総説日集中医誌.2010;17:155 ~161. 人工呼吸器の技術的進歩と換気モードの変遷藤野裕士要約 : 人工呼吸器の技術的進歩と呼吸不全の病態生理学の進歩に伴い, さまざまな換気モードが提案評価されてきた換気補助を目的として機械的陽圧人工呼吸を行う場合は, 自発呼吸との同調性,

Size: px

Start display at page:

Download "総説日集中医誌.2010;17:155 ~161. 人工呼吸器の技術的進歩と換気モードの変遷藤野裕士要約 : 人工呼吸器の技術的進歩と呼吸不全の病態生理学の進歩に伴い, さまざまな換気モードが提案評価されてきた換気補助を目的として機械的陽圧人工呼吸を行う場合は, 自発呼吸との同調性,"

たかとしたなせ
5 years ago
Views:

1 総説日集中医誌.2010;17:155 ~161. 藤野裕士要約 : 人工呼吸器の技術的進歩と呼吸不全の病態生理学の進歩に伴い, さまざまな換気モードが提案評価されてきた換気補助を目的として機械的陽圧人工呼吸を行う場合は, 自発呼吸との同調性, 呼吸仕事量の軽減, 快適性といった要素が換気モードの評価に重要である急性呼吸窮迫症候群 (acute respiratory distress syndrome, ARDS) のような低酸素性呼吸不全に対して人工呼吸を行う場合は, 人工呼吸器関連肺傷害 (ventilator-associated lung injuries, VALI) を起こさないための肺保護換気法という観点から換気モードを評価する必要がある臨床データが不十分なこともあり, これまでの換気モードの中で著しく優位に立つものは知られていないが, いずれも利点と欠点があるため, それらを十分に認識して選択する必要がある Key words: 1mechanical ventilation, 2respiratory failure, 3ventilatory mode, 4acute respiratory distress syndrome Ⅰ. はじめに Ⅱ. 換気モードの定義人工呼吸器は気道内にガスを送り込みガス交換を補助するものであるが, その技術的進歩と共に機械的制御から電気的制御へ, さらに計測技術とマイクロプロセッサー技術の進歩によりガス供給を精密に制御できるようになった技術的進歩と平行して, 人工呼吸器関連肺傷害 (ventilator-associated lung injuries, VALI) や呼吸中枢, 呼吸筋に関する知見が深まったこともあり, 理想的な陽圧人工呼吸を追求するさまざまな試みが行われてきたその過程で, 同一の概念に基づいた換気モードでも人工呼吸器の製造会社によって異なる名称を与えられたりしたため混乱を生じたまた, 同一の換気モードでも人工呼吸器による性能差が大きく, 同じ効果が得られない例も認められる本稿では, 換気モードの定義と分類, 評価法について陽圧人工呼吸に限定して概説し, その知識に基づき最新の換気モードについて考察するなお, 非侵襲陽圧換気については本稿では言及しない人工呼吸器の換気モードは, 呼吸の型と吸気相を規定する変数によって定義される 1) 呼吸の型としては, 強制換気 (mandatory breath) と自発呼吸 (spontaneous breath) に分かれる強制換気では吸気終了 (cycle) が人工呼吸器により行われ, 自発呼吸では患者自身により決定される吸気相を規定する変数としては,trigger,limit,cycleがある(Table 1) Triggerは吸気の開始を規定し,limit は吸気中に超えることのない圧流量容量の値,cycle は吸気終了を規定するこれらの変数がどのように制御されるかにより換気モードが大まかに決まるが, ガス供給の際に第一目標とする変数 (control variable) により, 例えば従圧式換気や従量式換気など大まかに分類できる本稿では全ての換気モードの定義を述べることはしないが, 上に述べた変数の組み合わせにより, ほとんどの換気モードを規定することができる (Table 2) 例外として, 後述するproportional assist ventilation(pav) やautomatic tube compensationでは, 大阪大学医学部附属病院集中治療部 ( 大阪府吹田市山田丘 2-15) 受付日 2010 年 2 月 2 日採択日 2010 年 2 月 3 日 -155-

