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方法論記事

急性呼吸窮迫症候群における標準化された肺リクルートメントと呼気終末陽圧滴定

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DOI:

10.3791/68651

2025年10月7日

この記事について

サマリー

リクルートメント操作 (RM) と PEEP 滴定は、ARDS におけるガス交換を改善し、人工呼吸器による肺損傷を軽減します。このプロトコルは、ため息、持続的な膨張、段階的な PEEP、APRV、腹臥位、動的モニタリング ツールを使用した個別の PEEP 維持およびエスカレーション解除手順など、臨床的に適用可能なリクルート戦略を示しています。

要約

急性呼吸窮迫症候群 (ARDS) は、びまん性肺胞損傷、難治性低酸素血症、および高い死亡率を特徴とします。肺リニューメント法 (RM) は、虚脱した肺胞を再開して酸素化を改善することを目的としていますが、呼気終末陽圧 (PEEP) 滴定は崩壊を防ぎ、肺胞の安定性を維持します。このプロトコルでは、ため息、持続的な膨張、段階的な PEEP 募集、APRV ベースの募集、および腹臥位支援募集の 5 つの臨床的に実行可能な RM 戦略の概要を概説します。各操作には、段階的な手順、パラメータ設定、監視対象、および終了基準が記載されています。さらに、呼吸力学、ガス交換、およびベッドサイドイメージング(静的コンプライアンス、電気インピーダンストモグラフィー、肺超音波など)に基づくPEEPの維持とエスカレーションの緩和への構造化されたアプローチを提示します。酸素化とコンプライアンスの動的評価は、最適な PEEP を特定し、肺保護換気をサポートするのに役立ちます。このプロトコルは患者の安全を優先し、準備、除外、リアルタイムモニタリングの基準を設けています。この包括的なガイドは、救命救急現場における ARDS 患者における RM および PEEP 戦略の標準化された個別化された実装をサポートします。

概要

急性呼吸窮迫症候群 (ARDS) は、肺実質のびまん性炎症を特徴とし、ガス交換障害と 33% から 52% の範囲の院内死亡率をもたらします 1。人工呼吸器は、難治性低酸素血症を呈する ARDS 患者における主要な支持戦略であり続けています。しかし、依存性無気肺は、間質性浮腫および肺胞浮腫による肺組織重量の増加により一般に発症します2 。曝気された肺領域と虚脱した肺領域の間の界面は、周期的な潮汐の動員と離鎖とともに、肺胞単位にせん断応力を課し、人工呼吸器誘発性肺損傷 (VILI) に寄与します3。

リクルートメント操作 (RM) は、虚脱した肺胞を再開し、酸素化を改善することを目的とした経肺圧の一時的な上昇です。ため息、持続的な膨張、段階的な増分 PEEP、APRV ベースの戦略、腹臥位など、複数の RM 技術が提案されています 4,5,6。コンピューター断層撮影 (CT) は肺リクルートメントを評価するためのゴールド スタンダードですが、ロジスティクスと放射線に関する懸念があるため、日常的なベッドサイドでの使用には実用的ではありません 7,8。患者の搬送、専門の人員配置、複雑なモニタリング、およびヘリカルマルチ検出器 CT に関連する大量の線量により、日常の臨床診療におけるその実現可能性が制限されます 9,10

したがって、電気インピーダンス断層撮影法 (EIT)、肺超音波 (LUS)、圧力-容積曲線、食道圧モニタリングなどのベッドサイド ツールが、RM の実施と PEEP 滴定をガイドするためにますます採用されています。リクルートメント後、呼気終末陽圧 (PEEP) は、過膨張を誘発することなく肺胞膨張を維持するために個別に最適化する必要があります。ただし、PEEP の過少および過剰適用の両方が悪影響を引き起こす可能性があるため、滴定は肺保護換気にとって重要になります 9,10

この記事では、臨床的に実行可能な 5 つの肺リクルートメント戦略と、構造化された PEEP 維持およびエスカレーション解除アプローチの包括的なプロトコルを紹介します。これは、人工呼吸器下での ARDS 患者におけるこれらの技術の再現性、標準化、安全な適用をサポートすることを目的としています。

