このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

方法論記事

機械換気を受けた子どもにおける吸気努力の測定

186 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/70230

⸱

2026年6月9日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Antwerp University Hospital, University of Antwerp, 2McGill University Health Center, Montreal Children's Hospital, 3Department of Critical Care Medicine, The Hospital for Sick Children, 4Pediatric Cardiac ICU, Kokilaben Dhirubhai Ambani hospital and medical research centre, 5Department of Intensive Care Medicine, Ghent University Hospital

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

私たちは、吸気努力を定量化し、人工呼吸器管理を導くための検証済みかつ標準化されたベッドサイド技術を示します。

要約

機械式人工呼吸器を使用している子どもの吸気努力を正確に評価することは、人工呼吸器のサポートを最適化し、肺や横隔膜の損傷を防ぐために不可欠です。過剰な補助は横隔膜の使用不足や萎縮を引き起こし、補助不足は疲労、横隔膜の筋力低下、患者自身による肺損傷(P-SILI)を引き起こす可能性があります。本論文は、インスピレーションの努力を定量化するための実証済みのベッドサイド技術を示しています。呼吸筋努力定量の基準、食道マノメトリーについて説明し、その実用的な限界を考慮した日常臨床実践のための代替アプローチを提示します。呼吸駆動、潮汐吸気努力、最大吸気努力を区別します。間接的な努力パラメータには、横隔膜の電気活動(EAdi)、気道閉塞動作(P0.1、Pocc、PMI)、および横隔膜の超音波パラメータが含まれます。最大吸気圧(MIP)は、最大努力の指標として議論されます。利用可能な場合は代表的な小児データも提供しています。選択されたパラメータの参照値は含まれていますが、子どもの安全閾値を定義するエビデンスは限られています。これらの技術を用いた複合モニタリングにより、機械換気の個別化滴定が可能となり、小児ICUにおける肺および横隔膜保護戦略を支援します。

概要

人工呼吸(MV)中は過剰または不十分な吸気努力が起こり、どちらも呼吸筋に有害となる可能性があります。努力が不足すると横隔膜の弱さが失われる可能性があります。筋弛緩の長期化に伴う横隔膜萎縮は、1988年に新生児のコホートで初めて報告されました。その後の証拠は主に成人研究から得られ、短期間の心閉鎖でも横隔膜の線維構造を乱し、その収縮性を低下させることが示されており、これを総称して人工呼吸器誘発性横隔膜機能障害(VIDD)2,5,6と説明しています。VIDDは4つの外傷メカニズムを含みます:過剰支援筋外傷、不足支援筋外傷、偏心性筋外傷、呼気性筋外傷7。小児8,9歳の小児では補助不足の筋外傷(使用停止による横隔膜萎縮)が報告されていますが、過剰支援の筋外傷および偏心性および呼気性筋外傷は小児集団において依然として不十分に特徴づけられていません。

過剰な吸気力は、患者自傷肺損傷(P-SILI)と呼ばれる別の肺損傷とも関連しており、過度な患者の努力によって高圧が生じ、人工呼吸器の支援によって増幅される可能性があります。さらに、過度の努力は呼吸(WOB)の仕事量を増加させ、呼吸筋疲労を引き起こす可能性があります。離乳期には、WOBの上昇が機械的換気からの成功を妨げる主要な要因となります。これらの調査結果は、過剰支援と不足支援の両方を防ぎ、MV支援を適切に調整することの重要性を強調しています。したがって、吸気力の正確な評価は現代の小児集中治療において基本的でありながら、依然として十分に活用されていない要素です。最近の進展にもかかわらず、子どものインスピレーションの動機や努力における安全な閾値を定義する証拠は限られています。

現在でも臨床医は、補助呼吸筋の使用、肋下縮戻、患者の快適さの臨床評価に依拠して、換気支援の調整や抜管準備状況の評価に依拠しています。これらの観察はかけがえのないものであり、代えがたいものですが、本質的に主観的です。吸引努力の客観的生理学に基づく測定は、ベッドサイド検査を補完し、人工呼吸器の調整を改善し、人工呼吸からの適時な成功した解放を促進する可能性があります13。

吸気活動を測定する際には、生理学的背景や、吸気推進力、潮汐呼吸努力、最大努力(機能)の違いを理解することが重要です。吸気ドライブは、主に横隔膜を刺激する脳幹呼吸中枢から発せられる神経指令を表します。この神経出力は直接測定できませんが、横隔膜の電気活動(EAdi)や圧力由来のP0.114から推定できます。吸気努力は、これらの神経指令に対する吸気筋の機械的な反応を表しています。これは主に横隔膜である吸気筋(Pmus)が空気の流れを生み出す圧力を反映しています。横隔膜負荷が増加すると、肋間筋、胸鎖乳突筋、斜角筋などの補助筋が吸気を助けるために動員されます。自発的な吸気時に呼吸筋が収縮することで胸膜圧(Ppl)が低下し、これは現在の呼吸努力を定量化するゴールドスタンダードである食道マノメトリーで食道圧(Pes)を測定することで推定できます。Pesの測定により、圧力時積(PTP)、圧力率積(PRP)、呼吸作業(WOB)などの高度な統合努力指数の計算も可能となり、呼吸負荷とエネルギー消費の総量を反映します。

