Discussion
本物の肺は、人工肺とは違った反応をします。 人工肺は小さく、コンプライアンスも一定であった。 しかし、圧力が20cmH2Oに達すると、異なる人工呼吸器の反応に差はない。 手動式の呼吸袋の大きさとそのコンプライアンスがより重要である。 サイズとコンプライアンスが異なる呼吸バッグを使用することができる。 Johnstone(16)は1973年に、呼吸バッグは圧力制限装置として機能することができると述べている。 1983年のアメリカ麻酔器規格ANSI Z79.4 (17)では、1.5L以上の容積を持つ各バッグは、その容積の2倍に拡張したときに35cmH2Oの圧力を超えてはならず、6倍では60cmH2Oを超えてはならないとしている。 そのため、アメリカでは、非常にコンプライアンスに優れた呼吸バッグが使用されています。
気道抵抗の小さい非常にコンプライアンスに優れた肺では、圧力が20cmH2O以上を継続した場合にも体外受精が可能である。 リザーバーバッグの規格が存在しないヨーロッパでは、ほとんどの麻酔科医は、呼吸器会社またはC.H. Medical Ltd.のもののようなサードパーティから提供される、よりコンプライアンスの低い呼吸バッグを好んで使用している。 これらの欧州製ラテックスフリーバルーンは、圧力が 60cmH2O を簡単に超えてしまう旧式の黒ゴムバルーンよりもコンプライアンスに優れています。 2L と 3L のヨーロッパ製バルーンは ANSI の要件に準拠していません。 C.H.Medical Ltd の 2L バルーンは、膨らませていない状態で 2 倍の圧力 46 cmH2O に達し、3L バルーンは 52 cmH2O に達して、42 cmH2O の制限をはるかに超えています。
麻酔科医は皆、適切な換気モードを使用せずに患者を人工呼吸器に接続することの危険性を承知しています。 アラームが鳴れば、麻酔科医は問題を修正するために対応することができます。 多くの麻酔科医は、体腔外傷と圧外傷の両方を防ぐために、独自の安全策をとっています。 非常に大きなバルーンを使う人もいれば、指先でつまんで圧力を上げられる穴の開いたバルーンを使い、無意識のうちに圧力が上がるのを防いでいる人もいます。 穴あきバルーンは、掃気装置との接続に問題があるため、現在では生産されていません。 麻酔医によっては、麻酔の導入と患者のポジショニングの際に担当者が変わることはなく、同じ担当者が患者をベンチレーターに接続し、ベンチレーターを始動させることを好みます。 アラームと APL を正しく設定することで、より早い警告を発することができるが、体腔外傷を防ぐことはできな い。 20cm H20 以下では、手動のフェイスマスク換気は不十分なことが多く、フェイスマスク換気中に正しいアラー ムが鳴り続けることになります。
正しいアラームやAPLの設定だけでなく、継続的な警戒だけが、体腔外傷を防ぐことができるのです。 患者に直接接している麻酔科医による継続的な警戒は、ほとんどの国で義務付けられている。 しかし、可能であれば、より良い予防策を講じるべきである。
2000年、Weinger（18）は医療器具や装置の設計・開発にHFEを使用することを提案した。 Weinger は、多くの麻酔科医が手動「バッグ/人工呼吸器」選択スイッチと、機械式人工呼吸器を呼吸回路に接続するか、臨床医が患者の手動換気を継続しなければならないかを決定する APL の設定を調整するのを忘れていると述べた。 その結果、患者は呼吸を受け取らず、肺の体積外傷を受けるかもしれない。
