手術中の自発的換気の維持–レビュー記事

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はじめに

多くの外科手術中に機械的換気が必要であるが、換気のパラダイムシフトは過去数十年間に行われている。 神経筋遮断と断続的な陽圧を適用するその後の制御された機械的換気は、負傷していない健康な肺を有する患者においても、呼吸器系を損ない、術後肺合併症（Ppc）を引き起こし、臨床転帰が悪化し、入院時間が延長され、病院ケアのコストが増加するという説得力のある証拠がある。 Ppcの発生率は、非胸部手術後5-10％、高リスク患者では22％、4.8–54である。胸部手術後の6％（関連死亡率は10-20％）であり、軽度の手術でも1-2％である可能性があるため、Ppcは術後期間（1,2）の心血管イベントの後に二番目に一般的な重

過去二十年にわたる広範な研究に基づいて、人工呼吸器誘発肺損傷（VILI）の病態生理のより良い理解が広く達成されており、低潮汐容積、中程度または最適 さらに、呼吸力学の高度なモニタリング、コンプライアンス、プラトー圧力、駆動圧力、さらには目標パラメータとしての経肺圧の使用、肺の歪みとストレスの 全体的に、保護換気の分野における最近の試験のこれらの結果は非常に有望で説得力があり、この戦略の役割は、日常的な麻酔ケアにおける全身麻酔

全身麻酔中の神経筋遮断の役割と、術後呼吸障害に関する術後早期の残存神経筋遮断を避けることの重要性を認識することは、別の新しい方向 最近の多施設前向き観察研究の結果は、全身麻酔中の神経筋遮断剤（NMBAs）の使用がPpcのリスク増加と関連していることを示した。 さらに、麻酔中の神経筋伝達を監視することも、逆転剤の使用も、このリスクを低下させることもできない。 一般的な研究の研究者は、麻酔科医が神経筋遮断の潜在的な利点とPpcのリスクとのバランスをとる必要があることを推奨し、声門上装置の使用と神経筋遮断、気管内挿管およびその後の軽度の外科的処置中の制御された機械的換気の使用よりも自発的な呼吸を維持することの優位性を示唆した18)。 これらの結果は、全身麻酔中の自発呼吸を維持することが、さらなる改善のための選択肢の一つである可能性があることに注意を喚起する。 さらに、この技術は胸部外科のようなPpcの高められた危険の外科介在のために有利、かもしれません。 自発換気（19-25）の下で胸腔鏡下および開放胸部手術における非挿管麻酔の呼吸に対する有利な効果についての成長の経験に基づく証拠がある。 しかし、外科的ニーズを満たすために、いくつかの処置中に神経筋遮断および制御された換気が推奨されるかもしれないことに留意すべきである。

呼吸の基本原則

生理学的呼吸は、胸壁と肺との間の複雑で正確な相互作用の結果である。 呼吸筋、胸壁および肺の弾性成分の寄与は、呼吸器系（口と胸壁の外面との間）を横切る圧力勾配を生成する上で中心的な役割を果たし、空気がガス交換が行われる肺胞空間に入ることを可能にするために気道の間に気流が生じる。 機械的換気の間、特に麻酔薬および鎮痛薬またはNMBAsの使用のために術中の設定では、呼吸駆動および筋肉の活動は著しく減少し、ほとんどの場合完全に消滅する可能性がある。 この場合、人工呼吸器は空気の流れを作り出すために陽圧を発生させなければならない。 単純化された換気は、その起源に関係なく、呼吸器系全体で圧力差が発生したときに発生します。 この圧力差（勾配）は、次の普遍的な式によって決定されます:Pao+Pmus=PEEP+(Λ×V)+(Rrs×Flow)

この式において、Paoは気道開口部の圧力を表し、Pmusは呼吸筋によって発生する圧力である。 ＰＥＥＰは正の呼気終圧であり、Λは弾性であり、Ｒｒｓは呼吸器系の抵抗であり、Ｖは１回換気量を表し、Ｆｌｏｗは気流を意味する（２ ６）。

