各人工呼吸器の特性について

変 化 率 ( 出 生 時 を1として) 2016/6/17 はじめに 人 工 呼 吸 器 の 選 び 方 使 い 方 2016/6/3 川 崎 秀 徳 とりあえず カリオペ 超 未 だから ハミングX レーザー 治 療 時 の 挿 管 は ベネットは 難 しくてよく 分 からない このような 呼 吸 器 の 選 択 で 果 たしていいのでしょうか? 今 日 の 内 容 新 生 児 の 呼 吸 生 理 とCLD 人 工 呼 吸 モードに 関 する 概 説 当 院 NICUにある 人 工 呼 吸 器 新 生 児 の 呼 吸 生 理 とCLD 6 週 17 週 24 週 腺 様 期 管 腔 期 肺 胞 期 30 20 10 呼 吸 器 系 の 発 生 気 管 支 の 枝 分 かれの 原 型 が 作 られる 上 皮 細 胞 は 未 発 生 気 管 支 原 基 内 の 円 核 上 皮 が 立 方 上 皮 に 変 わる 間 葉 組 織 の 血 管 から 肺 胞 の 周 囲 に 毛 細 血 管 が 発 達 肺 胞 上 皮 のⅠ 型 Ⅱ 型 細 胞 への 分 化 Ⅰ 型 肺 胞 上 皮 細 胞 ガス 交 換 立 方 上 皮 が 扁 平 化 していく Ⅱ 型 肺 胞 上 皮 細 胞 S-TA 産 生 (28 週 頃 ~) 肺 胞 数 気 道 数 ガス 交 換 面 積 新 生 児 の 呼 吸 器 系 の 特 徴 解 剖 学 的 特 徴 ガス 交 換 面 積 が 比 較 的 小 さい( 成 人 の1/20) 気 道 が 細 い 気 道 とその 支 持 組 織 が 脆 弱 肺 胞 間 を 連 絡 するKoreの 孔 が 少 ない 気 管 支 動 脈 肺 動 脈 瘻 が 残 存 生 理 学 的 特 徴 呼 吸 調 節 機 構 が 未 熟 肺 血 管 抵 抗 が 高 い HbFが 多 い 横 隔 膜 優 位 の 呼 吸 強 制 的 鼻 呼 吸 肺 S-TA 産 生 能 が 未 熟 0 出 生 時 3ヶ 月 7ヶ 月 13ヶ 月 4 歳 8 歳 成 人 新 生 児 学 入 門 第 4 版 1

新 生 児 人 工 呼 吸 の 歴 史 新 生 児 の 人 工 呼 吸 管 理 が 始 まって 約 半 世 紀 人 工 呼 吸 器 の 改 良 モニタリング 技 術 や 血 液 ガス 分 析 装 置 の 発 展 S-TA 補 充 療 法 の 導 入 とともに RDS 児 の 死 亡 率 だけでなく HIEやROPの 罹 患 率 が 減 少 NRNのdata 2003 年 2012 年 CLDを 合 併 して 長 期 に 人 工 呼 吸 管 理 を 要 する 児 が 増 加 し 肺 に 優 しい 人 工 呼 吸 管 理 が 重 要 課 題 http://nponrn.umin.jp 田 村 正 徳. 周 産 期 医 学 2014. 修 正 36 週 時 点 のCLD 罹 患 率 は 経 時 的 にあまり 変 化 がない 気 管 支 肺 異 形 成 症 の 定 義 と 成 因 早 産 児 の 長 期 呼 吸 予 後 Old BPD RDSに 続 発 VILI, 酸 素 毒 性 などに 起 因 気 道 上 皮 気 道 平 滑 筋 線 維 芽 細 胞 血 管 平 滑 筋 の 増 殖 New BPD 管 状 期 ~ 終 末 嚢 期 における 肺 胞 形 成 血 管 形 成 の 停 止 S-TA 欠 乏 人 工 換 気 子 宮 内 環 境 栄 養 不 足 未 熟 性 BPDの 成 因 遺 伝 的 要 因 炎 症 酸 素 毒 性 PDA 血 管 発 育 不 良 Northway. NEJM 1967. Coalson. Semin Neonatol 2003. Chess. Semin Perinatol 2006. Cazzato. Pediatr Pulmonol 2013. 学 童 期 のVLBWIにおいて 気 道 閉 塞 過 膨 脹 拡 散 障 害 を 示 唆 する 呼 吸 機 能 異 常 を 認 めた RV/TLC 比 を 除 いて BPD 児 とnon-BPD 児 の 間 に 呼 吸 機 能 の 有 意 差 は 見 られなかった 換 気 モードは 大 きく 分 けて2 種 類 Conventional mechanical ventilation (CMV) 人 工 呼 吸 モードに 関 する 概 説 吸 気 相 の 始 め 方 (trigger) 吸 気 中 の 波 形 調 整 の 仕 方 (control) 吸 気 終 了 の 仕 方 (cycle) をそれぞれ 選 択 する High frequency ventilation (HFV) High frequency oscillator (HFO) ventilationがメイン 2

