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新連載
器械アレルギーを卒業！
人工呼吸器グラフィック
を通じて人
を
を通じて人工呼吸をイメージする
通じて人
人 工呼
呼吸をイメージ
吸をイメー
をイメ ジする
を
する
小尾口邦彦
大津市民病院 救急診療科・集中治療室 部長
京都府立医科大学医学部卒業後，京都府立医科大学附属病院，京都第
一赤十字病院，大津市民病院救急診療科・集中治療部などを経て，
2011年大津市民病院救急診療科部長。医学博士。日本救急医学会専門
医，日本集中治療医学会専門医，日本麻酔科学会指導医，麻酔標榜医。
京都府立医科大学臨床教授。DMAT隊員（統括DMAT登録者）。日本
救急医学会ICLSコースディレクター。
なぜグラフィックが重要か？
まずは「流速波形の呼気相」を理解しよう
人工呼吸器グラフィックとは
生物質をまぶしているわけではないので，人工
呼吸器が無気肺を治すことはあるかもしれませ
人工呼吸器グラフィックと聞いても，ピンと
んが，それを除くと人工呼吸器自体は治癒能力
こない方も多いのではないでしょうか。関心が
を持ちません。あくまで肺炎やARDSは，患者
ある人・ない人，人工呼吸器グラフィックを活
の治癒力と人工呼吸器以外の治療により治って
用している施設・活用していない施設には温度
いるのです。人工呼吸器は，病気により患者の
差があります。
呼吸や全身状態が落ち込んでいる間，サポート
人工呼吸器から出される数値をグラフ化した
してあげているにすぎません。
ものは，すべて人工呼吸器グラフィックという
呼称となりますが，本連載では主に，人工呼吸
器グラフィックの３本柱と言える圧波形・流速
波形・換気量波形を解説します（写真１）
。
時に「え～？」っと思うこと
それでは人工呼吸器の扱いなんて
どうでもよいの？
「サポートしているだけなら，人工呼吸器を
適当に扱ってよいか」というと，もちろんそう
ではありません。肺，特にダメージを受けた肺
それは，学会などで「□□によるARDSに対
は，非常にデリケートです。
して○○（人工呼吸器の新しいモード）で換気
人工呼吸器は患者の“治療”をしませんが，
したところ治癒した１症例」といったタイトル
不適切な換気に気が付かないと患者の肺，時に
の発表を目にする時です。人工呼吸器回路に抗
全身状態に害を与えます。時に，回復不可能な
写真１●人工呼吸器グラフィック画面
損傷を与えることもあります。このように，
「良
圧波形（最上段）
・流速波形（中段）
・換気量波形（最
下段）を同時表示させた画面
筆者施設では，これを基本画面としています。多く
のグラフィック機能付き人工呼吸器は，この３波形
の 同 時 表 示 が 可 能 で す。Puritan Bennett 840
（コヴィディエン）は２波形表示です（選択可能）。
最近発売された後継機種980は，３波形に加えて
２波形の，計５波形の表示が可能です。
呼吸器・循環器 達人ナース_Vol.36 No.3
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いことはあまりしないけど，悪いことをたくさ
んする」可能性があります。だからこそ「正し
く」使わなければならないのです。
いきなり脱線
人工呼吸器グラフィックの
最大の利点は？
前項では，心電図モニターについて考えまし
たが，人工呼吸器グラフィックも要領は同じで
患者モニターに図１－①の心電図が出ていた
す。心電図が刻々と変化するように，呼吸状態
ら，
「STが上昇しているので何かがおかしい」
も刻々と変化します。細かい数値にこだわら
と思いますよね。図１－②の心電図が出ていた
ず，
“何かおかしい”と思い，患者の呼吸状態
ら，
「QRSが開いているので何かがおかしい」と
の変化や不適切な人工呼吸に気づくことが大切
思いますよね。それでは，なぜそれに気が付い
なのです。ベッドサイドにいる時間が長い看護