これらの主なパラメータ—圧力勾配、エラスタンス（またはエラスタンスの逆、すなわちコンプライアンス）、体積、抵抗および流量—換気を決定することは明

自発呼吸中の呼吸生理学

生理学的（非自立）胸壁の自発的な吸気運動および呼吸筋の活発な収縮による胸腔および肺容積の増加中には、既 換気の局所分布は、肺の弾性特性および胸膜（および経肺）圧力の垂直勾配のために異質であることはよく知られている（30）。

胸壁の筋肉には、吸入に関与する筋肉と強制呼気の原因となる筋肉の2つのグループがあります。 主筋はドーム状の横隔膜であり、その収縮は腹部の内容物を下方に押すことによって胸郭の垂直寸法を増加させるか、または肋骨の外側の牽引によ 外部肋間の収縮は、肋骨の側方部分を上昇させ、その結果、胸部の横方向直径が増加する。 横隔膜のこの可動域は、換気および灌流と同様に均質ではない。 透視イメージングを用いた研究は、横隔膜が機能的に三つのセグメントに分けることができることを証明した：上部（非依存、前けん板）、中央および背側（依存、後）。 自発呼吸（SB）の間に後部は前方の、反対の肺胞の圧縮より多く動き、換気/灌流（V/Q）の不一致を防ぎ、肺の依存した領域の改善された換気に終って。 これらの利点は仰臥位（31,32）にも残っています。呼気中に反対のプロセスが起こる：横隔膜および外部肋間が弛緩し、肺の弾性要素のために、肺の自然な反動が胸部空間を減少させ、肺から空気を圧 この伸縮性がある反動は正常な呼吸の間に十分である従って満了は受動プロセスである。 しかし、強制的な満了の間に、いくつかの他の筋肉（腹直筋および内部肋間筋）が、満了の力および有効性を高めるために募集される。

さらに、代謝要件を達成するために、呼吸パターン、呼吸速度および振幅が自発的換気中に可変であることを忘れてはならない。

機械換気時のSBの利点を表1にまとめた。

表1機械換気中の自発呼吸の利点
フルテーブル

機械換気中のSBのいくつかの欠点もあることに言及する必要があります。 不利な点はvolutraumaかbarotraumaによる肺傷害を悪化させるかもしれない制御されていないinspiratory努力の可能性を含んでいます;”occult pendelluft”に導く換気の高められた異質性（安全な; 小気道の周期的な開閉による局所背側atelectrauma(33,34);患者-人工呼吸器非同期結果患者の苦痛;間質浮腫につながる肺胞-毛細血管圧力勾配の増加;血行動態の障害;呼吸力学パラメータの実行可能な測定の困難(例えば、運転圧力);気管内挿管および確保された気道を困難にするNMBAsを使用することができない。 主要な鎮痛薬の呼吸抑制効果も注意が必要な問題である可能性がある。

陽圧換気中の呼吸生理学の変化

陽圧換気モードは、侵襲的または非侵襲的な補助自発換気、および制御された換気の二つのグループに分けるこ 正の吸気圧力は人工呼吸器によって生成されるが、補助自発換気の間に呼吸の仕事は呼吸筋と人工呼吸器によって共有され、制御されたモードの間に筋肉は受動的なままであり、すべての呼吸作業は機械によって行われる。 補助自発換気の間、肺胞圧（Ｐａｌｖ）は、吸気時間のほんの一部の間、ＰＥＥＰ以下に低下するが、ＰａｏおよびＰｍｕは陽性である。 制御された換気では、ＰａｏおよびＰａｌｖは常に陽性であるが、Ｐｍｕ＝０ｃｍＨ２Ｏである（２ ６）。

