新生児の補助換気の利点とリスクは何ですか?

新生児の補助換気とは何ですか?

赤ちゃんに補助換気を提供するために、人工呼吸器は赤ちゃんの呼吸器系が正常に機能するまで、圧力をかけながら肺に酸素を送り込みます。これは、発育不全や先天性疾患によって赤ちゃんの呼吸反射が損なわれている場合に、呼吸反射を活性化させるのに役立ちますが、肺の外傷につながる可能性もあります。新生児の補助換気の利点とリスクは何ですか?

新生児の補助換気は、出生時に赤ちゃんが自発的に呼吸を始めない場合、または呼吸困難がある場合に、新生児の呼吸を助ける処置です。人工呼吸器は、赤ちゃんの呼吸器系が正常に機能するまで、必要な圧力と頻度で肺に酸素を供給します。

呼吸は、呼吸筋の正確な機能と肺での酸素と二酸化炭素の交換の組み合わせであり、脳が活動全体を制御します。肺は、肺胞として知られる小さな気嚢で構成されており、血液に酸素を供給し、吐き出される二酸化炭素を除去します。

新生児用の補助換気にはどのような種類がありますか?

乳児の呼吸困難または呼吸不全の理由に応じて、補助換気ではさまざまなアプローチが使用されます。補助換気の種類には次のものがあります。

持続気道陽圧 (CPAP)

持続気道陽圧 ( CPAP ) デバイスは、吸気時と呼気時に安定した圧力で空気の連続的な流れを維持します。 CPAPは、鼻プロングまたは赤ちゃんの鼻にフィットするマスクを介して送達されます。

CPAPは、自発呼吸はできるが呼吸困難に陥っており、サポートが必要な赤ちゃんに使用されます。早産児にCPAPを早期に予防的に使用すると、人工呼吸器の必要性を減らすことができます。 CPAP は、赤ちゃんを人工呼吸器から離脱させるためにも使用できます。

鼻断続的陽圧換気 (NIPPV) は、連続呼吸を提供したり、赤ちゃん自身の呼吸と同期したりするようにプログラムできるもう 1 つの気道陽圧システムです。

従来の頻度換気

従来の頻度換気は、赤ちゃんの気道に設置された細いチューブを通して行われます。従来の周波数人工呼吸器は、赤ちゃんの特定のニーズに基づいて、さまざまな圧力と時間サイクルで気流を提供するように調整できます。調整できる換気パラメータには次のものがあります。

ピーク吸気圧 (PIP) : ピーク吸気圧は、吸入中に肺にかかる最高レベルの圧力です。 PIP のレベルは、赤ちゃんの肺のコンプライアンス (弾力性) と胸壁の動き (呼吸中の胸壁の上昇と下降) に基づいています。

呼気終末陽圧 (PEEP) : 呼気終末陽圧は、呼気の終わりに気道内に残る空気圧です。 PEEP は肺胞の崩壊を防ぎ、呼気後の肺容積を維持するのに役立ちます。

呼吸数: 呼吸数は、血液中の酸素/二酸化炭素レベルに基づいて調整された 1 分あたりの呼吸数です。

吸気時間と呼気時間: 吸気時間と呼気時間は赤ちゃんの時定数に基づいて調整されます。「時定数」は、安定した圧力で肺胞が満たされる（吸気）または空になる（呼気）のにかかる時間です。吸気時間が徐々に短縮され、赤ちゃんが人工呼吸器から離脱します。

吸気－呼気比（Ｉ：Ｅ比） ：吸気－呼気比は、吸気と呼気とにかかる時間の比を指す。正常な新生児の比率は 1:1.5 ～ 1:2 です。

吸入酸素の割合: 吸入酸素の割合は気流中の酸素の濃度であり、赤ちゃんの酸素飽和度に基づいて調整できます。

流量: 流量は、適切な一回換気量を維持するために 1 分あたりに送られる気流の量です。一回換気量は、呼吸サイクル中に肺に出入りする空気の量です。

新生児の補助換気にはどのような戦略が使用されますか?