2 日集中医誌 J Jpn Soc Intensive Care Med Vol. 17 No. 2 Table 1 Variables to describing mechanical ventilation Control variable Pressure Volume/ Dual Phase variables Trigger Machine Machine Machine Patient Patient Patient Limit Pressure Volume Pressure Volume Volume Cycle Pressure Volume Pressure Volume Time Time Time Table 2 Classification of ventilation modes according to control and phase variables Mode Control Trigger Limit Cycle CMV Pressure/Volume/ Time Pressure/Volume/ Time/Pressure/Volume/ AMV Pressure/Volume/ Pressure/Volume/ Pressure/Volume/ Time/Pressure/Volume/ VC-SIMV Pressure/Volume/ Time/Pressure/Volume/ Pressure/Volume/ Time/Pressure/Volume/ PC-SIMV Pressure Time/Pressure/Volume/ Pressure Time/ PSV Pressure Pressure/Volume/ Pressure APRV Pressure Time/Pressure Pressure Time VAPS Pressure/Volume/ Pressure/Volume/ Pressure Pressure/Volume/ PAV NA Pressure/Volume/ Pressure AMV, assisted mechanical ventilation; APRV, airway pressure release ventilation; CMV, controlled mechanical ventilation; NA, not applicable; PAV, proportional assist ventilation; PC-SIMV, pressure-controlled synchronized intermittent mandatory ventilation; PSV, pressure support ventilation; VAPS, volume-assured pressure support; VC-SIMV, volume-controlled synchronized intermittent mandatory ventilation. 目標とする変数が圧でも容量でもない Ⅲ. 技術的進歩と換気モードの変遷初期の人工呼吸器はピストンやふいごを用いてガスを肺に供給するメカニズムであったが, これでは自発呼吸との共存ができないという問題があったそのため, 人工呼吸器に定常流回路を組み合わせて, 人工呼吸器が強制換気を行っていない時にも自発呼吸が可能になるような工夫を施すことで, 間欠的強制換気 (intermittent mandatory ventilation, IMV) が可能となった自発呼吸と同調するには, 自発呼吸を検知するメカニズムが必要である技術的理由から, まず人工呼吸器回路内の圧低下を利用して自発呼吸を検知する圧トリガーが開発されたしかし, 圧トリガーでは, 自発呼吸との共存のため定常流を流すと自発呼吸による気道内圧の低下が少なくなり, 圧トリガーがうまく働かないという問題があったそこで, 定常流を流さない状態で自発呼吸を可能とするために, 圧支持換気 (pressure support ventilation, PSV) が登場したもともとPSVは, 同期式間欠的強制換気 (synchronized IMV, SIMV) を実現するための技術として導入されたが,PSV 自体がSIMVモードより患者の快適性が良いことが分かり, 自発呼吸に対する補助換気モードと認知されるようになった 2) 1980 年代後半に流量トリガーが開発され, また吸気流量の制御メカニズムの進歩により圧制御換気 (pressure control ventilation, PCV) が可能となった -156-

