人工呼吸◉原

Jpn J Respir Care 2018；35：183-90

著◉

ヘルメット型インターフェイス装着患者に与える
人工呼吸器からの騒音についての検討吉岡淳 1）・石山智之 1）・斎藤大樹 1）・中根正樹 2）・川前金幸 3）

キーワード：ヘルメット型インターフェイス，人工呼吸器，騒音の大きさ，換気音要旨

本研究の目的は、ヘルメット型インターフェイス装着患者に与える人工呼吸器からの騒音について調査することである。対象の人工呼吸器は 5 機種。ヘルメット型インターフェイス内、外の騒音は、顔型人形の左右の耳に置いた小型マイクロフォンと騒音計を用いて測定し、同時に人工呼吸回路を流れる最大吸気流量を測定した。また、各種バクテリアフィルターによる防音効果を比較した。結果、ヘルメット型インターフェイス内、外の騒音は機種によって異なり、ヘルメット内は外より静かだった。そして、バクテリアフィルターに防音効果を認めた。騒音の大きさと人工呼吸回路を流れるガス流量は相関しておらず、騒音レベルの大きい機種、小さい機種の内部構造には吸気弁のタイプや吸気ガスモジュールの形状、振動源の被覆の有無、内部空洞処理による密閉度の違いといった特徴があった。結論として、ヘルメット型インターフェイス装着患者に与える人工呼吸器からの騒音は、人工呼吸器の内部から発生する換気音が関係していることが示唆された。

Ⅰ．緒

ンターフェイス装着患者に与える人工呼吸器からの騒言

音レベルについて検討した。

近年、慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pul-Ⅱ．対象と方法

monary disease：COPD）や、心原性の呼吸不全などに対して、非侵襲的陽圧換気（noninvasive positive

1．対

象

pressure ventilation：NPPV）が普及し 、新しいイン対象の人工呼吸器は、PB840（Puritan-Bennett、アメリ

ターフェイスマスクとしてヘルメット型インターフェ

カ）、e360（Newport-Medical、アメリカ）、V60（Philips-

イスが検討されている。しかし、頭から首まで全体

Respironics、アメリカ）、C2（Hamilton Medical、スイス）、

を覆うヘルメット型インターフェイスはヘルメット内

Servo （i MAQUET、スウェーデン）の 5 機種とした。自の騒音が患者の不快感に繋がることがあり、ヘルメッ

発呼吸肺シミュレーター LUNGOO（エア・ウォータート内の騒音を問題視する報告もある 4）。また、ヘルメ

防災、日本）、顔型人形、ヘルメット型インターフェイス

ット型インターフェイス装着患者に与える騒音の大きCastar R NEXT NIV、size M（Starmed、イタリア）を使さ（以下、騒音レベル）は各人工呼吸器の性能や構造用した。また、防音効果を検証するために、ステリベント

で異なるものと考えられるが、機種毎の騒音評価に関

防塵除去フィルター DAR（Mallinckrot、イタリア）、クリ

する報告は見られない。本研究では、ヘルメット型イ

アガード IS1844000（INTERSURGICAL、イギリス）、ブ

1）山形大学医学部附属病院 臨床工学部
2）同 高度集中治療センター
3）山形大学医学部 麻酔科学講座［受付日：2018 年 1 月 29 日 採択日：2018 年 9 月 3 日］

リージングフィルター PORTEX（Smiths Medical、アメ

1）

2, 3）

リカ）
、呼吸回路除菌用フィルター BB50TES（日本ポール、日本）、HM113 ガード Pneu-Moist（東機貿、日本）

November 30, 2018183

Yoshioka J, et alの各バクテリアフィルターを使用した。ヘルメット型

発呼吸モード（continuous positive airway pressure：

インターフェイス内側の騒音測定には小型エレクトレ

CPAP）で換気させ、吸気時の立ち上がり速度は各メー

ットコンデンサーマイクロホン ECM-88B（SONY、日カー推奨の初期設定値を使用した。NPPV 専用器であ本）、外側の騒音測定にはオクターブ分析器機能を持つ

る V60 以外の汎用型人工呼吸器はオプションの NPPV

普通騒音計 NA-27A（RION、日本）を使用した。

モードを選択した。呼気終末陽圧（positive end - expiratory pressure：PEEP）を 5cmH2O と一定にして、プ2．測定方法（Fig. 1）