いくつかの非侵襲的な代理母は、PES測定を補完または代替することができます。これには閉塞圧(Pocc)15、圧迫筋指数(PMI)16 、横隔膜超音波評価17が含まれます。呼吸筋機能は、筋肉が生み出せる最大の努力を指します。最大吸気圧(MIP)は、人工呼吸活動が自然に起こる換気中の子どもの機能を示す指標であり、換気期間中の横隔膜の厚さの変化も機能の指標となり得ます。このプロトコルは、吸気推進、努力、呼吸筋機能を定量化するためのベッドサイド測定技術のスペクトラムを提供します。これにより、臨床医は人工呼吸が呼吸筋活動や機能に与える影響を測定し、呼吸サポートと鎮静の最適な調整により肺および横隔膜の保護換気が可能になります。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

1. 食道マノメトリー

注意:年齢と体重に応じた適切な小児食道バルーンカテーテルを使用してください( 表1参照)。食道バルーンの種類に応じて1〜10 mLの注射器を使用します( 表2参照)。硬質チューブと人工呼吸器、または圧力トランスデューサー付きの専用モニターを使いましょう。オプションの圧力・時間積/圧力速度積(PTP/PRP)計算のための統合解析または外部解析ソフトウェアを搭載してください。

  1. 材料の準備 – バルーンのサイズは年齢と重さに基づいて選びます( 表2参照)。選択した人工呼吸器またはモニターの圧力トランスデューサーを準備し、大気圧にゼロにします。食道バルーンに漏れがないか確認してください。
  2. 挿入深さの推定 – 鼻-耳-頭骨(NEX)距離を測定し、望ましい挿入深さを決定します。食道の下3分の1を狙いましょう。
  3. カテーテルを挿入する – 水溶性の潤滑剤でカテーテルを潤滑します。カテーテルを測定されたNEX距離より少し上に進めます。カテーテルを圧力トランスデューサーに接続し、バルーンを最小限に膨らませ( 表2参照)、圧力の変折を監視します。
  4. カテーテルの位置を確認する – 腹部に優しい圧迫を加えます。正の食道圧(Pes)の偏向は、遠位食道の位置を示します。その後、Pesトレーシングに心拍振動が現れるまでゆっくりとカテーテルを抜きます(図1)。これによりカテーテルは食道の下3分の1に位置します。
  5. 初期バルーン膨張 – バルーンからすべての空気を吸い込みます。システムを大気圧にゼロにします。メーカー推奨の初期容量まで風船を膨らませてください。
  6. バルーン体積の最適化 – バルーンを0.1 mLにしぼめ、段階的に膨らませて、最大ΔPesが発生する最小体積(Vが最適)として定義される最適充填体積を求めます。あるいは、しぼんだ風船から始めて、周囲の圧力に平衡させてから0.1 mLずつ膨らませます。各増分の後、バルーンをしぼませ、その後10秒19分大気圧と再び平衡させてから次のステップに進みます。
    注意:これは重要なステップであり、Hotzら19、Mojoliら20、Rudolphら21による詳細な説明を読むことを強くお勧めします。推奨充填量および体積増分の詳細概要は 表2に記載されています。
  7. 閉塞検査を行う – 人工呼吸器の呼気末保持ボタンを押します。受動的な患者では、閉塞中にゆっくりと深く両側胸椎圧迫を加え、気道圧(足)とPESの両方の増加を測定します。自発呼吸活動がある患者では、 次の吸気努力時のPawとPesの両方の減少を呼気ホールド(バイデュール法)で測定します。(図1C)
  8. 校正の確認 – ΔPes / ΔPawの比率を測定し、この値が0.8から1.2(成人で一般的な範囲)または0.7から1.3(21歳児の許容範囲)の間にある場合は、バルーンのキャリブレーションと位置を受け入れます。
  9. PESのモニタリングを開始してください。人工呼吸器の画面を開いて、Pesと経肺駆動圧の連続記録を表示します。主要変数であるΔPesは、呼気末圧と吸気末圧の差として定義されます。
    注意:ΔPes/ΔPawが範囲内でない場合、カテーテルの容積と深さが正しくない可能性があります。バルーン充填量を再評価し、必要に応じて0.2〜0.5mL単位で調整するか、必要に応じてカテーテルの深さを±1〜2cm調整してください。調整後、閉塞テストを繰り返し、比率が目標範囲内に安定するまで繰り返します。

