人工呼吸器とは何か？そのすべてを分かりやすく解説（機械換気）

おそらく皆さんは集中治療室（ICU）で誰かを見舞ったことがあるでしょう。あるいは少なくとも、口にチューブが挿入され、機械につながれた患者を描いた映画を見たことがあるかもしれません。それを見た時、少し怖かったり、好奇心を抱いたりしたかもしれません。そうした機械の中で最も重要なものの一つが人工呼吸器です。多くの人が恐れていますが、実際には命を救う装置です。そこで今日は、人工呼吸器、医学用語で言うところの「機械換気」とは何か、なぜ必要なのか、そしてそれに関連するすべてのことを、非常に分かりやすく解説していきましょう。

簡単に言うと、人工呼吸器とは何ですか？

人工呼吸器とは、自力で呼吸できない場合に、呼吸を補助したり、呼吸を完全に代行したりする機械です。骨折した時に松葉杖が体重を支えるように、人工呼吸器は肺の働きを補助します。

この機械は主に3つのことを行います。

• それは肺に必要な酸素を供給します。
• それは、体内に蓄積された不要な二酸化炭素を肺から排出するのを助けます。
• 肺の中にある小さな空気袋（肺胞）は、肺が潰れないように開いた状態を保つために必要な圧力を供給します。

医師は、あなたの状態に合わせてこの機器の設定を調整し、必要なサポートを提供することができます。

「気管挿管」と「人工呼吸」は、異なるものですか？

はい、この2つはしばしば同時に発生しますが、これは2つのプロセスを指します。

• 気管挿管：これは、医師が口または鼻からチューブを気管を通して肺に挿入する処置です。これは「気管内チューブ」または「ETチューブ」とも呼ばれます。
• 人工呼吸：これは、以前に挿入したチューブを人工呼吸器に接続し、呼吸を補助する処置を指します。

場合によっては、このようにチューブを挿入する代わりに、顔にぴったりとフィットするフェイスマスクを通して人工呼吸器に接続することもできます。それについては後ほど説明します。

人工呼吸器療法にはどのような種類がありますか？

現在使用されている人工呼吸器は、陽圧を利用して肺に空気を送り込みます。これには主に2つの方法があります。

人工呼吸器はどのような場合に必要になりますか？

自力で適切に呼吸できないような深刻な状況では、人工呼吸器の助けが必要になる場合があります。例えば：

• 大手術中：全身麻酔中は呼吸能力が低下します。そのため、手術中は人工呼吸器による呼吸補助が行われます。
• 重篤な肺感染症または疾患：肺炎、COVID-19、急性呼吸窮迫症候群（ARDS）、および慢性閉塞性肺疾患（COPD）の症状が悪化した場合。
• 緊急事態または医学的状態：気道を塞ぎ、呼吸困難を引き起こすあらゆる緊急事態。例えば、重度のアレルギー反応（アナフィラキシー）。
• 脳の損傷または疾患：脳卒中や外傷性脳損傷などの場合、脳は呼吸するための信号を肺に適切に送ることができません。
• 血液ガスバランスの変化：血液中の二酸化炭素量が増加する（高炭酸ガス血症）か、酸素量が減少する（低酸素血症）場合は、この状態を制御するために人工呼吸器が必要になります。
• 気道を保護しましょう：昏睡状態の人が唾液や食べ物を吐き出すと、それが肺に入り込む可能性があります。これを防ぐため、気道を保護するために吸引チューブが挿入されます。

人工呼吸器はどのくらいの期間装着する必要があるのでしょうか？

人工呼吸器が必要になった原因となる病状によって、必要な期間は大きく異なります。数時間、数日、数週間といった場合もあれば、ごくまれに数ヶ月、あるいは数年かかる場合もあります。医療チームの目標は、できるだけ早く安全に人工呼吸器から離脱させることです。それまでは、定期的に容態をモニタリングします。

通常、人工呼吸器の使用期間が2週間以上になると判断された場合、医師は口の中のチューブを取り外し、首の小さな切開部からチューブを挿入します（気管切開）。これは患者にとってより快適で、長期的な治療法となります。

それを人工呼吸器に接続するとどうなりますか？

この処置は集中治療室（ICU）で行われます。

1. まず、リラックスして眠気を誘うために鎮静剤を投与します。同時に、チューブ挿入中に体が動かないように筋弛緩剤も投与します。

2. 次に、医師が口から気管にチューブ（気管内チューブ）を挿入します。

3．最後に、チューブを人工呼吸器に接続します。すると、機械があなたの代わりに呼吸を始めます。

緊急時には、少し違った方法で、非常に迅速に対応する必要があるかもしれません。

人工呼吸器を装着していると、他にどんなことが起こりますか？

人工呼吸器を使用している間は、専門的な訓練を受けた医師チームがあなたのケアにあたります。この期間中には、他にもいくつかの処置が行われます。

厳重な監視

あなたの身体活動をモニタリングするために、他のモニターに接続されます。

• 血圧
• 心拍
• 呼吸数
• 血液中の酸素濃度

これらの項目は定期的に検査されます。肺の状態を確認するために胸部X線検査が行われ、血液中の酸素濃度を調べるために血液検査も行われます。

吸引

呼吸チューブによって気道に粘液が溜まることがあります。そのため、看護師はチューブに別の細いチューブ（カテーテル）を挿入して、溜まった粘液を取り除くことがよくあります。この間、少し咳が出たり、不快感を感じたりするかもしれません。周囲の人にとっては多少不快に感じるかもしれませんが、気道を確保するためには非常に重要な処置です。

栄養

口にチューブが入っているため、飲食はできません。そのため、鼻から胃まで伸びる細いチューブを通して、液体栄養剤が投与されます。その他の水分は、生理食塩水として静脈から投与されます。

動員

ずっと寝ているのは良くないので、医療チームは患者さんが体を動かすように促します。場合によっては、可能であれば少し歩くように勧めることもあります。

メリットとリスクは何ですか？

他のあらゆる医療処置と同様に、人工呼吸器による治療にも利点とリスクの両方がある。

PEEPとCPAPとは何ですか？

おそらく、あなたはこれらの言葉を両方とも聞いたことがあるでしょう。

• PEEP（呼気終末陽圧）：これは人工呼吸器の設定の一つです。病状によっては、息を吐く際に肺胞が完全に閉じてしまうことがあります。PEEP設定では、息を吐く際にもわずかな圧力をかけることで肺胞を開いた状態に保ちます。これにより、血液中に取り込まれる酸素量が増加します。
• CPAP（持続陽圧呼吸療法）：これは、吸気時と呼気時の両方で、気道に一定量の陽圧を継続的に供給する治療法です。睡眠時無呼吸症候群などの症状に対して、非侵襲的な換気法（マスクを用いた方法）としてよく用いられます。

簡単に言うと、PEEPとは人工呼吸器を使用している患者が息を吐く際に加える圧力のことです。CPAPは吸気時と呼気時の両方で加えられる持続的な圧力です。

人工呼吸器は、重篤な病気や緊急事態の際に命を救うことができる重要な医療機器です。病気を治すものではありませんが、体が病気と闘い、回復するために必要な時間とサポートを与えてくれます。