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プロトコル

注: さまざまな肺動員法 (LRM) を以下に示します。患者の安全を確保するために、臨床評価を事前に実施する必要があります。

1. 準備

  1. 鎮静と鎮痛
    1. 患者と人工呼吸器の非同期を最小限に抑え、気道内圧が肺の力学を正確に反映するように、適切な鎮静と鎮痛を投与します。PEEP 滴定操作を実行し、静的力学を評価する前に、リッチモンド興奮鎮静スケール (RASS) スコアを ≤ -3 に達成します。鎮静の深さを調整し、必要に応じて神経筋遮断を施します11.
  2. 血行動態の安定性: 平均動脈圧 (MAP) > 70 mmHg11 として定義される、操作を開始する前に血行動態の安定性を確認します。
  3. 終了基準: 次のいずれかが発生した場合は、リクルート操作を直ちに終了します11,12:
    1. MAP が 60 mmHg <に低下するか、収縮期血圧が 15 mmHg 以上低下します。
    2. 重度の頻脈(心拍数>140 bpm)または徐脈(心拍数<60 bpm)。
    3. パルスオキシメトリーで測定した酸素飽和度 (SpO2) の 85% <への低下。
      注: 低血圧や酸素飽和度低下などの一過性の合併症は、肺リクルートメント操作中に比較的一般的です12。ただし、圧外傷などの重篤な有害事象はまれであるようです。低血圧またはその他の懸念される兆候が発生した場合は、操作を直ちに終了する必要があります。気胸が発生した場合は、肺の動員を速やかに停止し、PEEPをゼロに減らし、胸部ドレナージを遅滞なく開始する必要があります。