figure-protocol-1
図1:測定中の食道圧(Pes)波形の解釈と検証。 図は、Pesカテーテル挿入および校正(A)時に得られる特徴的な気道圧(Paw、赤)および食道圧(Pes、黄色)波形を示しています。吸気力なし呼吸時と能動的努力時のPesとPawの比較。吸気時にPesが下向きに偏向することは、患者が促す吸引の努力を示しています。(B):PESトレーシングに重ね合わせた心拍変動(CO)の特定とΔPesの測定。COと本当の呼吸変動を認識・区別することは、正確な信号解釈に不可欠です。(C) バイデュール法は、カテーテルの正しい位置とバルーン充填の検証に用いられます。呼気停止中は、Paw(ΔPaw)とPes(ΔPes)の同時圧力変化を比較します。ΔPes/ΔPawの比率が0.7から1.3(または0.8–1.2、論文参照)であれば、小児における十分な校正と正しいバルーン配置が確認されます。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

2. 呼吸努力の臨床評価

  1. 患者の準備 - 胸部と腹部の視認性を確保しましょう。気道閉塞、発熱、興奮などの可逆的な要因を修正しましょう。
  2. 呼吸パターンを観察する - 数回連続した呼吸中にリズム、深さ、逆説的な動き、人工呼吸器との同期を評価してください。
  3. 補助筋の使用を確認する – 吸気時には肋間、肋下、または胸骨上縮減(皮膚の内側への動き)、喉筋(高い音が聞こえる)、鼻の広がり(鼻孔の外側への動き)、首の筋肉の活性化を観察してください。
  4. 成績評価 – 主観的には引き戻しを軽度、中等度、重度に分類し、擦れ声は軽度(興奮時)または重度(安静時)に分類します。
  5. 再評価と記録 – この評価を定期的に繰り返しましょう
    注意:選択的に、リトラクション、ストライドール、パルサスパラドクサス23を含む検証済みの呼吸努力スコアを使用してください。

3. 横隔膜の電気活動(EAdi)

  1. 準備 – 修正されたNEX(鼻-耳-剣突)式を用いて初期カテーテル挿入深度を推定し、各カテーテルサイズに付属する口腔または鼻の位置に関する具体的な方程式と参照表を適用します。
    注意:EAdiカテーテルと、EAdiモニタリング機能を備えた対応人工呼吸器が必要です。
  2. カテーテルを挿入・位置づけてください – 鼻胃または口胃のEAdiカテーテルを食道に挿入します。人工呼吸器のEAdi振幅を観察してください。最大EAdi振幅が得られるまでカテーテルを前進または引き抜きます。
  3. 正しい位置を確認する – 人工呼吸器のカテーテル位置装置を開けてください。カテーテルを上下に動かし、横隔膜筋電図(EMG)信号の振幅(トレース上の紫色)が中央の2つのトレースに表示されるまで続けます。
  4. 信号を記録する – 数分間安定した自発呼吸を続けてください。人工呼吸のエピソード中、EAdi波形を継続的に記録してください。
  5. パラメータを解析する – EAdi振幅を評価します。トレンド画面を開き、通常30分から4時間の選定期間の平均を表示します。選択した期間のピークEAdi振幅に仮想線を描き、その期間の平均ピークEAdi値として用いてください。
    注意:人工呼吸器は平均値を計算しないため、正式な平均ピークEAdi値は提供されていません。分析は研究目的でオフラインで行うことも可能です。
  6. 神経筋効率(NME)の推定 – 呼気末閉塞動作を行います。気道圧力損失(ΔPaw)を同じ努力中の電気活動の変化量(ΔEAdi)で割ってNMEを計算します(NME = ΔPaw/ΔEAdi)。画面録画を行い、ピークと基準値の差としてΔEAdiを測定します。ΔPawをピーク気圧と正呼気圧(PEEP)の差として測定します。比率は臨床医が計算しなければならず、自動的に計算されるものではありません。
  7. EAdi上昇開始とピーク振幅(dt)の間の時間(ミリ秒単位)を測定し、これら2つの時刻間のEAdiマイクロボルトの差を計算します。EAdiの上昇率をEAdi/dtとして計算します。この値は、吸気開始時に神経活性化がどれほど急速に増加するかを示しています。