生理学的呼吸とのこれらの主要な違いを超えて、すなわち、機械的換気装置は呼吸器系を加圧し、陽性圧力換気中にPLの異種再分配が起こる（30）。 不適切な換気設定と組み合わせてPLのこの異種再分布は、VILIとPpcにつながる機械的（気圧外傷、volutrauma）と肺の生物学的損傷（小さな気道の環状開閉と炎症応答一方、陽圧換気中、特に神経筋遮断が導入された場合、換気の典型的な再分配が起こる。 制御された強制換気（CMV）の間に、換気の主な範囲は、依存肺領域（におけるV/Qミスマッチと程度無気肺につながる肺の非依存と少ない灌流前方領域にシフ これらの観察された違いは、横隔膜の変化した可動域に基づいている。 横隔膜の後部、依存部分の動きは、低い一回換気量が適用された場合でも、制御された換気中に有意に減少するのではなく、前方、非依存部分で減少した（35-37）。 これらの違いは、潮汐容積が増加したときにのみ、より多く、またはより少なく等しくなる可能性がありますが、PCVまたはPSVモードが使用されているかど さらに、NMBAsが使用される場合、横隔膜可動域の再分配および付随する換気障害ははるかに顕著になる。

胸部手術中の自発呼吸を維持する：NIT、新しいアプローチ

胸部手術は、Ppcのリスクが高いと考えられています。 このリスクは二重の起源を持っています: いくつかの手術関連の危険因子および患者関連の危険因子が背景にある。 胸部手術を予定している患者は、一般的に肺疾患の長年の病歴を有し、それらのほとんどは喫煙しており、呼吸力学およびガス交換を障害している。 他の割合の患者は、急性肺または胸腔内罹患率（例えば、肺膿瘍、胸部膿胸など）を有する。). 一言で言えば：胸部手術は、高リスクの患者における高リスクの介入であり、それは麻酔科医にとって挑戦をする。

胸部手術のためのゴールドスタンダード換気モードは、何十年もの間、侵襲的な機械的一肺換気（OLV）と考えられていました。 全身麻酔下のOLＶは，ほとんどの開放胸部手技，特にビデオ支援胸腔鏡手術（ＶＡＴＳ）において必要であった。 ＯＬＶは、二重管腔気管内チューブ、またはいくつかのタイプの気管支遮断薬を使用することによって達成することができる。 これらの気道装置の使用は、右肺または左肺のいずれかの分離と同様に手術のための適切な条件を提供する。 さらに、OLVにはいくつかの病態生理学的根拠があった: 維持されたSBと外科気胸の間に操作された崩壊した肺によるガス交換障害（進行性低酸素症、高炭酸ガス症および低酸素性肺血管収縮）はよく知られて

最後の数十年では、組み合わせた地域（硬膜外、ローカルおよび平面封鎖）と全身麻酔技術の広範な使用は、換気装置の技術開発と一緒に、また、最小限の侵襲的胸部手術の改善は、SB（41）の目を覚ましているか、最小限の（意識的な）鎮静患者に胸部手術を行うことができました。 さらに、広範な研究に感謝して、この頃は外科気胸は胸部の外科プロシージャの間にSBの維持を可能にする安全な技術として考慮することができる。 技術は全身麻酔の下で行われる大桶は一般に文献のGAVATSと名づけられるが、非挿管されたthoracoscopic外科(NITS)または非挿管された大桶(NIVATS)と示されます。 NITはlaryngealマスクの航空路の挿入の有無にかかわらずまた行うことができる。