レッシャーサポート（pressure support：PS）を 0、5、顔型人形の左耳（人工呼吸回路の吸気側）と右耳（呼10、15cmH2O に変化させた。各設定の条件下で 5 分間、

気側）に ECM-88B を取り付け、顔型人形から 40cm 離ヘルメット型インターフェイス内の吸気側と呼気側のした場所に NA-27A を配置した。LUNGOO の設定を

騒音を ECM-88B を用いてステレオ録音した。一方、ヘPmus（呼吸筋発生圧）：5cmH2O（一回換気量 500mL

ルメット型インターフェイス外側の騒音は NA-27A の相当）、R（気道抵抗）：5cmH2O/L/ 分、C（コンプライ

オクターブ分析器機能「区間内平均値測定モード」をアンス）：60mL/cmH2O、F（呼吸回数）：12/ 分とし、健利用して 5 分間、録音した。また、同時に人工呼吸回

常肺を模擬した。LUNGOO を口腔（鼻腔は閉鎖）から連路に流れる最大吸気流量を、LUNGOO PC 付属ソフト

結している顔型人形の背面ホースに接続して、Castar R

ウェア「LUNGOO 操作 PC」を用いて PC 画面上の流NEXT NIV を人形に被せた。各人工呼吸器は NA-27A

量波形から測定した。

から 40cm 離した場所に、排気口からでる呼気ガスが次に、人工呼吸器の吸気接続口に各種バクテリアフ

NA-27A に当たらない向きで設置した。人工呼吸回路

ィルターを接続して、PEEP 5cmH2O、PS 10cmH2O には同一の成人用人工呼吸回路 DAR（Mallinckrot、イタ

おけるヘルメット型インターフェイス内、外側の騒音リア）を使用した。また、自動給水式ディスポ−ザブ

測定を同様に行った。

ルチャンバ MR290（Fisher & Paykel Healthcare、アメリカ）に蒸留水を入れ、加温加湿器 MR850（Fisher

3．騒音レベルの解析& Paykel Healthcare、アメリカ）を挿管モードで使用

ECM-88B でステレオ録音したヘルメット型インターフ

した。LUNGOO で自発呼吸を起こし各人工呼吸器は自ェイス内側の騒音は、サウンド編集ソフト SoundEngine

Caster R NEXT NIVMannequin
ECM-88B Microphone

Ventilator

NA-27A
Sound Level MeterLUNGOO

Bacteria Filters

Fig. 1

Ventilators：
PB840, Servo-i, e360, Hamilton-C2, V60
Mode：
PSV（0, 5, 10, 15cmH2O）with PEEP
5cmH2OLUNGOO：
Pmus 5cmH2O, Compliance 80mL/cmH2O,
Resistance 5cmH2O/L/min, Respiration rate
12/min, Inspiration-time 1.2seconds
Bacteria Filters：
DAR
Clear-Guard
PORTEX
BB50TESPneu-Moist
Measurements：
NA-27A Sound Level Meter
ECM-88B Microphone

Measuring method（1）Objects and Setting
A mannequin head, a LUNGOO, a helmet-type interface Caster R, filters and mechanical ventilators were connected.
（2）Noise Measurements
Inside Helmet：Noise was recorded using a NA-27A and was analyzed by a Sound Engine software.
Outside Helmet：Noise was recorded and analyzed by a ECM-88B.