4. P0.1

  1. 自発呼吸の確認 – 患者が呼吸を誘発しているか(人工呼吸器が流量や圧力曲線上の異なる色で示す)か、回路加圧前に圧力や流量の波形に負の偏向によって吸気努力が確認されているかを確認します。
  2. 不明な場合は、人工呼吸器の呼気保持ボタンを押して呼気閉塞法を行い、気道圧力波形に負の偏向がないか確認します。真負のたわみはU字型です。
  3. 呼気閉塞を行う – 人工呼吸器の呼気保持ボタンを少なくとも250ms押し続けて、空気の流れを遮断して呼気保持を有効化します。閉塞中に自然発生的な吸気努力が記録されるようにしてください。
  4. Measure P0.1 – 初期気道圧力の偏向を特定します。PEEPと吸気開始から100ms後に測定された負圧の差を測定します。3回の呼吸を繰り返し、結果を平均化します。
    注意:ほとんどの人工呼吸器はこの変数を自動または表示時に表示します。価値観の解釈についての議論に言及します。

5. 閉塞圧(POCC)

  1. 自然呼吸を確認する – 患者が呼吸を促していること、そして圧力や流量の波形に吸気の努力が見えていることを確認しましょう。不確かな場合は呼気閉塞操作を行い、圧力波形に負の偏向がないか確認してください
  2. 人工呼吸器の波形の記録を始めてください
  3. 呼気閉塞を行う – 人工呼吸器の呼気停止ボタンを押して空気の流れを遮断して呼気停止を開始します。閉塞中に自発的な吸気努力が捉えられていることを目で確認し、気道圧力曲線の負の偏向を探します。患者に対して、口頭や触覚でのコーチングは避けてください。目的は患者の基礎的な呼吸努力を捉えることです。
  4. 記録を解析する – 閉塞動作(Pmin)開始後の 最初の 呼吸努力で到達した最低気道圧を特定します。Pocc = PEEP – Pminを計算します。
  5. 測定を繰り返し行う – 再現性を確保するために3回繰り返し、生理的変動を考慮して結果を平均化します。
  6. ΔPesの推定 – 検証済み変換ΔPes = (2/3) x Pocc24を用いる
    注意:閉塞操作は血行動態が安定した患者のみに実施してください。重度の低酸素血症、空気の閉じ込め、高頭蓋内圧、または患者と人工呼吸器の非同期が顕著な場合は避けてください。閉塞は短く保ち、酸素飽和度低下、徐脈、または苦痛が起きた場合は直ちに中止してください。継続的な心肺モニタリングは必須です。

6. 圧迫筋指数(PMI)

  1. 自然呼吸を確認する – 患者が呼吸を促していること、そして圧力や流量の波形に吸気の努力が見えていることを確認しましょう。不確かな場合は呼気閉塞操作を行い、圧力波形に負の偏向がないか確認してください。
  2. 人工呼吸器の波形の記録を始めてください
  3. 吸気ホールドを行う – 患者が誘発する呼吸中に短時間の吸気気道閉塞(≤2〜3秒)を開始します。PIPより気道圧が上昇し、その後一定のプラトー(Pplat)が現れるのを観察してください。呼気や腹筋の活性化を防ぐために、3秒以上保持を避けてください。
  4. マヌーバーの妥当性を評価する – 有効なPMIトレースでは、PIPからPplatへの急速な移行が示され、その後少なくとも1〜2秒続く安定したプラトーフェーズが続くことを示します。プラトーがPIPを下回る場合、この操作は吸気努力が低いか、吸気中に一貫して存在しないことを示唆し、PMI=0となります。もし動きが目に見える高原に達しなければ無効とみなされます。ホールド操作中、心臓の振動がよく観察されます。
  5. PMIを計算して繰り返します – PMIを次の式で計算します:PMI = Pplat – PIP。この操作を少なくとも3回繰り返し、技術的に許容される試行数の平均を報告します(図2)。

figure-protocol-2
図2:圧迫筋指数(PMI)の測定。 図はPMI測定を示しており、補助呼吸や自然呼吸時の吸気筋の努力を定量化します。吸気停止が始まると、気道圧(Paw)波形は最大吸気圧(PIP)を上回り、最終的に新たなプラトー(Pplat)に達します。自発的な吸気努力がある場合、この上昇は呼吸筋の弛緩によって引き起こされます。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

7. 最大吸気圧(MIP)

