人工呼吸器は、患者さんの呼吸をサポートする重要な医療機器です。呼吸状態の管理に欠かせない一方で、正しく理解しないと患者さんに不必要な負担を与える可能性があります。
人工呼吸器はあくまでも呼吸状態が悪くなった原因疾患を治療するまでのつなぎの役割でしかなく、使用したからと言って病気が治るわけではありません。むしろ人工呼吸器を使用することでの合併症（人工呼吸器関連肺炎、肺障害、無気肺、気管粘膜損傷、上気道閉塞、PICS、酸素中毒など）もあります。
患者さんの全身状態が改善してきて人工呼吸器が不要であれば、早期に離脱を試みることも重要となってきます。
本記事では、人工呼吸器の基本的な役割や主要モード、看護師として注意すべきポイントについて詳しく解説します。
人工呼吸器が担う役割
人工呼吸器には、以下のような役割があります。
１．酸素化の改善
何らかの疾患により、リザーバーマスクやネーザルハイフローなどでは十分な酸素を供給できない場合、人工呼吸器を用いて酸素化を改善します。
２．適切な換気量の維持
閉塞性肺疾患（COPD、気管支喘息など）では、体内に二酸化炭素が溜まりやすくなります。人工呼吸器は適切な換気量を維持し、二酸化炭素を体外に排出します。
３．呼吸仕事量の軽減
呼吸困難のある患者さんは、呼吸に大きな労力を要し、最終的に呼吸筋疲労を招きます。人工呼吸器は呼吸を補助し、呼吸仕事量を軽減します。
人工呼吸器の基本モード
人工呼吸器は、患者さんの呼吸のタイミングに応じて「強制換気」と「自発呼吸」の2つに分類されます。さらに、これらのモードは目的や患者さんの状態に応じて細かく分けられます。
自発呼吸と強制換気
１．自発呼吸
患者さん自身が呼吸のタイミングを決定します。この場合、人工呼吸器は補助的な役割を担います。
２．強制換気
患者さんの呼吸にかかわらず、機械が一定のタイミングで強制的に空気を送り込みます。
強制換気の種類
１．調整換気（コントロールドモード）
すべての呼吸タイミングを人工呼吸器が制御します。患者さんの自発呼吸は反映されません。
２．補助換気（アシストモード）
患者さんが吸気を始めるタイミングを感知し、それに合わせて人工呼吸器が空気を送り込みます。ただし、吸気量や呼吸の終了タイミングは機械が制御します。
※実際の場面では患者さんが自分で息を吸っているのを見つけたら、「自発がある」と言ったりもしますが、実はこのように細かく呼び方が区別されています。
主要な人工呼吸器モード
人工呼吸器にはさまざまなモードがあり、患者さんの状態に応じて使い分けられます。以下に代表的なモードを3つ紹介します。
１．アシストコントロール（A/C）
＜特徴＞
• 強制換気の一種で、患者さんの吸気の有無にかかわらず設定された呼吸を維持します。
• 患者さんが自発的に吸気を始めた場合は、それを感知してアシストします。
＜メリット＞
• 患者さんの呼吸筋疲労を軽減し、一定の呼吸パターンを維持できます。
＜デメリット＞
• 吐くタイミングが機械に制御されるため、自発呼吸を抑制する可能性があります。
２．同調型間欠強制換気（SIMV）
＜特徴＞
• 設定された呼吸回数を人工呼吸器が確保しますが、それ以外の呼吸は患者さんの自発に任せます。
• 強制換気と自発呼吸が混在したモードです。
＜メリット＞
• 患者さんの自発呼吸を促進しつつ、必要な換気量を維持します。
＜デメリット＞
• 自発呼吸が増えると、強制換気とのタイミングが合わず「非同調」を引き起こすことがあります。
※患者さんは人工呼吸器の設定を知りません。「次はどっちの呼吸が来るのだろう？機械？それとも自分でしっかり息を吸わないといけないのかな？」といった状態になってしまいます。これにより、呼吸仕事量が増大し、患者さんに負担がかかる可能性があります。
３．CPAP+PS（持続陽圧呼吸+プレッシャーサポート）
＜特徴＞
• CPAPは、吸気・呼気を問わず常に気道に一定の圧力をかけるモードです。
※肺を風船に例えると、完全にしぼんだ状態の風船を膨らませるのは大変ですが、少し膨らんだ状態の風船を膨らませる場合はそれほど労力を使うことなく膨らませることができます。これと同じで常に少し圧力をかけ続けることで肺胞を少し膨らんだ状態にします。
• プレッシャーサポート（PS）を追加すると、吸気時に圧力を補助し、患者さんの呼吸を楽にします。
＜メリット＞
• 肺胞の虚脱を防ぎ、ガス交換効率を向上させます。
• 患者さんの呼吸が安定している場合に最適です。
＜デメリット＞
• 患者さんの自発呼吸に完全に依存するため、安定していない場合には適していません。
人工呼吸器モードの選択と看護師の役割
モード選択の重要性
人工呼吸器のモード選択は医師が行いますが、患者さんの呼吸状態は刻々と変化します。看護師は、近くで観察する役割を担うため、患者さんの状態を把握し、医師に速やかに報告できるように準備しておく必要があります。
具体的な観察ポイント
１．呼吸状態の評価
o 呼吸数や酸素飽和度（SpO2）の確認。
o 自発呼吸の有無や非同調の兆候。
２．患者さんの苦痛の確認
o 呼吸困難感があるかどうか。
o 呼吸のリズムが機械に合っているか。
３．人工呼吸器の設定確認
o モードや設定が患者さんの状態に合っているか。
人工呼吸器離脱のタイミング
患者さんが自発呼吸を安定して行える場合、人工呼吸器の離脱が検討されます。この際、CPAP+PSモードを使用して自発呼吸の維持を確認することが一般的です。CPAPは気道を開いた状態に保ち、PSが吸気を補助します。
この段階では以下の点を確認します。
• 呼吸数や換気量が適切か。
• 患者さんが苦しそうにしていないか。
うまく自発呼吸ができていない場合は、再度医師に報告し、適切なモードへの変更を検討します。
まとめ
人工呼吸器は、患者さんの呼吸を補助し、全身状態を安定させるための重要な機器です。ただし、使用には適切なモード選択と患者さんの状態を見極める観察力が求められます。
• 人工呼吸器の役割: 酸素化の改善、換気量の維持、呼吸仕事量の軽減。
• 主要モードの理解: A/C、SIMV、CPAP+PSなど、それぞれの特徴を把握する。
• 看護師の役割: 患者さんの呼吸状態を正確に観察し、異常があれば速やかに医師に報告する。
人工呼吸器を正しく理解し、適切なケアを提供することで、患者さんの回復を最大限にサポートしましょう。