3 流量トリガーでは, 人工呼吸器回路に定常流を流し, 吸気回路と呼気回路の流量差を利用して自発呼吸を検知するこれにより, 人工呼吸器回路の容量に影響されず, 圧トリガーよりも鋭敏な自発呼吸の検知が可能となった 3) PCVと流量トリガーの組み合わせにより, 小児の人工呼吸でも自発呼吸との同調が可能となった 4) 1990 年代になると, 人工呼吸器開発の焦点は呼気弁の性能向上となったそれまで患者は, 人工呼吸器がガス供給を行う吸気中に呼気を行うことができなかったしかし, この頃から改良された呼気弁では吸気中にも呼気が可能となり, 呼気時における患者の呼吸負荷を軽減したこの技術的進歩が近年の新しいメカニズムによる気道内圧開放換気 (airway pressure release ventilation, APRV) につながっている Ⅳ. 換気モードの評価指標 Negative A Tidal volume B Esophageal pressure Compliance of chest wall Positive Fig. 1 Esophageal pressure (horizontal axis)and tidal volume (vertical axis) The total inspiratory work associated with breathing is regarded as the sum of the work required to expand the lungs (area A)and that required to expand the chest wall (area B). Compliance can be obtained by measuring the esophageal pressure during muscle relaxation. 1) 自発呼吸との同調性 ( テスト肺を用いた評価 ) 自発呼吸に対する人工呼吸器の同調性などを評価するために, テスト肺が用いられてきたこのテスト肺は, 肺のメカニクスのうち弾性と抵抗を生体に近い値に設定し, 人工呼吸器に接続して評価する生体に近い自発呼吸を模倣するのは技術的に長らく困難であったが, 近年人工呼吸器の吸気流速を制御する技術をテスト肺に応用し, 自発呼吸の流量パターンを模倣するものも現れたテスト肺を用いることの利点は, 自発呼吸が生体のように変動せず常に一定であるため, 異なるブランドの人工呼吸器間で性能比較を行ったり, 非生理的な状況下でも計測が可能なことである逆に欠点としては, 呼吸中枢を持たないため負荷のかかる状況でも吸気努力が変わらず, 呼吸負荷を過少評価する可能性があることや, 呼気性能, 特に努力呼気時の呼吸負荷を模倣できるテスト肺が存在しないことが挙げられる 2) 呼吸仕事量自発呼吸の存在下で行う人工呼吸の大きな目的は, 呼吸筋にかかる過大な呼吸仕事量の軽減であるさまざまな換気モードや人工呼吸器が乱立した1990 年代には, これらを評価する指標として呼吸仕事量が用いられた呼吸仕事量の計測法は大きく分けて2 通りあり, いずれも胸腔内圧の代用として食道内圧を用いる 5) 1つは, 吸気時の食道内圧とガス容量をプロットし, 胸郭コンプライアンスの直線との間で決まる面積として表す方法である (Fig. 1) もう1つは, 食道内圧の経時変化のグラフで吸気時の陰圧部分の面積として表す方法 (pressure time product) である呼吸仕事量は自発呼吸のために患者の呼吸筋が行う仕事量を定量的に表すため, 各種の換気モードの評価やウィーニングの指標として注目されたしかし, 計測が煩雑なため, 臨床の場で日常的指標として用いられることはあまりない後述するように, 近年, 呼吸仕事量そのものを換気補助の目標とするPAVの登場と共に, 再度注目を集めつつある 3) 快適性人工呼吸器による補助換気の評価は, 上に述べたような客観的指標だけでは十分ではない例えば, ガス供給の様式を, 患者の呼吸筋が実際に行うパターンにより近づけることを目的としてPAVとPSVを比較するような場合, 患者自身の感じる快適性以外に両換気モードの差を認めないこともある 6) 快適性を評価するのは容易でなく,visual analog scale(vas) や, 一定レベルに患者を鎮静するのに要する鎮静薬の量によって評価することが多い 4) 肺傷害急性呼吸窮迫症候群 (acute respiratory distress syndrome, ARDS) 患者に陽圧人工呼吸を行う際に, 人工呼吸そのものにより肺を傷害してしまうVALI は, 動物実験などによる基礎的研究を含めて検討されてきた人工呼吸による肺傷害で最も重要な因子は, 最大肺胞圧または最大肺容量であるこれらが過剰な状態が続くと, 肺胞構造が傷害を受けARDSが増悪するとされており (high stretch injury) 7), 臨床的目安は吸気終末圧で30 cmh2oとされるまた,PEEP の -157-