  1. 自然呼吸を確認する – 患者が呼吸を促していること、そして圧力や流量の波形に吸気の努力が見えていることを確認しましょう。不確かな場合は呼気閉塞操作を行い、圧力波形に負の偏向がないか確認してください。
  2. 人工呼吸器の波形の記録を始めてください
  3. 患者と人工呼吸器またはモニターの準備をする – バイタルサインをモニタリングして、患者の血行動態が安定し、十分な酸素供給があるかを確認します。単独モニターを使用する場合は、圧力トランスデューサーが周囲圧力でゼロになっていることを確認してください。気道圧の記録を始めてください。
  4. 協力的な患者 – 人工呼吸器の呼気停止ボタンを押して気道閉塞法を開始します。この動作中に最大限の強い吸気を行うよう指示します。努力が落ち着くまで閉塞を維持してください。最大限の努力を促すために言葉での励ましを与えましょう。
  5. 非協力的または鎮静された患者 – 長時間の呼気停止を開始します(最大8回の自発的な努力、または最大12秒25)。気道圧力波形における自発的な吸気努力に対応する負の偏向を観察してください(上記参照)。
  6. 測定して繰り返し – 操縦中に達成された最大の負圧を記録します。Poccとは異なり、この値は閉塞開始後の最初の吸気努力に対応するわけではなく、同じホールド内での次の試みはより大きな振幅に達することがあります。少なくとも3回繰り返し、操作間の短い回復を確保し、最も再現可能な値を患者のMIPとして報告します(図3)。
    注:MIPはPiMaxまたはネガティブ・インスパイラティブ・フォース(NIF)とも呼ばれます

figure-protocol-3
図3:呼気末ホールド中のP0.1、Pocc、MIPの測定。気道圧(Paw)波形は呼気末停止時に示されます。(左)P0.1とPoccはホールドの最初の吸気努力時に測定されます。P0.1は吸気開始から100ms後の気道圧力低下を示し、Poccは同じ努力中に到達する最大負圧を示します。(右)MIP(最大吸気圧)は呼気停止中に記録されたすべての吸気努力の中で最も大きな負圧偏向として特定されています 2回目の閉塞呼吸後にわずかに呼気圧が上昇する点に注目してください。これは呼気筋の活性化による可能性があります。呼気筋活動が臨床的に疑われる、または存在が確認された場合、各MIP計算ではPEEP値を圧力変化の基準呼気圧として保持すべきです。 この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

8. 横隔膜超音波26

注:特殊な機器が必要です:Mモード対応の超音波システム、ダイアフラム厚さ測定用の高分解能リニアプローブ(6–13 MHz)、および波幅評価用の低周波曲線またはフェーズドアレイプローブ(2–5 MHz)が必要です。

  1. 横隔膜を特定する - 患者を仰向けまたは半横たわりに位置させます。ゲルを塗布し、線状プローブを右のアポジットゾーン(9〜10肋間隙、腋中線)に位置し、向きのマーカーを頭蓋方向に向けます。プローブを肋骨に平行に回転させ(患者の後方に向きを合わせ)、肝臓が見えるまで尾方向にスライドさせます。胸膜と腹膜の間の横隔膜を位置づけるために、肋間の1つの空間を頭蓋に動かします。
  2. 画像の最適化 – 胸膜と腹膜の可視化を最大化するために、奥行き、ピント、ゲインを調整します。角度誤差を最小限に抑えるために、プローブは胸壁に対して垂直に置いてください。連続測定時の一貫性を保つために、皮膚にプローブの位置をマークしてください。
  3. ダイアフラム厚(DT)を測定する – 2D画像を呼出終了時に凍結する。呼気末の横隔膜厚(DTee)を胸膜および腹膜の線自体を除いて垂直に測定し、測定距離を 図4に示すものに近づけます。ミリメートル単位で値を記録してください。
  4. 横隔膜肥厚率(DTF)を測定 – 自然呼吸患者のみに適用されます。ゆっくりと掃く速度でMモードを起動し、Mモードラインをダイアフラムに合わせます。数回の呼吸を記録し、画像を凍結し、呼気末(DTee)と吸気末(DTei)の厚さを測定して 、測定距離を図5に示すものに近づけます。DTF (%) = [(DTei – DTee) / DTee] × 100 を計算します。
  5. ダイアフラムの移動(DE)を測定する – 曲線プローブまたはフェーズドアレイプローブに切り替えます。プローブを鎖骨中部線に位置させ、向きのマーカーを頭蓋状に向け、Bモードで横隔膜を可視化します。Mモードを有効にし、Mモードラインをダイアフラムの動きの経路に沿って配置します。呼気末端の基準線から吸気末端のピークまでの垂直方向の移動をミリメートル単位で測定します。
    注意:外出は患者が(一時的に)支えがなく自然呼吸している場合にのみパラメータとして価値があります。肺の受動的吸気は横隔膜の尾部運動を引き起こす可能性が高いためです。

figure-protocol-4
図4:呼気末期のダイアフラム厚(DT)の超音波測定。(A) 呼気末の右半横隔膜のBモード超音波画像。横隔膜は胸膜と腹膜の間に層状構造として視覚化されます(それぞれ上部の白い矢印と下部の矢印)。2本のエコー線間の距離はダイアフラム厚(DT)を表します。 (B) 同じ領域、すなわち呼気末端の右半横隔膜の拡大図(赤)。正確な測定を確保するために、キャリパーは胸膜層と腹膜層の明るいエコー境界内に設置する必要があります。DT = ダイアフラムの厚さ; この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

figure-protocol-5
図5:Mモード超音波による横隔膜増厚率(DTF)の評価。 (A) 右半横隔膜のBモード画像。縦線(白い矢印で示されている)は、振膜の上に垂直に配置されたMモードカーソルを表しています。下のセクションには対応するMモードトレースが表示されており、呼吸サイクル全体を通じて横隔膜の動きや厚さの変化をリアルタイムで可視化しています。 (B) Mモードトレースの拡大図で、呼気末(青キャリパー)および吸気末(赤キャリパー)のダイアフラム厚を強調。DTF = 横隔膜の肥厚率。この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

