人工呼吸器学習会
各種人工呼吸器の特徴と使い分け
臨床工学課
ニューポートE200
単純でわかりやすく PSVも
装備しています。
ガスの流れは連続流です。
これは吸気時以外の時間
にも呼吸回路内にガスが流
れますがベース圧から＋３
ｃｍH2Oの場合は停止しま
す。
呼気側での流量のモニター
はありません。
ニューポートE200
SIMV（同期式間欠的強制換気）＋PSV
SIMVインターバル SIMVインターバル
圧
PSV LEVEL
0
SIMVインターバルは従量式 決めら
れた換気量を決められた回数を自発
TRIGGER に合わせて送ることで換気量の補償
トリガーは圧センサー CMV・PSVの後 をします。また自発が多い場合は
0.15秒は自動トリガーの発生を防ぐため PSV従圧式で更に補います。
に感知しません
ニューポートE200
注意点
連続流が多くなるにつれ患者様の初期吸
気努力は軽減されますトリガー感度は連続
流量により補正されますがPSVでトリガー
時間の遅れがある場合は連続流を低めに
設定してください。
バックアップ換気の呼吸回数は 15回／分
もしくは呼吸回数×1.5の多い方に設定され
ます。
Servoｓ
現在当院でスタンダートで
ある呼吸ということになり
ます。
タッチパネルで操作性が
良い
ループ機能 バッテリー駆
動などの機能があります。
Servoｓ
吸気立ち上がり時間
１００％
R
Servoｓ
換気
p ins exp
ins exp
P P
従量式（VC） 従圧式（PC）
Servoｓ
Savina
Drager社のevitaは有
名ですが このSavina
にもAUTOFLOWが装
備されています。
レンタル機種です
Savina
換気モード
IPPV（Intermittent Positive Pressuer Ventilation） 間欠的陽圧換気
CMV 自発が無い場合 ただしアシスト設定ができます
SIMV（Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation） PSV
自発呼吸が不十分な患者で換気量は保持したい
CPAP PS 持続的気道陽圧 ＋ PSV
自発呼吸が十分ある患者
BIPAP 二相性陽圧換気 ＋PSV
PCV 自発呼吸の無い場合から抜管前の患者まで幅広く使えます
Savina
FlowACC FlowACC=60 [mbar/s]
流量加速度
FlowACC=30 [mbar/s]
FlowACC=15 [mbar/s]
30mbar
1sec
Savina
量調整型呼吸
AUTO FLOW （拡張機能）
可変圧
従量式換気モードにAUTOFLOWと呼ばれ
る新しい機能があります。設定された１回
換気量と直前の肺のコンプライアンスに合 流
わせて吸気流量を自動的に調整します 設 量 Tv
波
定された換気量が常に最小の気道内圧で 形
供給されること 機械的換気の吸気相 呼
気相に問わず常に自発が可能なこと吸気
流量が漸減（ぜんげん）波であるため最高
気道内圧は軽減され肺のコンプライアンス
が変化すればこれを感知して即応します AutoFlow
Savina
Savina
Savina
BIPAP（PCV） VS AutoFlow
BIPAPは圧調節型換気モードで 圧は任意の値に調整されピーク圧は無く患者がい
つでも自発できるように時間同調方式が採用され 多くの利点が臨床的に受け入れ
られてきていました。
任意の圧を設定して換気量は肺のコンプ
ライアンスによって２次的に決まります。
１回換気量を設定して圧は肺のコンプ
ライアンスにより２次的に決まります。
換気量が補償できる！
Savina
AutoFlowの利点
最高気道内圧と平均気道内圧は低下する
Engstrom Carestation
最近 導入された呼吸器です
Bilevel+PCVGモード
内因性PEEP RSBI P0.1
など自発呼吸トライアルに有
効な機能
呼吸商やFRC(機能的残気
量)などの最先端の機能があ
りますが・・・・
Engstrom Carestation
BiLevel-PCVG
BiLevel-PCVG＝SIMV-PCVG
患者のコンプライアンスに基づいたボリュームコントロールの呼吸です
呼気フェーズの一部がﾄﾘｶﾞｰｳｨﾝﾄﾞになり自発呼吸があると強制PCVG換気がはじま
ります そのほかの時間ではPSVにより自発呼吸をサポートします。
PCVGは望ましいTVを達成するための圧を自動設定するので可変圧となります。
ﾄﾘｶﾞｰｳｨﾝﾄﾞ
吸気 自発呼吸時間
可変圧
Paw
Engstrom Carestation
ベンチレーター優先設定
気道抵抗補正（ARC） 気管内チューブの使用による抵抗を補正するた
めに、目標とする送気圧を調整します。プレッシャーサポートの吸気相に補正を