4 日集中医誌 J Jpn Soc Intensive Care Med Vol. 17 No. 2 最適設定に関する証拠はないものの, 不適切に低い呼気終末圧設定を行うと末梢気道と肺胞の虚脱と吸気時の再開放を繰り返し, 傷害を起こすと考えられている (low volume injury) 8) 換気モードが VALI にどう影響するかについての報告は少ないが 9), 前述のhigh stretch injury や low volume injury を起こさないような設定を行うことが大原則であるその上で, 各換気モードにおける吸気流速の制御の違いが影響する可能性がある Maeda らは, 正常肺ウサギの high stretch lung injury モデルで肺傷害の進展に吸気流速が関係していることを示した 10) Fujita らは, さらに肺傷害モデルで検討を行い, 正常肺より低い気道内圧でも吸気流速が影響することを示した 11) これらのデータがヒトのARDSにも当てはまるかどうかは不明であるが, 重症 ARDS 患者では早い吸気流速が肺傷害を悪化させる危険性はある ARDS 患者では往々にして吸気流速が増大しており, 人工呼吸器との同調性の観点からはPSVに代表される補助換気や, 調節換気でも PCV が優れているが, 肺保護の観点からは不利な可能性はある以上のような肺傷害に対する換気モードの影響を評価するためには, 生命予後や人工呼吸日数の観点から臨床試験を行う以外に判定する方法はない一般的に, 換気モードを患者で比較するときは血液ガス所見などの生理データを用いることが多いが,ARDS 患者では間違った結論に陥ることがある 12) 実際の臨床試験でも, 肺保護換気法の方が侵襲的換気法より初期の血液ガスは高値を示すことが知られている 13) 現時点でARDS 患者に対する換気法で十分な証拠として認められているのは,ARDS Network による低一回換気量換気しかない従って ARDS 患者に対する換気モードの選択は, 一回換気量の設定や最高気道内圧を一定以下にしている限り, 特別に推奨すべきものはない Ⅴ. 最近話題となっている換気モード近年, いくつかの換気モードが話題になっているこれらの換気モードは必ずしも新しいものではないが, 技術的進歩により過去の問題点を克服し再登場したものもあるこれらの換気モードに関して, 簡単な解説と現時点での臨床的位置づけ, 今後の課題を述べる 1) 高頻度振動換気法 (high frequency oscillatory ventilation, HFOV) 既に述べたように,ARDS 患者の人工呼吸においては, いかに VALI を防ぐかが重要となる HFOVは解剖学的死腔以下の一回換気量で高頻度 (3 15 Hz) に換気を行うことにより, 肺胞換気を維持する人工呼吸器回路内の圧は大きく振幅するが, 末梢気道に近づくにつれて振幅は小さくなり, 肺胞レベルではほとんど気道内圧の振れはなくなるとされている 14) 従って, 最低気道内圧, 平均気道内圧, 最高気道内圧がほとんど同じ状態で換気を行うことができる HFOV は機械的制約から, まず肺の未熟な新生児において, 気道内圧を制限する目的で臨床応用された 15) 1990 年代になりARDS 患者に対する肺保護換気法が注目されるようになった肺保護換気法は, 最高気道内圧の制限と高いPEEPの組み合わせからなる重症 ARDS 患者では最高気道内圧とPEEPの差が小さくなると, 肺胞換気を維持することが難しくなるが, HFOVでは容易にPEEPを設定できるため, 究極の肺保護換気法として注目を集めた成人 ARDS 症例で HFOVを行うに当たっては, 近年開発された専用の人工呼吸器を用いる必要がある新生児でのHFOVとの違いは, 定常流が相対的に小さく, 自発呼吸が混在すると平均気道内圧を維持できなくなることである従って, 成人ではHFOV 中は深い鎮静, 時には筋弛緩を要することが多い 16) 深い鎮静や筋弛緩は人工呼吸日数が延びる要因となり, 予後の観点から必ずしも有利とは言えない新生児での経験から,HFOV では従来型換気法より容易に肺胞換気を維持することができるととらえられていたが, 成人例の報告では必ずしもそうではなく, 肺胞換気維持のため気管チューブのカフの空気を抜く必要が生じることもある 17) 小児ではカフなしチューブを用いる効果が大きかった可能性があり,HFOV での一回換気量低減効果を疑問視する意見もあるまた, 気道近位部ではガス流速が数 100 l min 1 にも達するため, 末梢気道に対する影響も懸念されるいずれにしても現時点では, 成人 ARDS 症例に対するHFOVは予後を改善する効果が証明されておらず, 特殊な専用人工呼吸器を必要とすることからも, 日常的に臨床使用するまでの地位は確立していない 2)PAV PAVは,Younes が1992 年に提唱した補助換気モードであるこれまでの換気モードではガス流量制御や目標気道内圧を固定していたことから, 患者の自発呼吸努力が増したときに過少補助に陥る可能性があった Younesは, 補助換気は患者の自発呼吸努力が大きいときは大きく, 小さいときは小さくあるべきだと考えたそこで呼吸筋出力 (Pmus) の一定割合を補助する換気モードを考案し,proportional assist -158-