184

November 30, 2018

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.35 No.2

Table 1 Comparison of noise exposure from the mechanical ventilators
during non-invasive ventilation with the interface-helmet（dB）
Pressure
Support；PS（cmH2O）

PB840
Inside
Left

Right

0

22.2
±1.0

17.2
±0.5

5

24.0
±0

10
15

V60
OutsideInside
Left

Right

62.2
±0.5

－

－

18.4
±0.5

63.2
±0.5

8.6
±0

32.0
±0.5

25.6
±1.0

65.8
±0

33.4
±0.5

28.8
±0

68.2
±0.5

Servo i
OutsideInsideC2

Outside

Left

Right

49.2
±0.5

5.4
±0

4.8
±0

7.8
±0

50.6
±0

8.8
±1.1

18.6
±0

17.4
±0.5

53.4
±1.0

21.2
±1.5

18.6
±0.5

55.6
±0

Inside
Left

Right

52.4
±1.0

－

－

7.0
±0.5

55.0
±0.5

－

12.9
±1.2

11.8
±0

56.2
±0.5

21.0
±0

17.8
±0.5

59.2
±1.5

e360
OutsideInsideOutside

Left

Right

51.2
±0.5

－

－

52.4
±0

－

53.4
±0

－

－

54.4
±0

14.8
±0.5

11.0
±1.0

55.0
±1.0

7.2
±1.2

5.8
±1.0

55.8
±0

16.6
±0.5

12.2
±0.5

57.0
±0.5

12.6
±0

12.8
±0

59.4
±1.0


（mean±standard deviation, SD）
－：Hyphenation points mean it was impossible to measure by measurement device due to the low noise level.
PB840, e360, and servo i：The inspiratory port of the Caster R and the expiratory port of the Caster R were connected with thebranches of the respiration circuit.
C2：The inspiratory port of the Caster R was connected with the branches of the respiration circuit（Y connector）. The expiratory
port of the Caster R was closed by a cap.
V60：The inspiratory port of the Caster R was connected with the branches of the respiration circuit . The expiratory port of theCaster R was closed by a cap with hole on its center（semi-closed）.