換気戦略は赤ちゃんの特定の状態と要件に基づいて個別化され、肺損傷を防ぎながら最適な換気サポートを提供します。

病態生理学に基づいた戦略

病態生理学的な換気戦略では、赤ちゃんの呼吸窮迫または呼吸不全の特定の生理学的原因に基づいて人工呼吸器の設定が調整されます。生理学的原因としては、

呼吸窮迫症候群 (RDS) : 呼吸窮迫症候群の典型的な特徴は、肺コンプライアンスが低いことと、機能的残気量 (FRC) (通常の呼気後の肺内の空気の量) です。 RDS は血中酸素濃度の低下 ( 低酸素血症) を引き起こします。
気管支肺疾患 ( BPD ) : 気管支肺疾患は、出生後に非常に傷つきやすい肺の未発達が原因で発生します。 BPD の赤ちゃんでは、肺のさまざまな領域で時定数が変化し、空気の流れに対する抵抗が増加する可能性があります。
持続性肺高血圧症: 肺高血圧症は、肺動脈の高血圧です。この状態は、肺の発育不全や子宮内の低酸素症などが原因で発生する可能性があります。
適切な換気に加えて、肺胞の虚脱を防ぐために赤ちゃんに界面活性剤が投与されることもあります。肺サーファクタントは、肺胞の血液ガス関門の表面張力を低下させる脂肪タンパク質です。通常、赤ちゃんには血圧を下げる薬も投与されます。

肺損傷を防ぐための戦略

乳児の肺は壊れやすく、人工呼吸器による損傷を非常に受けやすくなっています。未熟な動物の研究では、換気による肺損傷は、低圧で多量の空気量で発生するが、低量で高圧では発生しないことが示されています。

肺損傷は、呼気終末圧力の低下による肺胞の繰り返しの崩壊と膨張によっても引き起こされる可能性があります。

肺損傷を防ぐために次の 2 つの戦略がとられます。

許容的高炭酸ガス血症：許容的高炭酸ガス血症は、低容量換気を使用して、赤ちゃんが許容できる血中の二酸化炭素レベルの増加を許容することです。この戦略は、大量換気による永続的な肺損傷を防ぐために採用されています。
低一回換気量換気: 一回換気量を低く保つことで、機能的残気量を維持しながら、肺の過膨張とそれに伴う損傷を防ぎます。

代替換気モード

技術の進歩により、補助換気の戦略が改善されました。新しい換気方法には次のものがあります。

患者誘発換気 (PTV) : 患者誘発換気では、事前に設定された頻度で時間ベースの気流を供給する以前のバージョンの人工呼吸器とは異なり、赤ちゃんは可能なときに自発呼吸できます。
同期間欠強制換気 (SIMV) : SIMV は、赤ちゃんの自発呼吸を可能にしながら、必須の呼吸回数を提供します。 SIMV は赤ちゃんの吸気努力を検出し、吐き出すまで待ってから次の呼吸を行います。
比例補助換気 (PAV) : 比例補助換気は、自発呼吸による気流量に比例した換気を提供し、赤ちゃんのニーズに応じて調整できます。
量目標換気装置 (VTV) : 目標量目標換気装置は、流量を自己調整し、事前設定された 1 回換気量を維持します。
気管ガス注入 (TGS) : 気管ガス注入は、機械的換気の補助として使用されます。気管に送られたガスは、気道内の二酸化炭素を除去します。
高周波換気 (HFV) : 高周波換気装置は、通常の呼吸よりもはるかに高い呼吸数で、低い 1 回換気量を実現します。高頻度換気の種類には次のものがあります。
- 高周波ジェット換気（HFJV）
- 高周波流量遮断 (HFFI)
- 高周波振動換気 (HFOV)