5 ventilationと名付けた 18) PAVの実施のためには Pmusをリアルタイムで評価する必要があるが,Pmusは直接計測できないそのため, 次の運動方程式を利用する Pmus=E V+R F (E, elastance; V, volume; R, resistance; F, flow) 患者のEとRが分かれば, 人工呼吸器はVとFを計測できる問題は自発呼吸存在下に患者のEとRを計測する方法が知られていなかったことであるこの技術的制約が原因で, 長らく試作型人工呼吸器による報告しかなかった 19) PAVはまず最初に, 非侵襲陽圧換気専用人工呼吸器に搭載されたこの人工呼吸器では,E とRを計測する代わりに正常肺, 閉塞性肺傷害, 拘束性肺傷害, 混合性肺傷害の4つの代表的数値のセットをあらかじめ用意し, ユーザーの判断で選択する方法を選んだ近年になって, 人工呼吸器自体がEとRを計測する機種が登場した計測は, 自発呼吸中に短時間の気道閉塞が定期的に起こることを利用する気道閉塞は短時間のため呼吸中枢に認識されないことから, 自発呼吸の影響を受けずにEを計測できる 20) Rは, 気道閉塞開放直後の数ミリ秒間の圧低下をガス流速で割ることで求めるこのシステムが計測するRは呼気抵抗であるが, これを吸気抵抗の近似値として用いている EとRを計測しない, あるいは近似値を用いるシステムの欠点として, 実際の呼吸仕事量を上回る圧補助が行われる (run away) 危険性があることが挙げられるこの現象は補助率が100% に近い場合に起こりやすく, 原因としては, 前述のようにEとRが正確に得られていない場合以外に, 肺の圧容量曲線が直線でなく, 高肺容量ではEが低下することも原因の1つと言われている 21) いずれにしても,PAV では安全のため適切な高気道内圧アラームを設定しておくことが重要となる PAVの利点としては, 患者の換気補助をPmusに応じて, すなわち呼吸中枢の活動に比例して行うことから, 患者にとってより快適な換気補助となることが期待できるただ PSV と比較した報告では, 生理学的パラメータには差が認められず,VAS にわずかな差しか認められなかった 6) PAVの臨床的位置づけは現在の PSV にあると思われるが, 大多数の患者ではその差は大きくない PAVが真価を発揮するのは, 換気補助の快適性がより重要な長期人工呼吸患者であるかも知れない 3)APRV APRV は, 最初の報告が 1987 年と, 換気モードとしてはそれほど新しいものではない 22) APRVは2レベルの持続性気道内陽圧 (continuous positive airway pressure, CPAP) を用い, 高圧相のCPAPで肺の含気と酸素化の改善を狙い, これに低圧相のCPAPを短時間組み合わせることで低圧相との移行の際に換気補助を行うのが基本原理である初期のAPRVでは,2 種類のCPAP 弁とタイマーを組み合わせて定期的に CPAPの圧を切り替えていた通常の人工呼吸器で APRVを行えなかったのは, 高圧相 (PCVでは吸気に当たる ) では呼気ができず, 自発呼吸ができなかったためである APRVは高圧相による高 PEEP 効果と, 低圧相と高圧相の移行時に起こる換気補助効果を組み合わせたもので, 低圧相の頻度や時間を増やすことにより換気補助効果を増すことができるしかし, 低圧相の時間を長くしすぎると,ARDS のような呼吸不全患者では肺胞虚脱が起こる危険性が増す肺胞虚脱を防ぐためには, 低圧相の圧を上げるか, 時間を短くして内因性 PEEPを意図的に利用するが, いずれの場合でも, 換気補助効果は低下する実際に低圧相の時間を変化させて呼吸仕事量を評価した研究でも, 低圧相を一定時間以下にすると呼吸仕事量が急増することが示されている 23) APRVは, 高 PEEP 効果をねらってARDS 患者に用いられることが多いと思われ, 自発呼吸を温存することによる血行動態や換気血流比への好影響が期待されるしかし,ARDS 患者に適応する際には, 既に述べたように肺保護効果の観点から評価する必要がある APRVでは最高気道内圧が制御されているため肺保護的とされるが, 実際は自発呼吸を温存するため, 肺内外のtranspulmonary pressureは見かけ以上に高くなる危険性があるまた高圧相から低圧相に移行する際にlow volume injuryを起こす危険性も指摘されている 24) APRVの臨床的位置づけは, 最適設定戦略を含めて今後のさらなる検討を要する 4)Neurally adjusted ventilatory assist(nava) NAVAは, 自発呼吸吸気時の横隔膜電気活動 (diaphragmatic electrical activity, EAdi) を用いる換気モードである吸気開始, 終了, 吸気中の補助を EAdiに基づいて決定する 25) EAdiは横隔膜電気活動の信号を得るための電極を経食道的に挿入して計測する単位当たりのEAdiに対してどれだけの圧補助を行うかは, ユーザーが設定する 26) 2010 年 1 月時点で本邦にはNAVAを実施できる人工呼吸器がないため, 文献に基づいた評価となるが,NAVA は電気信号に基づき動作することから, 内因性 PEEPにより吸気トリガーに遅れが生じる慢性閉塞性呼吸器疾患 -159-