を使用してパーソナルコンピューターにて解析した。

源を波形と数値に変換し、5 分間の平均を算出した。
NA-27A に保存したヘルメット型インターフェイス

Noise level

SoundEngine でヘルメット型インターフェイス内の吸気側（顔型人形の左耳）と呼気側（右耳）の 2 つの音

外側の騒音は、NA-27A に内蔵されているオクターブ

60.00
50.00
40.00

分析器機能を用いて解析した。測定した騒音はあらか
じめ設定した測定時間（5 分間）が経過すると自動演

Fig. 2

算され平均騒音レベルとして液晶画面に表示されるため、その値を読み取った。ヘルメット型インターフェ

※

70.00

*
C2

PB840 Servo i
V60
The mechanical ventilators

Comparison of outside noise level and themechanical ventilators

※ PB840 vs all p<0.01

イス内側、外側の騒音測定はそれぞれ 5 回行い、結果

Ⅲ．結は mean±SD、または中央値（四分位範囲）で示し、多群間の比較は、Kruskal-Wallis 検定、2 群間の比較は

e360

果

1．ヘルメット型インターフェイス内側と外側におけMann-Whitney test で行い、P＜0.05 をもって有意差ある騒音レベル

りとした。

Table 1 に、各人工呼吸器における PS を変化させた
時のヘルメット型インターフェイス内の吸気側および4．騒音測定における環境配慮

呼気側と、ヘルメット型インターフェイス外側の騒音

本研究は周辺からの騒音を伴わないよう山形大学医

レベルを示す。どの機種もヘルメット型インターフェ

学部附属病院臨床工学部内の静かな環境下で実施した。

イス内側の騒音は、吸気側に高い値を示した。PS を増他の医療機器の動作音や人の出入りなどに配慮し、人加させるとヘルメット型インターフェイス内側の騒音

工呼吸器が作動していない場合の外部騒音レベルは数

は大きくなった。また、どの機種もヘルメット型イン

値で表せないほど小さく、測定ヘルメット型インターターフェイスの外側は内側より騒音が大きかった。

フェイス内側、外側の騒音測定には対象となる人工呼吸器以外の騒音を測定しないようにした。

Fig. 2 にヘルメット型インターフェイス外側と機種別の比較を示す。ヘルメット型インターフェイス外側November 30, 2018185

Yoshioka J, et alの騒音は PB840 のみ他の機種に比べて有意差をもって

L/min
120

大きかった。

100

2．人工呼吸回路を流れる最大吸気流量80

各人工呼吸器における PS を変化させた時の人工呼吸

60

回路を流れる最大吸気流量を Fig. 3 に示す。どの人工呼吸器においても PS を高く設定すれば人工呼吸回路を40

流れる最大吸気流量は増加した。先に明らかにしたヘ20

ルメット型インターフェイス内側の騒音レベルと最大0

吸気流量を比較すると、騒音レベルが PB840＞V60＞
Servo i＞C2＞e360 に対して、最大吸気流量は PB840

Fig. 3＞e360＞Servo i＞C2＞V60 となり、最大吸気流量とヘルメット型インターフェイス内部の騒音レベルに関連

V60
PS0

Servo i
C2
e360
PS5
PS10
PS15

The peak inspiratory flow flowing through therespiration circuit

We evaluated the peak-inspiratory flow through the respiratory circuit and assessed noise exposure from the mechanicalventilators during NPPV with the Caster R（PS：0, 5, 10,15cmH2O）.

性はみられなかった。

Table 2

PB840

Comparison of noise exposure from the mechanical ventilators during non-invasive ventilation
with the interface-helmet equipped with bacteria filters（dB）
PB840

Inside：Left
Inside：Right
OutsideNon-Filter

DAR

Clear-Guard

PORTEX

BB50TESPneu-Moist

p-value32（31-32.75）
26（25-26）
65（65-66.5）

19（19-19.75）
16（15-16）61（59-61）

17（17-17）
13（12-13）59（59-59.75）

20（18-20）
13（12-13）60（60-60.75）

16（15-17.5）
11（11-11.75）
57（56-57）

16（6-16.75）
11（10-11）
58（57-58.75）

＜0.01
＜0.01
＜0.01

Non-Filter

DAR

Clear-Guard

PORTEX

BB50TESPneu-Moist

p-value18（18-18.75）
17（17-17.75）
54（53-54）

19（19-19.75）
17（16-17.75）
55（55-55.75）

20（19-20）
17（17-17.75）
58（57-58.75）

21（20-21.75）
18（17-18）
55（54-55.75）

22（22-22）
18（16-18）
57（57-57.75）

21（20-21.75）
17（16-17）53（53-54.5）

0.02
0.581
＜0.01

Non-Filter

DAR

Clear-Guard

PORTEX

BB50TESPneu-Moist

p-value13（12-13）
12（11-12）56（56-56.75）

11（11-11）9（9-9）
54（53-54.75）

11（11-11）
9（19-19.75）
54（53-54.75）

6（5-6）
4（4-4）
54（53-54.75）

5（5-5.75）
4（3-4）
54（53-54.75）－－
53（53-54.5）

＜0.01
＜0.01
0.332

Non-Filter

DAR

Clear-Guard

PORTEX

BB50TESPneu-Moist

p-value15（14-15）
11（10-11.75）
55（54-55.75）

15（14-15）
11（11-11）
52（52-52.75）

14（13-14.75）
11（10-11）52（51-52.75）

13（12-13）
10（9-10.75）
52（52-52.75）

14（13-14.75）
11（10-11.75）
52（51-52.75）

12（12-12）10（9-10）51（50-51.75）

0.077
0.367
0.029

Non-Filter

DAR

Clear-Guard

PORTEX

BB50TESPneu-Moist

p-value7（7-7）6（5-6）
56（55-56）  6（5-6.75）
4（4-4）
55（54-55）

5（4-5.75）
4（4-4）  
56（55-56.75）

5（5-5.75）
4（3-4）  
55（55-55.75）－－
55（54-55）－－
54（53-54）

0.217
＜0.01
0.054

V60
Inside：Left
Inside：Right
OutsideServo i
Inside：Left
Inside：Right
OutsideC2
Inside：Left
Inside：Right
Outsidee360
Inside：Left
Inside：Right
OutsideMedian ratio（IQR）,p-value was calculated using Kruskal-Wallis test.
－：Hyphenation points mean it was impossible to measure by measurement device due to the low noise level.
Bacteria filters had a soundproof effect except for the V60（NPPV special-purpose mechanical ventilator）.