かけます。 チューブのサイズとチューブ抵抗の何％を補正するかを入力しま
す。初期設定はOFFです
あまり高い設定75％以上にしない事、低気道抵抗など患者様の疾患によって
はオーバーシュートを起こします。 ARCを使用する際はPmaxの設定が適切
か注意してください ARCはPmax－４ｃｍH2Oに制限されます。
Engstrom Carestation
ベンチレーター優先設定
リーク補償 前の１分間に起こった平均リークと瞬間及び平均回路内圧を使用し
て瞬間リーク量を測定します。
MVleak（分時リーク量）＝MVinsp-MVexp
リーク流量＝MVleak×（瞬間Paw／前の１分間の平均Paw）
設定した換気量を確実に患者が受け取るために吸気相での上方修正をし
ます。
例）TV＝300 RR=10 I：E＝１：２ 前回吸気フェーズで測定されたリーク量＝55ml
前回呼気フェーズで測定されたリーク量＝25ｍｌ
リーク％＝
355ml
Care （3.55-2.75）／3.55
station ＝＞23％
275ml
Engstrom Carestation
ベンチレーター優先設定
トリガー補償 呼吸回路と患者気道内のリークに対してフロートリガーを調
整してAutoトリガーを防ぐため必要な手動によるトリガー設定を軽減します。
MVleak（分時リーク量）＝MVinsp-MVexp
リーク流量＝MVleak×（瞬間Paw／前の１分間の平均Paw）
患者フロー＝測定フロー － リーク流量
患者フローが設定したトリガーを超えたらブレスが送気される
Engstrom Carestation
ベンチレーター優先設定
TVの基準
フローとボリュームは下記の選択された条件で調整されます
ATPD 加温加湿器につながない時 周辺温度・気圧・乾燥条件で調整される
BTPS 吸気側回路に加温加湿器があり周辺気圧・飽和湿度条件で調整される
例：BTPSの選択で１回換気量が３００mlの場合 ﾍﾞﾝﾁﾚｰﾀｰは２６
６mlを送気します。周辺気温が20度 気圧が745mmHgを想定し
た場合フローとボリュームに影響を与えるため300mlが送気され
ます。
Engstrom Carestation
データーソースの選択
モニタリングパラメーターの選択
Vent レスピレーター内部センサーが選択されます
Mod AirwayModule が第１ソースとして
選択されます。
Modを選択しても内部センサーはボリューム波形
測定を決定するためのデーターソースとして使用
されます。
SpiroDynamics 気管内チューブにカテーテルを挿入して
気管内圧力を取得します。
Engstrom Carestation
スナップショットによる記録
スナップショット
現在、画面に出ている波形アクティブアラーム 測定されているパラメーター、及び
ﾍﾞﾝﾁﾚｰﾀｰ設定を３ﾍﾟｰｼﾞ分を記録できます
Engstrom Carestation
「手順」 設定
手順
内因性PEEPの測定 マニュアルプレス
呼気終末にガスのフローを停止して肺が回路 吸引
内因性PEEP 2
内圧と均衡する際の気道内圧を測定します。 12：22
PEEPiボリューム 30
内因性PEEPはPEEP値を上回る残圧です
P 0.1 2
吸気ホールド
手順 を押す 呼気ホールド
自発呼吸トライアル □
内因性PEEP を選択 通常画面
・システムは30秒間のコントロールされたブレス各々について内因
性PEEPを測定します。測定できない場合はキャンセルとなります
・自発呼吸があったり他の操作をすることで測定できなくなることが
あります
Engstrom Carestation
「手順」 設定
手順
PEEPiボリューム マニュアルプレス
内因性PEEPを選択するとPEEPiボリュームを 吸引
算出します。内因性PEEPの測定時点で肺に 内因性PEEP 2 12：22
PEEPiボリューム 30
残留するエアーのボリュームの近似値です
P 0.1 2
吸気ホールド
P 0.1 呼気ホールド
自発呼吸トライアル □
自発呼吸中の患者の神経筋活性を反映するもの 通常画面
ですP 0.1は閉塞された気道への吸気開始0.1秒
後の気道内圧です 呼吸器を外せるかどうかの指
標の一つになります。
自発呼吸トライアル（SBT）
プロトコルの１例
CPAP法 5ｃｍH2O PSV法5～7ｃｍH2O SBTに１時間
耐えられるようならば抜管を考慮する
SBT実施時は初期３０分以内に起こる呼吸筋疲労に伴う頻
呼吸を注意する 無駄にSBTをする事は呼吸筋に負担をか
けてしまう。
SBTに絶えられる客観的データー例
SpO2≧85～90％ PaO2≧50～60mmHg ｐH≧7.32
PaCO2の上昇が10mmHg以下 血行動態の安定