NITSは、断続的な陽圧機械換気（IPPV）（42）と比較して、いくつかの利点（baro-、voluおよびatelectraumaの予防、換気の腹側再分配および炎症反応の減衰を含む）を提供する外科的手 胸部手術を予定している一般的な患者集団については、SBはIPPVの有害な影響からも保護する可能性があるため、VILIのリスクとその結果としてPpcの発症 NITS/NIVATSの外科または麻酔の技術はよく記述されていますが、言及するいくつかの礎石があります。 第一に、適切な局所麻酔（胸部硬膜外、肋間神経または傍脊椎遮断）は、serratus面遮断の有無にかかわらず補充され、局所麻酔薬による迷走神経の浸潤—処置中の咳 いくつかの著者によると、t1からT8までの胸部硬膜外麻酔は、ほとんどの場合（42-45）で十分である可能性があります。 外科的気胸が行われ、非依存性肺が崩壊すると、患者は消化不良または頻脈になることがあり、呼吸窮迫およびパニックの徴候が起こり得るため、NITS症例のほとんどは鎮静下で行われる。 最も一般的なオプションは、麻酔モニタリングの深さによって導かれたターゲット制御注入（TCI）によるプロポフォール鎮静であり、いずれか（42）外科的鎮静レベ すべての場合において、オピオイド鎮痛薬の漸進的滴定も使用することができる。 NITSの分野のすべての著者は、中等度の低酸素症および高炭酸血症が軽度で有意でない呼吸性アシドーシスを生じることは、非挿管覚醒胸部手術中に一般的であることに同意する。 これらの変更は、成功した操作（19,22,23,24,42）後数分から数時間以内に解決されます。 術後の回復も速い：患者は手術後1時間で透明な液体を飲むことができ、呼吸訓練と動員はできるだけ早く、実際には麻酔後ケアユニット（42）に開始す 従来のGAVATSと比較してNITのさらなる利点は、術後の悪心および嘔吐（PONV）の発生の減少、より少ない頻度で必要な介護および入院期間の減少である（19）。 主な欠点は、術中の悪化の場合には、気管内挿管および従来のOLＶへの変換が困難であり得ることである。 さらに、NITSは麻酔科医と外科医の間の練習、技術および優秀な学際的な協同を同様に要求する。

結論

最近の臨床試験の有望で説得力のある結果にもかかわらず、肺保護換気は、麻酔およびクリティカルケアの分野の研究者の間で”ホット VILIのよく評価された病態生理学にもかかわらず、これらの病態生理学的要因を排除するための努力は過去数十年間になされてきたが、Ppcの発生率を大幅に減少させることはできなかった。 低い潮容積の換気、のぞき見の適当なレベルの使用および単独でまたは組合せの腕の規則的な使用はこの世界的なヘルスケア問題を解決できなかっ この理由は、換気のモード（制御された、支援された、またはインテリジェントな二重制御モード）に関係なく、断続的な陽圧を適用する機械的換気支持が、控えめに言っても非生理学的であることであり得る。