2. 肺の動員手順

  1. ため息作戦13
    1. 準備: 鎮静、血行動態の安定化、および終了基準に関する詳細な手順については、準備セクション (ステップ 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. 人工呼吸器モードの選択:人工呼吸器で利用可能な場合は、サイン機能を有効にします。利用できない場合は、人工呼吸器を圧力制御換気プラス (PCV+) または容量制御同期間欠強制換気 (VC-SIMV) のいずれかのモードに切り替えます。
    3. パラメータ調整
      1. VC-SIMV モード: 一回換気量 (VT) を患者のベースライン設定の 150% に増やします (例: 400 mL から 600 mL)。
      2. PCV+モード:PEEPを上昇させて、目標プラトー圧(Pplat)を40 cmH2Oに設定します。
        注: FiO2 や呼吸数を含む他のすべての人工呼吸器パラメータは、ベースライン設定から変更しないでください。
    4. 持続時間と頻度:毎分2〜3回の頻度で、サイクルごとに3〜4秒の操作を適用します。
    5. 以下を継続的に監視します。
      1. 血行動態: 平均動脈圧 (MAP) が 60 mmHg >保たれていることを確認します。
      2. 酸素化: SpO2 を 85% >維持します。利用可能な場合は、SpO2 および PaO2/FiO2 比を使用して酸素化状態を評価します。
  2. 持続的なインフレーション操作14 (図 1)
    1. 準備: 操作を開始する前に、鎮静、血行動態基準、および安全上の注意事項については、準備セクション (ステップ 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. 人工呼吸器のパラメータ設定
      1. 人工呼吸器モードを持続気道陽圧 (CPAP) またはゼロ圧力サポート付き圧力サポート換気 (PSV) に切り替えます。
      2. FiO2 を 100% に設定します。
      3. CPAPレベルを30〜40 cmH2Oに設定し、この圧力を30〜40秒間維持します。
    3. 以下を継続的に監視します。
      1. 血行動態: 平均動脈圧 (MAP) が 60 mmHg >保たれていることを確認します。
      2. 酸素化:SpO2 を85%>維持します。可能な場合は、PaO2/FiO2 比を評価して、採用の効果を評価します。
    4. 操縦後の管理
      1. 持続的な膨張が完了したら、すぐにすべての人工呼吸器設定を患者のベースラインパラメータに戻します。
        注:無呼吸アラームは、処置中に安全換気が不注意で開始されるのを防ぐために、60秒に延長する必要があります。
  3. 段階的なリクルートメント操作(インクリメンタルPEEP)15
    1. 準備: 鎮静、血行動態の安定性、終了基準などの患者の安全対策については、準備セクション (ステップ 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. 人工呼吸器の初期セットアップ
      1. 吸気気道陽圧(IPAP)を10-15 cmH2Oに設定します。
      2. 他のすべての人工呼吸器設定 (FiO2、呼吸数、吸気と呼気の比率 [I:E] 比など) を患者の採用前のベースラインと一致させてください。
    3. 段階的な増分 PEEP アプリケーション
      1. 患者のベースラインPEEPレベル(通常5〜10 cmH2O)から開始します。
      2. ピーク気道内圧が40 cmH2Oに達するまで、30秒ごとにPEEPを5 cmH2Oずつ増やします。
      3. 各 PEEP レベルで、静的呼吸器系のコンプライアンスを計算します。
    4. 以下を継続的に監視します。
      1. 血行動態: MAP が 60 mmHg >に保たれていることを確認します。
      2. 酸素化: SpO2 を 85% >維持します。
    5. ドキュメンテーション: 各 PEEP レベルで、血圧と心拍数 (HR)、酸素化指数 (SpO2、PaO2/FiO2 比)、呼吸器系のコンプライアンスを文書化します。
    6. 操作の結論: 最後の PEEP ステップの後、すべての人工呼吸器パラメーターを徐々にベースライン値に戻します。
  4. 気道内圧解放換気 (APRV) ベースのリクルート
    1. 準備: APRV を開始する前に、鎮静戦略、血行動態の安定性、アラーム構成など、患者の安全を確保するには、準備セクション (ステップ 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. APRVの初期設定:次の初期パラメータを使用して、人工呼吸器をAPRVモードに設定します。
      1. プラウ(高圧):25-30 cmH2O、プラウ(低圧):0-5 cmH2O。
      2. 太もも(高圧での時間):4-6秒、太もも(低圧での時間):0.3-0.6秒。
      3. FiO2: 100% (SpO2 に基づいて下方調整される場合があります)。
        注:短いトロウは、圧力解放中の肺胞崩壊を防ぐために不可欠です。再評価する前に、少なくとも20〜30分間APRV設定を維持してください。
    3. モニタリング
      1. ガス交換のモニター:SpO2、PaO2/FiO2、PaCO2
      2. 呼吸力学の評価 (利用可能な場合): コンプライアンスの傾向。
      3. 血行動態を注意深く監視する: MAP > 60 mmHg であることを確認し、胸腔内圧の高さによる心拍出量の低下の兆候に注意します。
    4. 離乳または移行
      1. 酸素化が改善した場合は、Phighを4〜6時間ごとに2〜3cmH2Oずつ徐々に減らします。
      2. 太ももを伸ばす(例:8〜10秒)自発呼吸を促進し、機械的負荷を軽減します。
      3. Phigh が許容可能な酸素供給で 20 cmH2O および FiO2≤ 0.4 <する場合は、従来の換気への切り替えを検討してください。
  5. 腹臥位支援肺リクルートメント
    1. 準備:
      1. 鎮静、鎮痛、神経筋遮断(必要な場合)、および血行動態の安定性については、準備セクション(ステップ1.1〜1.3)を参照してください。患者を安全に回すために、少なくとも3〜5人の訓練を受けたスタッフが利用可能であることを確認してください。
      2. 脊椎の不安定さ、頭蓋内圧の上昇、腹部の開いた傷などの禁忌がないことを確認します。
      3. すべてのチューブとカテーテル(気管内チューブ、中心ライン、栄養チューブなど)を固定します。
      4. ツボ(顔、胸、骨盤、膝)にパッドを確保してください。
    2. 位置決め手順
      1. 標準化されたチームベースのプロトコル (「スイマーの位置」など) を使用して、患者を仰臥位から腹臥位に慎重に回転させます。
      2. 頭をニュートラルな位置に保ち、首の血管の圧迫を避けます。
    3. 腹臥位時の換気設定
      1. 肺保護換気を使用します。
      2. 酸素化目標に従って、一回換気量 (VT) を 4-6 mL/kg の予測体重に設定し、プラトー圧 (Pplat) を 30 cmH2O、FiO2 、および PEEP ≤に設定します。
      3. オプションで、腹臥位での段階的なPEEPリクルートメントまたはため息操作と組み合わせることができます。
    4. 期間と再配置
      1. 現在の ARDS ガイドラインに基づいて、セッションごとに少なくとも 12-16 時間腹臥位を維持します。
      2. 褥疮を防ぐために、2時間ごとに頭を回転させ、手足の位置を変えます。
      3. 酸素化が維持されたら、または不耐症が発生した場合は仰臥位に戻ります。
    5. 血行動態 (MAP > 60 mmHg)、SpO2、および PaO2/FiO2 を監視して、反応を評価します。皮膚の完全性と顔のツボを監視します。気管内チューブの位置と固定を監視します。
    6. 安全上の考慮事項:心停止または重度の不整脈、気道閉塞、偶発的な抜管、または血行動態の虚脱の場合は、直ちに中断して仰臥位に戻ります。
      注:腹臥位は経肺圧を再分配し、より均質な換気と灌流のマッチングを促進し、背側肺領域の肺胞動員を促進します。