たのでしょうか。それは，普段から図１－③の
師の皆さんが“気づき”に最も近いのです。
ような正常心電図を多数見ることにより，瞬間
的に「普段と違う。何かがおかしい」という感
性が磨かれているからです。
それではいよいよ，グラフィック
波形の解説を始めましょう
図１－①の心電図を見て，いきなり「ST上昇
通常は，圧波形から解説をするのが人工呼吸
が５mmなのでおかしい！
！」とは思いません
器テキストにおける“お約束”なのですが，本連
し，図１－②の心電図を見て，いきなり「QRS
載においては，あえて流速波形から解説します。
幅が２mmなのでおかしい！
！」とも思いませ
人工呼吸においては，ついつい「エアを入れ
ん。心電図において重要なのは，まず「何かお
る」ことばかりに関心がいきます。一方，「エ
か し い。 い つ も の 見 慣 れ て い る 心 電 図 と 違
アを出す」ことにはほとんど関心が持たれませ
う！！」と感じることです。細かい数値は後回
ん。ですが，
「エアを出す」ことは時に「エア
しです。ヒトの目は細かいことを評価するのに
を入れる」こと以上に重要です。
向いていません。しかし，おおざっぱにパター
ン認識することは非常に得意です。
図１●心電図波形例
①
Ｑ．エアを入れる時，人工呼吸器は大活躍
しますよね。では，エアを出す時に人
工呼吸器は何をしているでしょうか？
Ａ．何もしない（PEEPを除く）
。
風船を膨らます時，一生懸命に息を吹きます
よね。では，風船が縮む時は何をしますか。ま
②
さか，風船の中の空気を吸い込む人はいません
よね。風船の口を開放するだけです。それは，
人工呼吸器も同様です。肺が縮小する時は，呼
気弁を開くだけです。それにより肺が“自主的
に”縮み，勝手にエアが出ていきます。このエ
③
アの放出を視覚的に見るのが流速波形の呼気相
です。
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図２●流速波形
●流速波形の特徴
吸気相
呼気相
吸気相
呼気相
流速波形の特徴は，基線を挟んで上下がある
ことです。患者側に向かうエア（吸気）スピード
を上方向，患者から排出されるエア（呼気）ス
ピードを下方向に描きます（図２）
。今回は，流
速波形の呼気相（下向き）について説明します。
呼気時には，人工呼吸器は何もせず“自主的に
エアが出ていく”と述べましたが，出ていき方は
患者体内方向
エアの流れ 基線
人工呼吸器
方向
図３●健康な肺胞とARDSの肺胞によるガス交換の比較
肺の状態により大きく異なります。風船・紙袋・
ゴムまりが縮む時のことを考えてみましょう。
健康な肺胞
ARDSの
肺胞
ガス交換
ガス交換
風船：普通に縮みます。
紙袋：つぶしても風船より勢いよく縮みません。
弾力性がないのでうまくつぶれず，空気が残
血管
ARDSが進行すると，肺胞壁が厚くなる。
それによりガス交換が妨げられる。
ります。COPDはこの状態に非常に似ていま
す。長期間の喫煙の影響などにより肺胞壁が
ゴムまり：風船よりゴムが厚いです。風船と同
じ太さの出口があるとします。出口を開放す
ると，風船以上の勢いで空気が排出されま
大
小
ARDS
健康肺
す。ARDSはこの状態に非常に似ています。
してみましょう。どちらが
線維化期と呼ばれるガス交換に関与しない組
“吐きやすそう”でしょうか。
織の猛烈な増殖が始まります。本来，ティッ
①ですよね。①は一気に
シュのように薄い肺胞壁がゴムバンドのよう
下に伸びており，その後も
に厚くなります。よって，非常に速く縮みま
順調に出て，早い時期に基
す（図３）。このような縮みやすさを，時定
線にタッチしています。時
数と呼びます（図４）。
定数の小さい肺ではこのよ
図５●流速波形
（呼気時間）
人工呼吸器呼気弁開放
による呼気開始
基線
ARDSは初期（浸出期）を過ぎると増殖期・
COPD
気管支喘息
息を吐きづらい
縮みづらい
め，空気を吐く時，非常に時間がかかります。