ペス

小児では補助換気時の典型的なΔPes値は4〜18 cmH₂Oの範囲です。4〜5 cmH₂O<ΔPは吸気努力の低下または過剰補助の可能性を示唆し、14〜18 cmH₂O>ΔPは過剰な努力または患者と人工呼吸器の非同期を示唆します27,28。

正確な位置は、食道圧(Pes)トレーシング上の心拍振動の存在や安定した呼吸同期波形の偏向によって確認されます( 図1参照)。ΔPesを超えて、高度な導出指標は吸気負荷や呼吸筋のパフォーマンスをより包括的に評価できる可能性があります。 圧力–時間積(PTP) は、吸気筋圧を時間とともに積分したもので、圧力の大きさと吸気持続時間の両方を反映し、呼吸時の酸素消費コストと相関します(

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

最近の証拠では、吸気力の調整によって機械換気を受けた子どもの横隔膜機能障害を軽減する可能性が示されています。そのため、臨床医は努力を定量化し、情報に基づいた意思決定を行うために、使いやすく正確なツールを必要とします。人工呼吸器を使用している子どもに対して視覚 評価する構造化された臨床ベッドサイドアプローチは可能ですが、定量的なパラメータを提供するものではなく、客観的な生理学的測定を補完するためにのみ使用すべきです。

食道マノメトリーは、機械的人工呼吸をしている子どもの吸気努力を正確に定量化できます。食道圧は、食道が後胸膜腔に近接しているため、胸膜圧(Ppl)を反映します。自発的な吸気努力中、食道圧波形は負の偏向を示し、負の胸腔内圧の生成を反映します(図3)。これは、吸気の努力と、吸気中に発生する吸気筋圧(Pmu)の代わりです。ΔPesは胸壁の反動圧(Pcw)を考慮しないため、真のPmusをやや過...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

すべての著者は利益相反を報告していません

謝辞

資金提供:トム・シェペンス博士はリサーチ・ファウンデーション・フランダースの支援を受けています。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

```html
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
NAVAカテーテルGetinge横隔膜の電気活動
NaCl 0,9% どれでも横隔膜の電気活動NAVAカテーテルは挿入前に生理食塩水に浸す
EAdiデータ記録ソフトウェアGetinge横隔膜の電気活動ServoTrackerソフトウェアはGetingeから提供可能
NAVA対応人工呼吸器Getinge横隔膜の電気活動
14fr NutriVentカテーテルSIDAM食道測定年齢の高い子供にのみ
6fr, 7fr, 8fr食道カテーテルAvea食道測定
5fr食道カテーテルCooper食道測定
圧力センサー どれでも食道測定通常のモニターまたはスタンドアロンデバイス（例：FluxMed、MBMed、アルゼンチン）に統合可能 
3方向ルアーロックコネクタどれでも食道測定
滅菌ジェルどれでも食道測定挿入前に食道バルーンに潤滑
バルーン膨張用シリンジどれでも食道測定歴史的にはガラス製シリンジが使用されていたが、現在では通常のプラスチック製使い捨てシリンジが使用されている。小児用バルーンには2〜3mlの小容量が好まれる。成人用には10mlシリンジを使用。
データ分析ソフトウェアどれでも食道測定例：FluxView（MBMed、アルゼンチン）
硬質ルアーロック延長セットどれでも食道測定
超音波機器どれでも横隔膜超音波Mモード機能が必要
高解像度リニアプローブ（6–13 MHz） どれでも横隔膜超音波
低周波曲線または位相配列プローブ（2–5 MHz）どれでも横隔膜超音波
```