3. PEEP滴定手順

  1. ARDSネットワーク(表1)。
    1. 国立衛生研究所の ARDS ネットワーク PEEP/FiO2 表には、人工呼吸器の調整をガイドするための 2 つの推奨戦略、高 PEEP と低 PEEP が記載されています。この表を使用して、PaO2 を 60-80 mmHg または SpO2 ≥ 90% 16 に維持します。
  2. 圧力-体積(P-V)曲線ガイド滴定(準静的手法)(図2)
    1. 準備: 人工呼吸器が準静的 PV ループ機能をサポートしていることを確認してください。具体的な手順については、準備セクション(手順1.1〜1.3)を参照してください。
    2. 人工呼吸器の設定
      1. 準静的テクニックをアクティブにします。
      2. 吸気流量を2 L / min(低流量)に設定します。
      3. 目標膨張圧力を40cmH2Oに設定します
    3. P-V曲線取得
      1. 人工呼吸器は自動的にPVループを生成します。
      2. 曲線上の下限の変曲点(LIP)と上の変曲点(UIP)を特定します。
    4. モニタリング: 手順全体を通じて、MAP > 60 mmHg、SpO2 > 85% を確認します。
    5. 手順を終了します:肺胞の虚脱を避けるために、LIPのみの最適なPEEPを決定します。
  3. 静的コンプライアンスベースのPEEP滴定
    1. 準備: 具体的な手順については、準備セクション (手順 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. 人工呼吸器の設定
      1. 一回換気量(VT)を4〜8 mL/kgの理想体重(IBW)に設定します。
      2. PEEPを2〜5分ごとに2〜3 cmH2Oずつ増やします。
      3. コンプライアンスが低下し始め、PEEP がさらに増加したら中止します。
    3. コンプライアンス計算
      1. 各 PEEP レベルで、吸気ホールドを実行して Pplat を取得します。
      2. 静的コンプライアンスを計算します:C= VT / (Pプラットフォーム-PEEP)。
    4. モニタリング: MAP > 60 mmHg、SpO2 > 85% を維持します。
    5. 手順を終了します: コンプライアンスに基づいて最適な PEEP を分析します。
  4. リクルートメント操作に先行する PEEP 滴定の減少
    1. 準備: 「準備」セクション (手順 1.1 から 1.3) を参照してください。
    2. リクルートメント操作: 事前定義された方法の 1 つに従って実行します (例: 持続膨張 (ステップ 2.2) または段階的 (ステップ 2.3))。
    3. 漸減滴定
      1. PEEPを経験的な高PEEP(経験的な高PEEP ARDSnet表(表1を参照))から2〜5分ごとに、2〜3 cmH2Oステップで6 cmH2Oに減らします。
        注:PEEPレベルあたり2〜5分の持続時間は、生理学的平衡を可能にし、血行動態の低下を回避するために選択されました。
      2. 各デクリメントで、静的コンプライアンス、SpO2 および PaO2/FiO2 比、および血行動態変数を記録します。
    4. モニタリング: MAP > 60 mmHg、SpO2 > 85% であることを確認します。
    5. 手順を終了する: 血行動態に重大な損害を与えることなく、最高の静的コンプライアンスと酸素化に関連する PEEP レベルは、最適な PEEP と見なされます。
  5. 食道内圧測定ガイド下滴定(図3)
    1. 準備:食道バルーンカテーテルの標準セットアップに従い、準備セクション(ステップ1.1〜1.3)を参照してください。
    2. 人工呼吸器の設定
      1. 容積制御換気 (VCV) または圧力制御換気 (PCV) を使用します。
      2. 4〜8 mL / kg IBWに設定し、高PEEP ARDSnetテーブル(表1)に基づいて経験的PEEPを適用します。
      3. その他のパラメータは変更しません。
    3. PEEPの段階的な減少
      1. PEEPを2〜5分ごとに2 cmH2O下げます。
      2. 各ステップで、吸気終末および呼気終末ホールド操作を実行します。
    4. 文書
      1. 食道圧測定値を記録します: PLexp (呼気終末食道圧)、PLinsp (吸気終末食道圧)、ΔPtp (経肺駆動圧)。
      2. 人工呼吸器のデータを記録します: Pプラットフォーム、PEEPtot
      3. PLexp (PLexp = PEEPtot- Pesexp) と ΔPtp (ΔPtp = PLinsp- PLexp) を計算します。
    5. モニタリング: 血行動態の変化 (平均動脈圧、MAP >60 mmHg) を監視し、SpO2 を 85% >維持します。
    6. 手順を終了します:PLexp ≈ 0 cmH2O(±2 cmH2O)を生成するPEEPを選択します。
  6. 電気インピーダンス断層撮影法(EIT)ガイド下滴定(図5)
    1. 準備
      1. EIT システムの適切な接続と校正を確認してください。
      2. 患者の準備については、準備セクション(ステップ1.1〜1.3)を参照してください。
    2. ベースラインデータ収集
      1. EITソフトウェアの [記録] をクリックします。
      2. 2分間のベースライン換気データを記録します。
    3. リクルートメント操作とPEEP滴定
      1. 説明に従ってリクルート操作を実行します(手順2.1〜2.3)。
      2. 換気の均一性についてリアルタイムのEIT画像を観察します。
      3. PEEPを2〜5分ごとに2 cmH2O減らして、5〜6 cmH2Oまで下げます。
    4. モニタリング: MAP > 60 mmHg、SpO2 > 85% であることを確認します。
    5. 手順の完了: [レコードの停止] をクリックしてセッションを終了します。分析のために EIT データを保存およびエクスポートします。