6 日集中医誌 J Jpn Soc Intensive Care Med Vol. 17 No. 2 (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) 患者や新生児では吸気の同調性改善が期待できるまた, 動物実験の結果ではあるが, 一回換気量を患者自身が制御することになるため, 自発呼吸を温存しつつ低一回換気量による肺保護換気法と同程度の肺保護効果が得られるという報告もある 27) NAVAは現時点では実験的換気モードであるが,COPD のようにこれまで技術的に対応できなかった病態では画期的な換気モードとなる可能性がある 5)Dual mode これまでの換気モードの多くは, ガス供給の際に第一目標とする変数は圧, 流量など1つであったしかし, 近年の制御技術の進歩により, 例えば従圧換気モードで換気圧を制御することにより目標一回換気量を設定する, などといったことが可能となった 28) このような制御を行う利点は現時点でははっきりしないが, いくつかの目標値を定めて換気状態を制御する技術は, 将来的には人工呼吸器の自動制御につながると考えられる 29) 現時点では人工呼吸器設定戦略に標準と呼べるものが少ないため, 技術を活かすことができていないが, 今後人工呼吸療法における知見の増大と共に発展していく可能性がある Ⅵ. 最後に技術の進歩と共に, 人工呼吸器にはさまざまな換気モードが搭載されてきた中には臨床の場での要望から発展したものもあれば, 新技術を活かすことを目的として搭載されたものもある一般的ユーザーにとっては, 利用できる換気モードが多いことは必ずしも利点ではなく, 混乱の原因ともなる人工呼吸の目的によってそれぞれの換気モードを正しく評価し, 利用していくことが重要である文献 1) Kacmarek RM, Chipman D. Basic principles of ventilator machinery. In: Tobin MJ, editor. Principles and Practice of Mechanical Ventilation. Second edition. New York: McGraw-Hill; p ) MacIntyre NR. Respiratory function during pressure support ventilation. Chest. 1986;89: ) Banner MJ, Blanch PB, Kirby RR. Imposed work of breathing and methods of triggering a demand-flow, continuous positive airway pressure system. Crit Care Med. 1993;21: ) Nishimura M, Hess D, Kacmarek RM. The response of flow-triggered infant ventilators. Am J Respir Crit Care Med. 1995;152: ) 藤野裕士. ウィニングの解釈. 救急医学.2001;25: ) Gay PC, Hess DR, Hill NS. Noninvasive proportional assist ventilation for acute respiratory insufficiency. Comparison with pressure support ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 2001;164: ) Dreyfuss D, Soler P, Basset G, et al. High inflation pressure pulmonary edema. Respective effects of high airway pressure, high tidal volume, and positive end-expiratory pressure. Am Rev Respir Dis. 1988;137: ) Muscedere JG, Mullen JB, Slutsky AS. Tidal ventilation at low airway pressure can augment lung injury. Am J Respir Crit Care Med. 1994;149: ) Esteban A, Alía I, Gordo F, et al. Prospective randomized trial comparing pressure-controlled ventilation and volume-controlled ventilation in ARDS. For the Spanish Lung Failure Collaborative Group. Chest. 2000;117: ) Maeda Y, Fujino Y, Uchiyama A, et al. Effects of peak inspiratory flow on development of ventilator-induced lung injury in rabbits. Anesthesiology. 1994;101: ) Fujita Y, Fujino Y, Uchiyama A, et al. High peak inspiratory flow can aggravate ventilator-induced lung injury in rabbits. Med Sci Monit. 2007;13:BR ) Pontoppidan H, Geffin B, Lowenstein E. Acute respiratory failure in the adult. 3. N Engl J Med. 1972;287: ) The Acute Respiratory Distress Syndrome Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2000; 342: ) Pillow JJ. High-frequency oscillatory ventilation: mechanisms of gas exchange and lung mechanics. Crit Care Med. 2005;33:S ) High-frequency oscillatory ventilation compared with conventional mechanical ventilation in the treatment of respiratory failure in preterm infants. The HIFI Study Group. N Engl J Med. 1989;320: ) Sessler CN. Sedation, analgesia, and neuromuscular blockade for high-frequency oscillatory ventilation. Crit Care Med. 2005;33:S ) Derdak S, Mehta S, Stewart TE, et al. High-frequency oscillatory ventilation for acute respiratory distress syndrome in adults: a randomized, controlled trial. Am J Respir Crit Care Med. 2002;166: ) Younes M. Proportional assist ventilation, a new approach to ventilatory support. Theory. Am Rev Respir Dis. 1992;145: ) Younes M, Puddy A, Roberts D, et al. Proportional assist ventilation. Results of an initial clinical trial. Am Rev Respir Dis. 1992;145: ) Sassoon CSH, Te TT, Mahutte CK, et al. Airway occlusion pressure. An important indicator for successful weaning in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis. 1987;135: ) Younes M. Proportional assist ventilation. In: Tobin MJ, editor. Principles and Practice of Mechanical Ventilation. Second edition. New York: McGraw-Hill; p ) Stock MC, Downs JB, Frolicher DA. Airway pressure release ventilation. Crit Care Med. 1987;15: ) Neumann P, Golisch W, Strohmeyer A, et al. Influence of different release times on spontaneous breathing pattern during airway pressure release ventilation. Intensive Care Med. 2002;28: ) Meyers TR, MacIntyre NR. Respiratory controversies in the critical care setting. Does airway pressure release ventilation offer important new advantages in mechanical -160-