186

November 30, 2018

人工呼吸

Table 3Comparison of noise exposure from the PB840

during non-invasive ventilation with the interface-helmet,
with or without bacteria filters（dB）
FilterJpn J Respir Care Vol.35 No.2

L/min
120
100

Median ratio（IQR） p-value

DAR

Inside：Left
Inside：Right
Outside19（19-19.75）
16（15-16）61（59-61）－－－

Clear-Guard

Inside：Left
Inside：Right
Outside17（17-17）
13（12-13）59（59-59.75）

0.018
－
－

PORTEX

Inside：Left
Inside：Right
Outside20（18-20）
13（12-13）60（60-60.75）－－－

BB50TES

Inside：Left
Inside：Right
Outside16（15-17.5）
11（11-11.75）
57（56-57）

＜0.01
＜0.01
＜0.01

Pneu-Moist

Inside：Left
Inside：Right
Outside16（16-16.75）
11（10-11）
58（57-58.75）

＜0.01
＜0.01
0.015

3．バクテリアフィルターによる防音効果と最大吸気

80
60
40
20
0

840
V60
Servo iC2
e360
DAR ﬁlter
Clear-Guard ﬁlter
PORTEX ﬁlter
BB50TES ﬁlter
Pneu-Moist ﬁlter
Non ﬁlters

Fig. 4The peak inspiratory flow passing throughbacteria filters

We evaluated the peak-inspiratory flow through the respiratory circuit and assessed noise exposure from mechanicalventilators during NPPV with the Caster R, with or withoutbacteria filters（PS：10cmH2O）.

者に与える人工呼吸器からの騒音について検討した結流量の変化

果、騒音レベルは人工呼吸器毎に異なり、ヘルメット

各種バクテリアフィルターを付けた時の各人工呼吸の内側は外側より静かだったことから、ヘルメット型器における PS 10cmH2O 条件下でのヘルメット型インインターフェイスを装着している患者のほうが静かな

ターフェイス内側、外側の騒音レベルを Table 2 に示

環境下にあることが示唆された。また、バクテリアフす。PB840 においては、ヘルメット型インターフェイ

ィルターを使用することで V60 を除いてはヘルメット

ス内側、外側の騒音レベルともに各種バクテリアフィ

型インターフェイス内側の騒音に対してある程度の防ルター間で騒音に有意差を認めた。PB840 における各音効果が得られた。そして、ヘルメット型インターフ

種バクテリアフィルター有り無しの 2 郡比較を Table

ェイス内部で聞こえる騒音レベルと人工呼吸回路を流3 に示す。Pneu-Moist、BB50TES のみバクテリアフィ

れる最大吸気流量に関連性は見られなかった。

ルター無しと比較して優位に騒音を低減させた。他のヘルメット型インターフェイス装着患者に与える騒

バクテリアフィルターに関しても V60 以外の人工呼吸

音には人工呼吸回路およびヘルメットを通るガスの流器のヘルメット型インターフェイス内側の騒音に対しれる風音が影響しているものと考え、最大吸気流量をてある程度の防音効果が得られた。ヘルメット型イン測定した。しかし、最大吸気流量は多くてもヘルメッ

ターフェイス外側の騒音レベルに関しては機種間の影ト型インターフェイス内側の騒音が小さい機種があっ

響が大きい結果となった。

た。また、その反対に最大吸気流量は少なくてもヘルFig. 4 に PS 10cmH2O 時の各種バクテリアフィルタ

メット型インターフェイス内部の騒音が大きい機種がー有り無しの各人工呼吸器における最大吸気流量の関あった。この結果より、我々はヘルメットを通る吸気係を示す。バクテリアフィルターを付けると人工呼吸