図４●時定数
息を吐きやすい
縮みやすい
壊れており，弾力性を欠いています。そのた
血管
呼気終了
●流速波形の見方
うな波形となります。
流速波形（呼気時間）の見方について解説し
②は始めのスピードが遅く，その後だらだら
ます。人工呼吸器呼気弁開放に伴い，一気に最
排出されています。時間がかかってやっと基線
大スピードで呼気が出ます。その後，スピード
にタッチしました。なかなか息を吐くことがで
は急激にダウンし，基線にタッチし呼気が終了
きなかったのですね。COPD・気管支喘息など，
します。基線にタッチするということは，“吐
時定数の大きい肺における波形です。
き終わる＂ことを意味します（図５）。
例えば，救急搬送された病歴のはっきりしな
図６－①，②の流速波形（呼気時間）を比較
い呼吸不全患者がERで挿管されICUに入室した
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図６●流速波形（呼気部分）
とします。②の波形を見たICU担当医は，
「この
煙歴・身体所見・Ｘ線などの画像所見で診断を
下すのが正攻法なのですが，このように人工呼
呼出時間長い
呼出時間短い
スピード遅い
と考えます。もちろん，COPDは呼吸機能・喫
②時定数大
スピード速い
患者は基礎疾患にCOPDがある可能性が高いな」
①時定数小
吸器グラフィックからも情報を得られるのです。
吐きづらいと起こる問題
図７●呼気終了と吸気開始のタイミング
前述したように，人工呼吸において「エアを入
①
②
吸気開始
れる」ことには関心が持たれますが，
「エアを出
す」ことにはあまり関心を持たれません。もし，
１回換気量500mLで設定したのに，息が出て
くるのが遅くて495mLしか排出されていない時
呼気終了
に，次の換気が始まったらどうなるでしょうか。
これは，肺に５mLとどまることを意味しま
図７－①では，呼気が
す。換気回数20回/分なら１分間で100mL，10
終わった後に次の吸気が
分間で1,000mL＝１Ｌものエアが余計にたまり
始まっています。これな
ます。すると，肺が過膨張して破壊されたり，
ら問題ありません。図７
循環抑制を引き起こします。胸腔内圧が上がる
－②では，呼気が終わる
ことにおいて緊張性気胸に近い病態であり，心
（基線にタッチする）前に
図８●Auto PEEP
Auto PEEP
停止もあり得ます。
次の吸気が始まっていま
このように，エアがたまったことにより肺内
す。これはアウトです。Auto PEEPが発生します。
の圧が上昇することを「Auto PEEP」と呼びま
す。Auto PEEPは，人工呼吸管理において非常
に重要な言葉です。覚えてください。
Auto PEEPを発生させないためには？
呼気のスピードはコントロールできませんよ
ね。息が吐き終わるのを待つしかありません。
Auto PEEPを素早く見つけるために
流速波形の呼気の終了時点付近で図８の丸印
のような部分を発見したらAuto PEEPです。パ
ターン認識でAuto PEEPを見つけましょう。
事例を基に考えてみよう
そして，息が吐き終わった後に，次の換気（吸
血液ガスPaCO２ が65mmHgと貯留している
気）を始めなければなりません。
人工呼吸中患者がいたとします。この患者は鎮
どのように「息が吐き終わる」
「次の
換気を始める」タイミングを知る？
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呼気終了
静が効いており，人工呼吸器に同調していま
す。設定換気回数は20回/分です。このことを
当直医に連絡すると「換気回数を増やそう」と
ここで呼気流速波形が大活躍します。呼気が基
指示がありました。
線にタッチしたら呼気終了でしたよね（図５）
。
「CO２ の貯留⇒換気回数を増やす」という対
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