安定した呼吸パターン RSBI 60～105
＃RSBI＝rapid shallow breathing index(=f/Vt(mean))
Engstrom Carestation
「手順」 設定
自発呼吸トライアル（SBT） SBT CPAP/PSV
設定の調整 □ 戻る
人工呼吸器を外せるかどうかの評価を 時間 30 FiO2 21
するために使用します 開始 PEEP 2
停止 Psupp 10
SBTメニューで定義された設定に基づく 設定を採用 Pmax 25
CPAP／PSVモードになり １回換気量 分割画面 サポート終了 25
前のメニュー PSVﾗｲｽﾞﾀｲﾑ 200
アプニア時間 分時換気量 呼吸回数 ﾄﾘｶﾞｰ -1.00
低ピーク圧のアラームリミットを設定でき ﾊﾞｲｱｽｽﾛｰ 3.0
ます。 SBT中に分時換気量 呼吸回数
他 □
のいづれかのアラームリミットを越えると
トライアルはただちに中止されます。
Engstrom Carestation
スパイロメトリ ＞＞ FRC
FRC 機能的残気量 エアウェイモジュール使用時
通常の呼気終末の肺内の残気量です
FRCの上昇は抵抗の上昇または肺気腫などの特定の疾患による過膨張を示します
FRCの下降は患者の肺コンプライアンスの低下を示します。
現在測定中の曲線
注意事項
F
測定中は設定変更はしないようにしてくださ R
C
い測定中止になります ボ
リ
モジュールのウォームアップは３０分は取っ ュ リファレンス曲線
てください。 ｌ
ム
軸
呼吸回数軸
Engstrom Carestation
CareStationでModule使用時は 臨床工学課に連絡し
てください。取り付け作業を 臨床工学課で実施します。
Engstrom Carestation
AirWayModuleで何がわかるのか
呼気終末二酸化炭素濃度＝EtCO2
呼吸商＝RQ
二酸化炭素産生量＝VCO2
エネルギー消費＝EE （安静時）
O2消費量＝VO2
Engstrom Carestation
ガスエクスチェンジ
AirWayModule
O２消費 CO２産生 エネルギー消費
呼吸商のモニタリングができます
O２消費量＝吸気O2量ー呼気O2量
CO２産生量＝呼気CO2量ー吸気CO2量
制約
気管内チューブにリークがない事 FiO2 85%以下
呼吸回数 35回以内 バイアスフロー10L/min以下
Engstrom Carestation
呼吸商
呼吸商は次の様に定義されている．
単位時間あたりのCO2排出量
呼吸商＝ --------------------------------------
単位時間あたりのO2消費量
一般的な状態ではタンパク質は呼吸基質として利用されません。
激しい運動では糖質が，軽い持続的な運動では脂質が主に利用されています。
普通は糖質と脂質が利用され，その割合を後の計算式で求めることが出来ま
す。
Engstrom Carestation
EtCO２
呼気終末二酸化炭素＝EtCO２（EndTidalCO２）
呼気の終わりに出る動脈血ガスを反映した肺胞気のことで平静呼
吸時の１回呼吸終末部分を採取して得られたガスのCO２濃度である
肺などの疾患がない場合は EtCO２＝PaCO２とほとんど同じ値とな
ります。
人工呼吸器装着の患者様は肺は完全にしぼむことは無く次ぎの空
気を取り入れるため本当の呼気終末ではなく呼気の途中までの値と
なるためー２～５ｍｍHｇほど低めなることがおこります。
ただし呼吸器障害がある患者様で特に浅い呼吸をしている患者様
は大きな差が生じることがあります。
Engstrom Carestation
基礎代謝（BMR）
BMR（Basal Metabolic Rate）
目をさましているうちでもっともエネルギー消費が尐ない状態のときのエネル
ギー消費量を基礎代謝量といいます 対表面積㎡あたりで１時間の基礎代謝
量は成人男子（２０歳）で４０Kcal 成人女性で３７．５ｋcalとなる。日本人成人
の基礎代謝量の平均的な１日の値は男性1500ｋcal 女性１２００kcal です。
基礎代謝量＝4.1.ｋcal×たんぱく質分解量ｇ＋糖質・脂質の分解によるエネルギー
Engstrom Carestation
必要エネルギーの算出（BEE・TEE）
Harris Benedict 式
BEE（Basal Energy Eｘｐenditure）
男性＝[６６＋１３．７×体重＋５×身長－６．８×年齢]
女性＝ [６６５＋９．６×体重＋１．７×身長－４．７×年齢]
活動係数とストレス係数を付加させる
TEE（Total Energy Expenditure）
TEE＝BEE×活動係数×ストレス係数
活動係数は床上安静で1.2 ストレス係数は 熱傷面積が20％以下＝１～１．５ ２