流量はヘルメット型インターフェイス装着患者に与え回路を流れる最大吸気流量は低下した。しかし、PB840

る主な騒音因子でないものと判断した。そこで、ヘルのみ、バクテリアフィルターを付けると最大吸気流量

メット型インターフェイス装着患者に与える騒音因子が増加する結果となった。

として、①周囲からの環境音、②人工呼吸器内部からⅣ．考察

本研究では、ヘルメット型インターフェイス装着患

回路内へ伝わる換気音の 2 つが考えられた。
周囲からの環境音としては、医師や看護師の話し声、人工呼吸器のアラーム音など多くの医療機器を使用す

November 30, 2018187

Yoshioka J, et al

る集中治療領域では、患者に対する環境音に注意が向に打ち勝つ分の流量を補助する P-SOL の働きが原因でけられている 。また、世界保健機構（WHO）ガイドあると考えられた。

5）

ラインには、病室における騒音レベルは 30dB 以内、突次に吸気ガスモジュールをみると、騒音の小さかっ発的な音で 40dB 以内との制限が明記されている 。さた機種と大きかった機種とに形状の違いがあった。騒らに、集中治療領域においては「As low as possible」

音が小さかった e360、C2 の吸気ガスモジュール回路と明確な数値で記載されていないが、できるだけ静かは、真直ぐで、太く、短い形状をしていた。逆に騒音に保つことが望まれている。しかし実際は、Cordovaの大きかった PB840、V60、Servo i の吸気ガスモジュらの報告にもあるように、WHO や国立職業保安・ール回路は、曲がっている、細い、長い形状をしてい健康協会（NIOSH）、環境保護局（EPA）からの勧告た。前者のように単純な筒状の回路形状は、吸気ガス

より人工呼吸器などを使用する集中治療領域での騒音

モジュールを通るガス流量に流量抵抗が生じないため、レベルは 60dB をはるかに超える大きな騒音が発生し騒音を抑えられるものと考えられた。

6）7）ている。そこで今回、測定したヘルメット型インター人工呼吸器内部の密閉度をみると、騒音が小さかっフェイス外側の騒音レベルをみると、49.9dB から大きた C2 は部品毎に形成された発砲スチロールで内部のい機種で 66.6dB の騒音レベルであった（騒音レベルの空洞が隙間なく充填されており、密閉度が高められて目安

0 ～ 20dB が呼吸音・ささやき声、20 ～ 40dB がいた。密閉度が高いと、人工呼吸器内部の音の反響を静かな住宅内・公園、40 ～ 60dB が通常の会話・都会抑えることができる。加えて、内部コンプレッサーでの住宅地、60 ～ 80dB が街頭騒音・幹線道路の交差点）。

あるブロワーは、アルミニウムで覆われ、ブロワーか

しかし各 Table が示すようにヘルメット型インターフら発生する振動と音が低減できるような対策がされてェイスの外側で 50dB 以上の騒音が発生しているにも関いた。一方の騒音が高かった V60 はブロワーを搭載しわらず、ヘルメット型インターフェイス内側の騒音はているが、ブロワーがむき出しになっており、人工呼

それよりも低く、PS 値やバクテリアフィルターの装着

吸器の内部には多くの空洞があった。e360、PB840、によっては騒音レベルが小さすぎて測定できない場合

Servo i に関してはブロワー非搭載の機種であり、人工もあった。これより、環境音もまた最大吸気流量と同

呼吸器内部の空洞は同程度だった。以上より、機種毎

様に、ヘルメット型インターフェイス装着患者に与えにおける吸気弁のタイプや人工呼吸回路を流れるガス

る主な騒音因子ではないものと考えられた。

流量に抵抗を与えない吸気ガスモジュールの形状、加6）

そして我々は、人工呼吸器本体から発生する「換気えて振動源の被覆、人工呼吸器の内部空洞処理による音」がヘルメット型インターフェイス装着患者に与え密閉度を高めるといった騒音対策などを講じている人

る主な騒音因子であるものと結論づけた。換気音が増

工呼吸器は、人工呼吸器内部から発生する換気音が低幅、低減する要因には人工呼吸器間で異なる、①吸気減されることでヘルメット型インターフェイス内側の弁のタイプ、②吸気ガスモジュールの形状、③人工呼騒音低下に繋がるものと考えられた。