HFOV MAPによって 肺 を 一 定 に 拡 張 させる 解 剖 学 的 死 腔 よりも 少 ない 換 気 量 で 振 動 さ せ 拡 散 によりガス 交 換 を 行 う 利 点 肺 に 優 しい 呼 吸 器 設 定 が 簡 単 短 所 閉 塞 や 狭 窄 に 弱 い 高 気 道 内 圧 による 副 作 用 長 期 呼 吸 予 後 の 比 較 (HFOV vs. CMV) 29 週 未 満 で 出 生 した 早 産 児 の 11-14 歳 時 点 における 呼 吸 機 能 は HFOV 群 で CMV 群 に 比 較 して 有 意 に 改 善 を 認 めた Zivanovic. NEJM 2014. Greenough. Health Technol Assess 2014. CMVのモード1~trigger~ Intermittent mandatory ventilation (IMV) 一 定 のリズムで 換 気 が 開 始 する Patient-triggered ventilation (PTV) 患 者 の 吸 気 努 力 で 開 始 する Triggerの 仕 方 にPressure, flow, volumeがある Synchronized IMV (SIMV) Assist/control ventilation (A/C) Pressure support ventilation (PSV) Neurally adjusted ventilatory assist (NAVA) SIMV A/C PSV NAVA 4 種 類 のPTV timing window 内 に 見 られる 患 者 の 自 発 呼 吸 に 同 期 して 強 制 換 気 を 行 う 感 度 以 上 の 患 者 の 自 発 呼 吸 すべてに 対 して 呼 吸 補 助 を 行 う A/Cに 似 た 換 気 モードで トリガー 以 上 の 患 者 の 自 発 呼 吸 すべてに 対 して 呼 吸 補 助 が 行 われる 下 部 食 道 に 留 置 された 特 殊 な 経 鼻 胃 管 を 通 して 記 録 さ れた 横 隔 膜 電 位 を 用 いて 換 気 の 同 期 を 図 る CMVのモード2~control~ Pressure-controlled ventilation 圧 を 制 御 の 指 標 とする Flow-controlled ventilation 吸 気 フローを 制 御 の 指 標 とする Volume-controlled ventilation Tidal volumeを 制 御 の 指 標 とする 3

CMVのモード3~cycle~ 特 殊 なCMVモード Time-cycled ventilation 一 定 の 吸 気 時 間 で 吸 気 を 終 了 させる Pressure-limited ventilation 気 道 内 圧 が 設 定 値 になると 吸 気 を 終 了 させる Volume-cycled ventilation 一 定 の 吸 気 換 気 量 (Tidal volume)に 達 すると 吸 気 が 終 了 する Flow-cycled ventilation 吸 気 流 量 が 一 定 の 値 以 下 に 低 下 すると 吸 気 ガスが 終 了 する Volume-guarantee (VG) ventilation 実 測 の 呼 気 1 回 換 気 量 をもとに 機 械 が 目 標 の 換 気 量 を 設 定 するための 吸 気 圧 を 調 整 する Pressure-regulated volume control (PRVC) 目 標 とする 吸 気 量 を 供 給 するために 最 低 限 必 要 な 最 大 吸 気 圧 を 連 続 的 に 機 械 が 自 動 調 節 する Airway Pressure Released Ventilation (APRV) 間 欠 的 にCPAP 圧 を 解 放 して 自 発 呼 吸 モードでの 換 気 量 を 補 助 する 圧 換 気 による 補 助 呼 吸 モード Mandatory Minute Ventilation (MMV) 患 者 の 自 発 呼 吸 による 分 時 換 気 量 が 一 定 以 下 になれば 強 制 量 換 気 が 与 えられる VG(volume-guarantee) APRV 原 理 1 回 換 気 量 を 指 標 にした 従 圧 式 換 気 原 理 高 いCPAP+ 定 期 的 な 短 時 間 の 圧 解 放 目 的 注 意 点 過 剰 な 換 気 量 換 気 圧 による 肺 障 害 の 予 防 自 動 ウィーニング 呼 吸 努 力 が 強 い 場 合 には 適 さない PIPの 実 測 値 の 推 移 に 要 注 意 PSV 時 VGよりもPSVのterminationが 優 先 されるため VTsetに 達 していなく ても 吸 気 から 呼 気 に 転 じる 特 徴 適 応 肺 胞 のリクルートメント 適 切 な 換 気 量 の 確 保 自 発 呼 吸 の 温 存 呼 吸 仕 事 量 の 減 弱 正 期 産 児 の 急 性 肺 傷 害 CLDの 急 性 増 悪 当 院 NICUにある 人 工 呼 吸 器 現 在 NICUにある 人 工 呼 吸 器 X (14) (22) V (3) ( ) 内 は 各 呼 吸 器 の 台 数 (2015.6.8 現 在 ) VN500 (2) 8000 plus (2) Bennett 840 (4) メーカー Metran Metran Metran Dräger Dräger Covidien HFOV (S)IMV CPAP PSV A/C APRV BILEVEL VC+/VG+ MMV ATC 4