０～４０％＝１．５～１．８５ ４０％以上＝１．８５～２．０５
Engstrom Carestation
安静時エネルギー消費量（REE）
REE（Resting Energy Expenditure）
種々の式によるエネルギー量の算出値はあくまでも指標にすぎない。客観的面からは、
間接熱量測定による安静時エネルギー消費量を参考にすればよい。その場合測定さ
れたREEの1.3倍程度が投与量の標準となる。
CareStationの良いところは 活動係数やストレス係数なしで重症熱傷急性期等の
REEの測定が簡易に実施できることだろう。
間接熱量測定 呼気ガス分析により酸素消費量と二酸化炭素産生量を測定して 呼
吸商と安静時エネルギー消費を間接的に測定する方法です。
Engstrom Carestation
基礎代謝（BMR）
一定時間の蛋白質消費量を尿中窒素量から求める。蛋白質中の平均窒素含有量は
１６％（6.25＝100/16）であるので 蛋白質分解量＝尿中窒素量排出量×６．２５
蛋白質が分解するとき窒素１ｇにつき消費する酸素量は５．９２ｍｌ 排出する二酸化
炭素４．７５ｍｌであるから
蛋白質分解による酸素消費量＝5.92×たんぱく質分解量
蛋白質分解による二酸化炭素消費量＝4.75×たんぱく質分解量
RQが１以上の時は 糖質が利用され RQが０．７の時は 脂質が利用される０．７以
下は飢餓状態でケトン体産生（ケトーシス）を示す。ごく最近では、安静時では呼吸商
は一定であると考えてよく個人の呼吸商のばらつきも 0.78～0.87であり、呼吸変動
を考えると酸素消費からだけで推定でよいとする考えもある。
Engstrom Carestation
呼吸商
呼吸商は，糖質=1.0，脂質=0.71，蛋白質=0.85 程度で計算する場合が多いよ
うです。ヒトの場合には，長期間絶食したりダイエットしたりでもしない限り，一般
的な状態の呼吸商は0.82～0.83になります。この意味するところは，約糖質
40％・脂質60％呼吸基質として利用していることになります。
糖質の割合をX，脂質の割合をYとします。X+Y=1になりますが，
例えば0.83ならば0.83=1.0X+0.71(1-X) の式から糖質41.3％・
脂質58.7％ と求まります。
Engstrom Carestation
呼吸商の計算
一般的な状態ではタンパク質は呼吸基質として利用されません。激しい運動
では糖質が，軽い持続的な運動では脂質が主に利用されています。普通は糖
質と脂質が利用され，その割合を計算式で求めることが出来ます
呼吸商は，糖質=1.0，脂質=0.71，蛋白質=0.85 程度で計算する場合が多いよ
うです。ヒトの場合には，長期間絶食したりダイエットしたりでもしない限り，一般
的な状態の呼吸商は0.82～0.83になります。この意味するところは，糖質40％・
脂質60％呼吸基質として利用していることになります。
糖質の割合をX，脂質の割合をYとします。X+Y=1になりますが，
0.83は0.83=1.0X+0.71(1-X) の式から糖質41.3％・脂質58.7％
と求まります。 X＝（RQ－0.71）÷0.29 Y=１－X
Engstrom Carestation
消費エネルギーについて
糖質が酸化される場合
C6H12O6＋6O２→６H2O＋３６ATP（６５７ｋal）
RQ＝６CO２÷６O2＝１．０
酸素消費量がすくなくても分解できる。
脂肪が酸化される場合
C55H102O6＋７７．５O2→５５CO2+５１H2O＋４２９ATP（7833ｋｃaｌ）
RQ＝５５CO2÷７７．５O2＝0.71
酸素消費量の割りに二酸化炭素の産生量は尐ない
Engstrom Carestation
呼吸商と食事内容
慢性閉塞性肺疾患患者の食事
食物摂取に伴うエネルギー代謝亢進 蛋白質を単独で食べた場合が、最も高
い食物摂取に伴うエネルギー代謝亢進が得られます。結果、脂質や糖質（炭水
化物）から十分なエネルギーをとり、良質な蛋白質：分岐鎖アミノ酸を多く含む
食事を食べるとよいです
呼吸商
蛋白質の呼吸商は0.85、脂質の呼吸商は0.71、糖質の呼吸商は1.0です。つ
まり、糖質（炭水化物）の多い食事は、炭酸ガスの発生を増加させることから、
より多くの回数と深い呼吸をして炭酸ガスを排出させなくてはなりません。
慢性閉塞性肺疾患の患者さんでは不利です。そこで、脂質を尐し多めにした
食事が望まれます。
Servoｓ
＋PSV
Servoｓ
Servoｓ
Servoｓ
Servoｓ
Servoｓ
Servoｓ
LIP以下になると肺虚脱が始まる PEEPをLIP以上の設定にする
Servoｓ
UIP以上になると肺が過膨張になる 気道内圧をUIP以下に押さえる
Servoｓ
Servoｓ
お疲れ様でした
臨床工学課