人工呼吸器のモードってなに？｜人工呼吸器の原理と使い方

2016/11/07

『人工呼吸ケアのすべてがわかる本』より転載。

今回は「人工呼吸器のモード」に関するQ&Aです。

開正宏
名古屋第一赤十字病院臨床工学技術課第二課長

人工呼吸器のモードにはたくさん呼び名があるけど、モードってなに？

人工呼吸器の換気モードとは、患者の自発呼吸の有無、または換気を量や圧力により規定する様式の違いのことです。

〈目次〉

換気モードの種類
-A/C（補助/調節換気）
-SIMV（同期式間欠的強制換気）
-SPONT/スポントまたはCPAP/シーパップ（自発換気）

換気モードの種類

図1に、換気モード切り替えパネル部の一例を示す。

図1換気モード切り替えパネル（例）

換気モード切り替えパネル（例）

e360（ニューポートメディカル社製）の場合
この機種では、補助/調節換気モード（A/CMV）、同期型間欠的強制換気モード（SIMV）、自発換気モード（SPONTまたはCPAP）を選択して、それぞれに量制御（VC）または圧制御（PC）を決定する

1A/C（補助/調節換気）

A/Cは、強制換気として、VCで設定した「量」あるいはPCで設定した「圧」で換気を行うモードである。
A/Cでは、設定した呼吸回数により調節換気の時間（タイムサイクル）が決定される。
タイムサイクル範囲内に患者の自発呼吸がない場合は、強制換気が調節換気として行われる。
タイムサイクル範囲内に自発呼吸を認めた場合は、吸気に同期して、強制換気が補助換気として開始される（図2）。

図2A/C（VC-A/CMVの場合）

A/C（VC-A/CMVの場合）

2SIMV（同期式間欠的強制換気）

SIMVは、A/Cと同様に、設定した呼吸回数によってタイムサイクルが定められ、最低強制換気回数が保証されるモードである。
タイムサイクル内のトリガーウィンドウ内での自発呼吸に対しては、同期して補助換気を行う。
タイムサイクル内のトリガーウィンドウ外での自発呼吸に対しては、同期して設定した加圧によって補助するPSVが働く。
PSVの代わりに、VSVやVTPSなどのPSV様式で、設定した換気量を保証する機能を選択できる機種もある。

図3SIMV（VC-SIMV）モード

SIMV（VC-SIMV）モード

3SPONT/スポントまたはCPAP/シーパップ（自発換気）

SPONTは、患者の自発呼吸に同調して開始と終了が決定し、換気の量や流速も患者によって決定される。
純粋なCPAPでは設定圧力を維持するように働く（PS＝０cm）。ただし、PSを設定して加圧することにより、吸気仕事を軽減して換気量も増やす。

図4SPONTモード

SPONTモード

略語

A/C（assist/control mandatory ventilation）：補助/調節換気。A/CMVと同義
SIMV（synchronized intermittent mandatory ventilation）：同期型間欠的強制換気
SPONT（spontaneous breathing）：自発換気モード
CPAP（continuous positive airway pressure）：持続気道陽圧。自発換気モード
VC（volume control）：量制御
PC（pressure control）：圧制御
PSV（pressure support ventilation）：プレッシャーサポート
VSV（volume support ventilation）：ボリュームサポート。患者が息を吸ったときに補助する。人工呼吸器からのウィーニングまたは患者が息を十分に吸えない場合に適している。
VTPS（volume target pressure support）：ボリュームターゲットプレッシャーサポート。一回換気量を規定しながら患者にとって最も低い気道内圧になるように吸気圧を自動調節して、気道内圧を常に低いレベルにすることができる。

［文献］

(1)Brander L, Slutsky AS. Assisted spontaneous breathing during early acute lung injury. Crit Care 2006; 10: 102.
(2)Boles JM, Bion J, Connors A, et al. Weaning from mechanical ventilation. Eur Respir J 2007; 29: 1033- 1056
(3)Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, et al. Patient– ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med 2006; 32: 1515–1522.
(4)Gilstrap D, Maclntyre N. Patient-ventilator interactions. Implications for clinical management. Am J Respir Crit Care Med 2013; 188: 1058-1068.
(5)Imanaka H, Nishimura M, Takeuchi M, et al. Autotriggering caused by cardiogenic oscillation during flow-triggered mechanical ventilation. Crit Care Med 2000; 28: 402–407.
(6)Tobin MJ, Jubran A, Laghi F. Patient-ventilator interaction. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 1059–1063.
(7)Checkley W, Brown R, Korpak A, et al, Effects of a clinical trial on mechanical ventilation practices in patients with acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 2008; 177: 1215-1222.
(8)Scheinhorn DJ, Chao DC, Stearn-Hassenpflug M, et al. Outcomes in post-ICU mechanical ventilation: a therapist-implemented weaning protocol. Chest 2001; 119: 236-242.
(9)日本集中治療医学会ICU機能評価委員会：人工呼吸関連肺炎予防バンドル 2010改訂版. （2014年11月18日閲覧）．
(10)Meyers TR, Maclntyre NR.Respiratory controversies in the critical care setting. Does airway pressure release ventilation offer important new advantages in mechanical ventilator support?. Respir Care 2007; 52: 452-458.
(11)Habashi NM. Other approaches to open-lung ventilation: airway pressure release ventilation. Crit Care Med 2005; 33: S228–240.
(12)Andrews P, Habashi N. Airway pressure release ventilation. Curr Probl Surg 2013; 50: 462-470.
(13)山本信章 : 呼吸管理機器おたすけパーフェクトBOOK. 呼吸器ケア 2011; 119: 43-50.
(14)佐藤敏郎 : 呼吸管理機器おたすけパーフェクトBOOK. 呼吸器ケア 2011; 119: 51-70.
(15)髙橋大二郎, Sinderby C, 中村友彦, 他：Neurally adjusted ventilatory assis（t NAVA）. 人工呼吸 2012;29：Web版. （2014年11月18日閲覧）．