
能動式呼吸ガス加湿器によって生成されるガス中の水の集合体は、ネブライザーによって生成される懸濁液またはエアロゾル、あるいは蒸発器またはバブル加湿器から出力される粒子状の水である場合がある。
ネブライザーは、吸入された呼吸ガスに混合される様々なサイズの液滴からなるエアロゾルを生成します。現在市販されているネブライザーの種類には、
ネブライザーによって生成される高密度の霧は、嚢胞性線維症、クループ、喉頭蓋炎、気管支拡張症などの疾患を患っている人の呼吸器分泌物の粘度を低下させるのに役立ちます。
蒸発器は、吸入された呼吸ガスに水蒸気を供給します。スルーフロー式蒸発器では、吸入ガスは温められた水槽を通過しますが、表面式蒸発器では、吸入ガスは水面に沿って流れます。そのため、表面式蒸発器は水蒸気のみを患者に送り込み、水滴は送り込みません。したがって、表面式蒸発器による細菌感染のリスクは最小限に抑えられます。
バブル加湿器、または呼吸療法士が親しみを込めてバブルボトルと呼ぶものでは、吸気流は毛細管系を通して誘導されます。この毛細管系では、温められた水が循環しています。バブル呼吸ガス加湿器の加湿能力は比較的低いですが、水温を上げることで改善できます。バブルボトルは、主にマスク、鼻咽頭カテーテル、または鼻カニューラを介して高流量の酸素療法で使用され、鼻や口の粘膜の乾燥を防ぎます。[ 1 ] [ 2 ]
受動式呼吸ガス加湿器は、外部のエネルギー源や外部の給水設備に依存しません。これらは熱・水分交換器（HME）として機能し、チューブとY字管の間に人工鼻のように配置されます。ここで呼気から熱と水分を吸収し、次の吸気時に吸入ガスに再供給します。市販されている様々なHMEには機能的に大きな違いがあるため、呼吸療法士は各モデルの有効性を個別にテストする必要があります。理想的なHMEは、高い可逆的な水分保持能力、小さな内部容積、および低い流量抵抗を備えています。
十分な量の水分と熱を吸収するためには、呼気中の呼吸ガスをHMEを通して完全に濾過する必要があります。気管支瘻などによるシステム漏れは、このシステムの有効性を低下させます。この技術のその他の悪影響としては、分泌物（粘液など）の増加や鼻血の増加があり、これらのいずれか、または両方がHMEを詰まらせる可能性があります。このような場合は、能動式呼吸ガス加湿器の使用が推奨されます。