参考文献

  1. Brochard, L., Slutsky, A., Pesenti, A. Mechanical ventilation to minimize progression of lung injury in acute respiratory failure. Am J Respir Crit Care Med. 195, 438-442 (2017).
  2. Goligher, E. C., et al. Evolution of diaphragm thickness during mechanical ventilation: impact of inspiratory effort. Am J Respir Crit Care Med. 192, 1080-1088 (2015).
  3. Goligher, E. C., et al. Lung- and diaphragm-protective ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 202, 950-961 (2020).
  4. Knisely, A. S., Leal, S. M., Singer, D. B. Abnormalities of diaphragmatic muscle in neonates with ventilated lungs. J Pediatr. 113, 1074-1077 (1988).
  5. Heunks, L., Doorduin, J., van der Hoeven, J. G. Monitoring and preventing diaphragm injury. Curr Opin Crit Care. 21, 34-41 (2015).
  6. Hooijman, P. E., et al. Diaphragm muscle fiber weakness and ubiquitin-proteasome activation in critically ill patients. Am J Respir Crit Care Med. 191, 1126-1138 (2015).
  7. Goligher, E. C. Myotrauma in mechanically ventilated patients. Intensive Care Med. 45, 881-884 (2019).
  8. Valverde Montoro, D., et al. Ultrasound assessment of ventilator-induced diaphragmatic dysfunction in mechanically ventilated pediatric patients. Paediatr Respir Rev. 40, 58-64 (2021).
  9. Yao, Y., et al. Association of diaphragmatic dysfunction with duration of mechanical ventilation in pediatric intensive care: a prospective cohort study. BMC Pediatr. 24, 607 (2024).
  10. Yoshida, T., Grieco, D. L., Brochard, L., Fujino, Y. Patient self-inflicted lung injury and positive end-expiratory pressure for safe spontaneous breathing. Curr Opin Crit Care. 26 (1), 59-65 (2020).
  11. Khemani, R. G., et al. Risk Factors for Pediatric Extubation Failure: The Importance of Respiratory Muscle Strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  12. Abu-Sultaneh, S., et al. Executive SHORT ABSTRACT: International Clinical Practice Guidelines for Pediatric Ventilator Liberation, A Pediatric Acute Lung Injury and Sepsis Investigators (PALISI) Network Document. Am J Respir Crit Care Med. 207 (1), 17-28 (2023).
  13. Khemani, R. G., et al. Randomized Trial of Lung and Diaphragm Protective Ventilation in Children. NEJM Evid. 4 (6), EVIDoa2400360 (2025).
  14. Telias, I., et al. Airway occlusion pressure as an estimate of respiratory drive and inspiratory effort during assisted ventilation. Am J Respir Crit Care Med. 201, 1086-1098 (2020).
  15. Rudolph, M. W., et al. Airway occlusion pressure and P0.1 to estimate inspiratory effort and respiratory drive in ventilated children. Pediatr Crit Care Med. 26, e498-e506 (2025).
  16. Natalini, G., et al. Non-invasive assessment of respiratory muscle activity during pressure support ventilation. J Clin Monit Comput. 35, 913-921 (2021).
  17. De Meyer, G. R., et al. Relationship between esophageal pressure and diaphragm thickening fraction in sedated children. Pediatr Crit Care Med. 24, 652-661 (2023).
  18. Khemani, R. G., et al. Risk factors for pediatric extubation failure: The importance of respiratory muscle strength. Crit Care Med. 45 (8), e798-e805 (2017).
  19. Hotz, J. C., Sodetani, C. T., Van Steenbergen, J. V., Khemani, R. G., Deakers, T. W., et al. Measurements obtained from esophageal balloon catheters are affected by the esophageal balloon filling volume in children with ARDS. Respir Care. 63 (2), 177-186 (2018).
  20. Mojoli, F., Iotti, G. A., Torriglia, F., et al. In vivo calibration of esophageal pressure in the mechanically ventilated patient makes measurements reliable. Crit Care. 20 (1), (2016).
  21. Rudolph, M. W., Koopman, A. A., Blokpoel, R. G. T., Kneyber, M. C. J. Evaluation of Optimal Esophageal Catheter Balloon Inflation Volume in Mechanically Ventilated Children. Respir Care. 69 (3), 325-332 (2024).
  22. Sun, X. M., et al. Use of esophageal balloon pressure-volume curve analysis to determine esophageal wall elastance and calibrate raw esophageal pressure: a bench experiment and clinical study. BMC Anesthesiol. 18 (1), 21 (2018).
  23. Shein, S. L., Hotz, J., Khemani, R. G. Derivation and Validation of an Objective Effort of Breathing Score in Critically Ill Children. Pediatric Critical Care Medicine. 20 (1), E15-E22 (2019).
  24. Ito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  25. Harikumar, G., Moxham, J., Greenough, A., Rafferty, G. F. Measurement of maximal inspiratory pressure in ventilated children. Pediatr Pulmonol. 43 (11), 1085-1091 (2008).