年 代 2000 年 新 生 児 で 用 いられる 主 な 人 工 呼 吸 器 V X 8000 plus Stephanie SLE 5000 VN500 SLE 2000 Bennett 840 Bennett 980 ピストン 式 HFOV+CMV CMV+ 非 ピストン 式 HFOV CMV only 人 工 呼 吸 器 の 機 能 比 較 X V VN500 8000 plus Bennett 840 体 重 ~30kg ~10kg ~8kg 新 生 児 小 児 ~10kg 0.5kg~ トリカ ー 1 ( 感 度 ) F(0.2-10) P(0.1-10) P(0.5-10) P(0.5-9.5) F(0.2-5) F+V (0.02-3ml) P(0.1-20) F(0.1-20) フローセンサー ク ラフィック モニタ 定 常 流 量 HFO 10-40L/ 分 11L/ 分 8L/ 分 20-25L/ 分 1-30L/ 分 CMV 1-30L/ 分 1-20L/ 分 5-45L/ 分 1-30L/ 分 1-30L/ 分 (3-6L/ 分 ) 2 トリカ ー 感 度 +1.5L/ 分 HFO 振 動 数 5-20Hz 15Hz 13-17Hz 5-20Hz 5-20Hz HFO 振 幅 -80ml -80ml -80ml 5-90mbar 1 F: flow, P: pressure, V: volume 2 トリガーon 時 0-100% ( 振 幅 圧 ) Vの 機 構 を 現 代 的 に 改 良 したもの 定 常 流 があるとトリガーできないため 新 生 児 のPTVは 不 可 能 である 基 本 的 にトリガー 機 構 は おまけ 扱 いである PSVもきちんと 動 作 しえない フローセンサーはあるものの 換 気 量 測 定 が できない X 対 象 患 者 はVLBWIから 体 重 約 30kg 圧 トリガーを 選 択 する 際 にはベースフローの 存 在 がトリガー 感 度 を 低 下 させる 事 に 留 意 が 必 要 フロー 圧 換 気 量 などをグラフィックディスプ レーできる 胸 壁 に 加 速 度 センサーを 装 着 することで 振 動 状 態 を 監 視 できる 8000 plus 最 大 の 特 徴 は 吸 気 呼 気 ガス 流 速 測 定 機 構 にある Yピース 部 に2 線 式 のフロートラン スデューサーがあり 流 速 と 流 れの 方 向 を 感 知 する 加 湿 が 患 者 近 くで 行 われるため 患 者 回 路 で の 水 滴 の 凝 集 によるトラブルが 低 減 されてい る リーク 補 正 機 能 があり トリガー 感 度 を 自 動 補 正 する VN500 この 機 械 で 不 可 能 な 換 気 モードはないと 断 言 できるほどの 高 性 能 高 機 能 機 である 無 呼 吸 バックアップ 換 気 システムがある リーク 補 正 機 能 があり トリガー 感 度 を 自 動 補 正 する 種 々の 計 測 機 能 がある 5

Bennett 840 呼 吸 器 選 択 の 提 言 オーバーシュートが 少 なく 安 定 した 圧 維 持 が 可 能 PSVのFlow Accelerationが 設 定 できる 最 大 吸 気 ガス 流 量 に 対 する% 値 を 設 定 でき (Esensとよぶ) 吸 気 ガス 流 量 がEsens 以 下 にな ればPSVの 吸 気 相 は 終 了 する Volume Ventilation Plus(VV+): 設 定 一 回 換 気 量 を 達 成 するようにPCVとPSV 圧 を 自 動 調 節 していく モード リーク 補 正 機 能 がある コンプライアンスと 抵 抗 を 測 定 できる HFOのみで 使 用 する 場 合 HFO/SIMV 両 方 で 使 用 する 可 能 性 のある 場 合 HFO 主 体 で 使 用 する 場 合 X SIMV 主 体 で 使 用 する 場 合 8000 plus VGなどの 機 能 を 使 用 する 場 合 VN500 SIMVのみで 使 用 する 場 合 Bennett 840 6