換気設定の個別化と機械換気中の生理学的自発呼吸の維持は、さらなる改善の機会を提供する可能性がある。

謝辞

なし。

脚注

利益相反：著者は宣言する利益相反を持っていません。

倫理的声明：著者は、作業のあらゆる部分の正確性または完全性に関連する質問が適切に調査され、解決されるように、作業のすべての側面につい

  1. Jing R,He S,Dai H,et al. 早期非小細胞肺癌に対する胸部手術後の術後肺合併症の発生率と危険因子。 Int J Clin Exp Med2018;11:285-94.
  2. Kelkar KV. 非心胸腔手術後の術後肺合併症。 インドのJ Anaesth2015;59:599-605.
  3. Slutskyとして、Ranieri VM。 人工呼吸器による肺損傷。 N Engl J Med2013;369:2126-36.
  4. Ricard JD,Dreyfuss D,Saumon G.人工呼吸器誘発肺損傷。 Eur Respir J Suppl2003;42:2s-9s.
  5. Futier E,Constantin JM,Paugam-Burtz C,et al. 腹部手術における術中低潮容積換気の試み。 N Engl J Med2013;369:428-37.
  6. Hemmes SN,Gama De Abreu M,Pelosi P,et al. 開腹手術のための全身麻酔中の高対低陽性呼気終末圧（PROVHILO試験）：多施設無作為化比較試験。 Lancet2014;384:495-503。
  7. Sutherasan Y、Vargas M、Pelosi P.非傷害肺における保護機械換気：レビューとメタ分析。 クリティカルケア2014;18:211.
  8. Futier E,Constantin JM,Pelosi P,et al. 術中募集操縦は、腹腔鏡検査を受けている健康な体重および肥満患者における有害な気腹誘発呼吸効果を逆転させる。 麻酔学2010;113:1310-19.
  9. Whalen FX,Gajic O,Thompson GB,et al. 腹腔鏡下肥満手術中の動脈酸素化に対する肺胞募集操縦および正の呼気終末圧の影響。 Anesth Analg2006;102:298-305.
  10. Mols G,Priebe HJ,Guttmann J.急性肺損傷における肺胞募集。 Br J Anaesth2006;96:156-66.
  11. Talley HC,Bentz N,Georgievski J,et al. 麻酔科医の知識と歯槽膿漏の治療法の使用。 2012年3月325日に発売された。
  12. Chacko J、Rani U.急性肺損傷/急性呼吸窮迫症候群における肺胞募集操縦。 2009年（平成13年）1月6日に廃止された。
  13. Siobal MS,Ong H,Valdes J,et al. 生理学的デッドスペースの計算:新陳代謝の検光子および容積測定の二酸化炭素のモニターによる測定への換気装置の容積測定のCapnographyの比較。 レスピルケア2013;58:1143-51.
  14. El-Baradey GF,El-Shamaa NS. 激しい呼吸の苦脳シンドロームの最適肯定的な終わりの呼気圧力決定のための承諾対デッドスペース。 インドのJクリティカルケアMed2014;18:508-12.
  15. ペロシP、ガマ-デ-アブレウM、ロッコPRM。 急性呼吸窮迫症候群における肺動員のための新しい従来の戦略。 クリティカルケア2010;14:210.
  16. Vargas M,Sutherasan Y,Gregoretti C,et al. ICUと手術室におけるPEEPの役割：病態生理から臨床実践まで。 Scientific World Journal2014;2014:852356.
  17. Pelosi P,Ball L.機械的換気患者における呼吸力学: 生理学から枕元の臨床練習への。 2018年6月、375人枠入りした。
  18. Kirmeier E,Eriksson LI,Lewald H,et al. 筋弛緩剤の使用後の麻酔後肺合併症（一般的な）：多施設型の前向き観察研究。 ランセットRespir Med2019;7:129-40.
  20. Pompeo E,Mineo D,Rogliani P,et al. 孤立性肺結節の覚醒胸腔鏡下切除の実現可能性と結果。 Ann Thorac Surg2004;78:1761-8。
  21. Mineo TC、Tacconi F.非挿管胸部手術：主導的な役割または一部の散歩だけですか？ チンJ癌Res2014;26:507-10.
  22. Mineo TC、Tacconi F.”目を覚まし”から”監視された麻酔ケア”胸部手術：15年の進化。 2014年5月1日から13日まで放送された。
  23. Chen KC,Cheng YJ,Hung MH,et al. 非挿管胸腔鏡下肺切除：単一の施設で3年間の経験285例。 J Thorac Dis2012;4:347-51.