  26. Bellissimo, C. A., Morris, I. S., Wong, J., Goligher, E. C. Measuring Diaphragm Thickness and Function Using Point-of-Care Ultrasound. J Vis Exp. (201), e65431 (2023).
  27. Vaporidi, K., et al. Esophageal and transdiaphragmatic pressure swings as indices of inspiratory effort. Respir Physiol Neurobiol. 284, 103561 (2021).
  28. Carteaux, G., et al. Bedside adjustment of proportional assist ventilation to target a predefined range of respiratory effort. Crit Care Med. 41 (9), 2125-2132 (2013).
  29. Khemani, R. G., et al. Pediatric extubation readiness tests should not use pressure support. Intensive Care Med. 42 (8), 1214-1222 (2016).
  30. Willis, B. C., et al. Pressure-rate products and phase angles in children on minimal support ventilation and after extubation. Intensive Care Med. 31, 1700-1705 (2005).
  31. Eachempati, S. R. Minimally invasive and noninvasive diagnosis and therapy in critically ill and injured patients. Arch Surg. 134, 1189 (1999).
  32. Tonelli, R., et al. Assessing inspiratory drive and effort in critically ill patients at the bedside. Crit Care. 29, 339 (2025).
  33. Emeriaud, G., et al. Evolution of inspiratory diaphragm activity in children over the course of the PICU stay. Intensive Care Med. 40, 1718-1726 (2014).
  34. Kallio, M., et al. Electrical activity of the diaphragm during neurally adjusted ventilatory assist in pediatric patients. Pediatr Pulmonol. 50, 925-931 (2015).
  35. Plante, V., et al. Elevated diaphragmatic tonic activity in PICU patients. Pediatr Crit Care Med. 24, 447-457 (2023).
  36. Kyogoku, M., et al. Direction and magnitude of change in plateau pressure during inspiratory holds. Crit Care Med. 49, 517-526 (2021).
  37. Pavez, N., Damiani, L. F. Inspiratory and expiratory pause during pressure support ventilation. Med Intensiva. 46, 213-216 (2022).
  38. Duyndam, A., et al. Reference values of diaphragmatic dimensions in healthy children aged 0-8 years. Eur J Pediatr. 182, 2577-2589 (2023).
  39. Johnson, R. W., et al. Muscle atrophy in mechanically ventilated critically ill children. PLoS One. 13, e0207720 (2018).
  40. Gao, Y., et al. Accuracy of lung and diaphragm ultrasound in predicting infant weaning outcomes. Front Pediatr. 11, 1211306 (2023).
  41. Shimatani, T., et al. Fundamental concepts and latest evidence for esophageal pressure monitoring. J Intensive Care. 11, 22 (2023).
  42. Sinderby, C., et al. Neural control of mechanical ventilation in respiratory failure. Nat Med. 5, 1433-1436 (1999).
  43. Barwing, J., et al. Evaluation of catheter positioning for neurally adjusted ventilatory assist. Intensive Care Med. 35, 1809-1814 (2009).
  44. Bellani, G., et al. Estimation of patient inspiratory effort from diaphragm electrical activity. Crit Care Med. 41, 1483-1491 (2013).
  45. Essouri, S., et al. Relationship between diaphragmatic electrical activity and esophageal pressure monitoring in children. Pediatr Crit Care Med. 20, e319-e325 (2019).
  46. Crulli, B., et al. Evolution of inspiratory muscle function in children during mechanical ventilation. Crit Care. 25, 1-10 (2021).
  47. Koopman, A. A., et al. Surface electromyography to quantify neuro-respiratory drive in mechanically ventilated children. Respir Res. 24, 77 (2023).
  48. Manczur, T. I., et al. Assessment of respiratory drive and muscle function in the pediatric intensive care unit. Pediatr Crit Care Med. 1, 124-126 (2000).
  49. Eito, Y., et al. Estimation of inspiratory effort using airway occlusion maneuvers in ventilated children: a secondary analysis of an ongoing randomized trial testing a lung and diaphragm protective ventilation strategy. Crit Care. 27 (1), 466 (2023).
  50. Foti, G., et al. End-inspiratory airway occlusion method to assess inspiratory muscle pressure. Am J Respir Crit Care Med. 156, 1210-1216 (1997).
  51. DiNino, E., et al. Diaphragm ultrasound as a predictor of successful extubation. Thorax. 69, 431-435 (2014).
  52. Sanchez De Toledo, J., et al. Diagnosis of abnormal diaphragm motion after cardiothoracic surgery. Congenit Heart Dis. 5, 565-572 (2010).
  53. Kopp, W., et al. Impact of preintubation noninvasive ventilation in pediatric ARDS. Crit Care Med. 49, 816-827 (2021).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

タグ

Mechanical VentilationPediatric ICUEsophageal ManometryDiaphragm UltrasoundMaximal Inspiratory PressureDiaphragm Electrical ActivityAirway Occlusion ManeuversRespiratory Muscle EffortLung Protective Strategies
お問い合わせ
図書館に推薦する

プライバシー

利用規約

ポリシー

著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。