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結果

臨床現場で一般的に使用される肺動員とPEEP滴定の方法をまとめました(表2 および 表3)。それぞれのアプローチには明確な利点と限界があり、最適な戦略は個々の患者の状態と生理学的反応に合わせて調整する必要があります。

RM は、生理学的、機械的、および画像パラメータの組み合わせを使用して包括的に評価する必要があります。主な評価指標は次のとおりです。1) ガス交換: SpO2 および PaO2/FiO2 比の改善。2) 呼吸力学: 静的コンプライアンスの向上、駆動圧力の低下。3) 血行動態: 不安定性のない MAP > 60 mmHg の維持。4) EtCO2 の傾向と体圧 (V-P) ループ分析。5) 肺超音波 (LUS) や電気インピーダンス断層撮影 (EIT) などの画像診断法。

酸素化の増加と肺コンプライアンスの改善は、一般に、リクルートメントの成功を示します。...

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ディスカッション

RM と PEEP 滴定は、酸素化を最適化し、人工呼吸器誘発性肺損傷 (VILI) を軽減するための人工呼吸器における重要な戦略です。RM では、一時的に高い気道圧 (持続的な膨張や増分 PEEP など) を加えて虚脱した肺胞を再開し、肺の均一性を改善します。一方、PEEP 滴定は、再開の利点と過膨張のリスクのバランスをとりながら、肺胞動員を維持するために必要な最小有効 PEEP レベルを特定することを目的としています。肺動員後の PEEP の調整は重要な手順です。そうしないと、採用が効果がないことが判明する可能性があります。

複数のRM手法が利用可能です(表2)。ただし、すべて胸腔内圧の上昇を伴い、静脈還流を損ない、血行動態の不安定性を引き起こす可能性があります。場合によっては、過剰膨張により RM 中に酸素化が一時的に悪化することがあり、継続的なモニタリングの重要性が強調されています11。したがって、LRM 中のバイタル サインの...

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開示事項

著者らは開示するものは何もない。

謝辞

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
 人工呼吸器ミンドレイマインドレイSV850
EIT博士äゲルスイストーム BB2
超音波装置ミンドレイM9

参考文献

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