20cmH2O、5秒という人工的な限界は危険であると議論することもできる。 肺に悪影響を与えない許容圧力と時間に関して、明確な答えは存在しない。 肺の外傷が発生しない正確な圧力は存在しない。 1983年の旧ANSI規格では、バルーン体積の2倍で35cmH2Oとされ、より大きな体積ではさらに高い圧力が許容される。 2001年にKolobow (2) が述べたように、人工呼吸器は多くの状況下で潜在的に危険であることが知られている。 しかし、体積外傷は、今日、気圧外傷よりも重要である。 1992年にDreyfuss(19)が初めて述べたように、肺活量が少ない状態で高い圧力をかけるよりも、肺活量以上の圧力をかけるほうが危険である。 成人呼吸窮迫症候群の患者や胸郭が硬い患者、肺が硬い患者では、20cmH2Oの圧力を長時間かけても危険ではないかもしれない。 健康な肺のほとんどは換気中のピーク圧が20cmH2Oよりはるかに低く、20cmH2O以上の膨張は肺を過膨張させ損傷する可能性があることが示唆される。 生体外傷のリスク(4)を考慮すれば、換気中の圧力上昇はすべてダメージになりうる。
小児では、通常の生理的な値を超える気道圧や肺活量は、常に肺に悪い影響を与えることは明らかです。 新しい安全システムは、一定時間後の圧力上昇を制限するだけでなく、完全な収縮を可能にすることで肺の体積膨張を確実に制限するものでなければなりません。 4273>
Z FuとJB Westは、麻酔下のウサギで、肺の膨張が大きいときに毛細血管の透過性が著しく増加することを発見した。 また、同じ経肺毛細管圧で、経肺圧を5cmH20から20cmH20に上げて肺容積を増加させたところ、内皮と上皮の破断数/ミリの細胞ライニングは0.7と0.9から7.1と8.5と有意に増加した。 (20)
動物麻酔では、装置の質が低い、トレーニングが必要、法的規制が少ない、問題を報告すると法的な影響があるなどの理由で、バロトラウマの報告が多く存在する。 有害事象の公表に消極的なため、ヒトの例は限られている。 ベルギーでは、人工呼吸器による圧挫で患者が死亡したという2件のクローズドクレームが存在する
その構造がより安全な設計であるという兆候は存在しないが、評価されていない人工呼吸器が多数存在する。 旧型と新型の人工呼吸器では、手動から自動に変更するためのノブのデザインの改良以外に、安全性に差はなかった。 1983年以来、アメリカはより準拠した呼吸バッグを要求しているが、他の国はアメリカ製と旧式の黒いゴム風船の間の準拠度の呼吸バッグを使い続けている。
調査されたアメリカの呼吸バッグ付きの呼吸器は、到達圧力とアラームに関する安全条件を満たしていない。 したがって、それらはすべて危険であるか、または危険であると考えることができます。 もし、より優れた安全弁が存在すれば、これらの危険な状況は起こらないかもしれない。 メモリー付きの安全弁は、危険な圧力が最大可能吸気時間より長く存在する場合、APL弁より低い圧力で開く可能性があります。 換気回数が6回/分以下、peepが20cmH2O以上というのは、ほとんど使われない。 バルーンを用いた手動換気では、連続的に高い圧力が得られることはない。 呼吸バッグがほとんど空になったら、短時間圧力を解放して呼吸バッグを再充填する必要がある。
最後に、このような安全装置を作り、すべての人工呼吸器に使用すべきであるという提案で終わる。 このシステムは呼吸回路または呼吸バッグに接続する手動回路に取り付けるべきであるが、どんな状況でも患者を保護するために患者の近くにあることが望ましい。 理想的には、あらゆる条件と体位で作動し、通常の手動および自動換気モードのすべてに干渉しないことが必要です。 常に作動しているか、自動的にオン・オフすることが望ましい。
このような装置を用いた将来の研究では、長時間の気道圧制御が有益かどうかを判断することができますが、そのような研究を設定するのは非常に困難でしょう。 肺の生理学が同等であると仮定すれば、動物研究は非常に有用であろう。 時間をかけて圧力を下げ、なおかつ手動および機械換気が可能なシステムは、すべての麻酔ベンチレータにとって改善となるであろう
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