  24. 呉CY、陳JS、林YS、ら。 高齢肺癌患者に対する非挿管胸腔鏡下肺葉切除術の実現可能性と安全性。 Ann Thorac Surg2013;95:405-11.
  25. Hung MH,Hsu HH,Cheng YJ,et al. 非挿管胸腔鏡手術: 芸術と将来の方向性の状態。 2014年6月2日から9日まで放送された。
  26. Tacconi F、Pompeo E.非挿管ビデオ支援胸部手術：証拠はどこに立っていますか？ 2016年8月、S364-75でプロデビュー。
  27. Mauri T,Cambiaghi B,Spinelli E,et al. 自発呼吸：注意して処理するための両刃の剣。 2017年5月29日にポニーキャニオンから発売された。
  28. ヘス博士機械的に換気された患者の呼吸力学。 Ｒｅｓｐｉｒ Ｃａｒｅ２ ０ １ ４；５ ９：１ ７ ７ ３−９ ４．
  29. グリンナンDC、Truwit JD。 臨床レビュー：自発的および補助換気における呼吸力学。 クリティカルケア 2005;9:472-84.
  30. ボールL、Costantino F、Fiorito M、et al. 全身麻酔の間の呼吸の機械工。 2018年6月、379を記録した。
  31. Silva PL,Gamma de Abreu M.経肺圧の地域分布。 2018年6月、385人枠入りした。
  33. Neumann P,Wrigge H,Zinserling J,et al. 自発呼吸は、機械的換気支持の間の空間換気および灌流分布に影響を及ぼす。 Crit Care Med2005;33:1090-5.
  34. Kleinman BS,Frey K,VanDrunen M,et al. 慢性閉塞性肺疾患の患者における横隔膜の動きは、麻酔および神経筋遮断後の陽圧呼吸中と自然呼吸中との間である。 麻酔学2002;97:298-305。
  35. 吉田T,Torsani V,Gomes S,et al. 自発的な努力は、機械的換気の間にオカルトpendelluftを引き起こす。 Am J Respir Crit Care Med2013;188:1420-7.
  36. 吉田T、内山A、藤野Y.機械換気中の自発的な努力の役割：正常な肺対損傷した肺。 2015年3月18日に発売された。
  37. ボセクV、ロイL、スミスRA。 圧力サポートは吸入の麻酔の間に自発の呼吸の効率を改善します。 J Clin Anesth1996;8:9-12.
  38. Putensen C,Muders T,Varelmann D,et al. 機械的換気中の自発呼吸の影響。 2006年12月13日から8日にかけて放送された。
  39. Capdevila X,Jung B,Bernard N,et al. 出芽時間および術中換気機能に対する圧力支持換気モードの影響：ランダム化比較試験。 PLoS One2014;9:e115139.
  40. Brimacombe J,Keller C,Hörmann C. ラリンジアルマスク気道を用いた圧力支持換気と持続的な気道陽圧：麻酔を受けた成人患者のランダム化クロスオーバー研究。 麻酔学2000;92:1621-3.
  41. Keller C,Sparr HJ,Luger TJ,et al. ラリンジアルマスクを用いた非麻痺成人における陽圧と自発換気を伴う患者の転帰。 Can J Anaesth1998;45:564-7.
  42. Karzai W、Schwarzkopf K.一肺換気中の低酸素血症。 予測、予防、および治療。 麻酔学2009;110:1402-11.
  43. David P,Pompeo E,Fabbi E. 自発換気の下での外科的気胸-酸素化および換気への影響。 2015年3月10日にポニーキャニオンから発売された。
  44. Szabó Z,Tanczos T,Lebak G,et al. 重度の肺機能障害を有する患者における開放bilobectomyにおける非挿管麻酔技術。 J Thorac Dis2018;10:E275-80.
  45. キスG、カスティージョM.胸部手術における非挿管麻酔-技術的な問題。 2015年3月10日にポニーキャニオンから発売された。
  46. Chen KC,Cheng YJ,Hung MH,et al. 局所麻酔および迷走神経ブロックおよび目標とされた鎮静を使用してNonintubated胸腔鏡手術。 2014年6月31日から6月まで放送された。
  47. 花王MC、蘭CH、黄CJ。 目を覚ましたビデオ助けられた胸部の外科のための麻酔。 Acta Anaesthesiol台湾2012;50:126-30.
doi：10.21037/jeccm。2019.09.06
この記事を次のように引用してください：Ruszkai Z、Szabó Z.手術中の自発的な換気を維持する—レビュー記事。 2020年4月5日、プロデビュー。

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