7 ventilator support? Respir Care. 2007;52: ) Sinderby C, Navalesi P, Beck J, et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 1999;5: ) Allo JC, Beck JC, Brander L, et al. Influence of neurally adjusted ventilatory assist and positive end-expiratory pressure on breathing pattern in rabbits with acute lung injury. Crit Care Med. 2006;34: ) Brander L, Sinderby C, Lecomte F, et al. Neurally adjusted ventilatory assist decreases ventilator-induced lung injury and non-pulmonary organ dysfunction in rabbits with acute lung injury. Intensive Care Med. 2009; 35: ) Branson RD, MacIntyre NR. Dual control modes of mechanical ventilation. Respir Care. 1996;41: ) Campbell RS, Branson RD, Johannigman JA. Adaptive support ventilation. Respir Care Clin N Am. 2001;7: Abstract Technical advances in ventilators and development of ventilatory modes Yuji Fujino Intensive Care Unit, Osaka University Hospital 2-15 Yamadaoka, Suita, Osaka , Japan Various ventilatory modes have been proposed and evaluated in clinical settings in parallel with advances in the engineering of ventilators and knowledge of the pathophysiology of respiratory failure. Synchrony between spontaneous and mechanical breathing, a reduction in the workload required for breathing, and comfort are the most important factors when mechanical ventilation is performed to assist spontaneous breathing. However, the ventilatory modes should also be evaluated with regard to lung protection to avoid ventilator-associated lung injury in patients with hypoxemic respiratory failure, such as those with acute respiratory distress syndrome. At present, no mode is regarded as superior to the others, partly because of insufficient clinical data. Clinicians should select a ventilatory mode after considering the advantages and disadvantages associated with each mode. Key words: 1 mechanical ventilation, 2 respiratory failure, 3 ventilatory mode, 4 acute respiratory distress syndrome J Jpn Soc Intensive Care Med. 2010;17:

Table 1 Patients characteristics Case 1 Case 2 Case 3 Age Sex Female Female Male Height(cm) Weight(kg) BMI

Table 1 Patients characteristics Case 1 Case 2 Case 3 Age Sex Female Female Male Height(cm) Weight(kg) BMI 症例報告 Evita を用いた APRV 中に PEEP 上昇アラームが頻発した 3 症例岡森慧鈴木裕之中野実仲村佳彦藤塚健次雨宮優小倉崇以原澤朋史キーワード :Evita,APRV,PEEP 上昇アラーム要旨 Dräger Medical 社 ( ドイツ ) の Evita 4 Evita 2dura を用いて APRV を施行し PEEP 上昇アラームが頻発した 3 症例を経験した