吸器内部の密閉度の 3 つが考えられた。

最後に、ヘルメット型インターフェイス装着患者に今回対象の人工呼吸器には、タービン式またはピス

与える騒音を抑えることは重要である。高い騒音は、

トン式の吸気弁が使用されている。最も騒音の高い患者へ強い睡眠遮断とストレスを与えてしまう。新生

PB840 には 5 機種で唯一のピストン方式となる P-SOL児に対応したヘルメット型インターフェイスもある中（電磁弁）が用いられていた。P-SOL とはジェット気流

で、周囲の騒音は発育を妨げる要因となり、さらにはを生み出すことができる高性能の吸気弁で、患者の吸心血管に影響を及ぼすことが報告されている 8）。直接

気努力に素早く応答してガスを瞬時に送気することがの因果関係は不明だが、初期の脳成熟の発育に騒音ができる。しかし今回の騒音レベルに関しては、このジ影響するなどとも言われている 9）。今回の研究から、

ェット気流によって発生する乱流が、騒音として反映

ヘルメット型インターフェイス内側の騒音対策にはバされてしまったものと考えられた。また、バクテリア

クテリアフィルターを用いることが有効であることがフィルターを付けた際に、PB840 のみ最大吸気流量が示唆され、V60 以外の人工呼吸器にその防音効果を認増加していた。これも抵抗が負荷した際に自動で抵抗めた。バクテリアフィルターはウィルス除去性能や大188

November 30, 2018

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.35 No.2

きさが各社で異なるため、各種フィルターの性能評価

騒音レベルの大きい機種、小さい機種の内部構造にはが行われているが、防音効果を研究した報告はな

吸気弁のタイプや吸気ガスモジュールの形状、振動源

い。今回対象としたバクテリアフィルターの仕様を比の被覆の有無、内部空洞処理による密閉度の違いとい較すると、DAR（容量：92mL、抵抗：2cmH2O、特性：った特徴があった。また、人工呼吸器によってはバク

疎水性、除去効率：99.9999％、原材料：グラスファイ

テリアフィルターにヘルメット型インターフェイス内

バー、タイプ：機械的）、クリアガード（容量：50mL、側の騒音に対して防音効果が見られた。ヘルメット型

抵抗：2.3cmH2O、特性：定義なし、除去効率：99.99％、

インターフェイス装着患者の騒音環境については、ヘ

原材料：ポリプロピレン、タイプ：静電気的）、PORTEX

ルメット型インターフェイス内外の騒音レベルを測定（容量：32mL、抵抗：3cmH2O、特性：疎水性、除去効

したことで、ヘルメット型インターフェイスの内側は率：99.9％、原材料：ポリプロピレン、タイプ：静電

外側より静かであることが確認できた。

10, 11）気的）、BB50TES（容量：90mL、抵抗：1cmH2O、特本稿の全ての著者には規定された COI はない。

性：疎水性、除去効率：99.999％、原材料：グラスファ
イバー、タイプ：機械的）、Pneu-Moist（容量：124mL、抵抗：1.6cmH2O、特性：親水性、除去効率：99.9999％、原材料：スチレンブタジエン、タイプ：機械的）であった。高い防音効果を認めた Pneu-Moist は、他のフィ
ルターと比べると容量が大きく、親水性の特徴を持っていた。容量が大きいことでフィルター内部に多くのフィルター膜となる材料を使用でき、フィルター表面に付着した水が玉のような水滴にならずに、薄く広がり水の膜を形成する親水性の特性が騒音の抑制効果に繋がったものと考えられた。一方、V60 にはフィルターによる防音効果を認めなかったが、今回対象とした
人工呼吸器で唯一の NPPV 専用器である以外、原因の究明には至らなかった。今後は、フィルター以外のデバイスで防音効果を確かめることを検討している。
最終的には、騒音対策を講じている人工呼吸器を選

参考文献
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択して、容量が大きく親水性のバクテリアフィルター

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着患者に与える騒音を最も抑えることができることが示唆された。

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本研究により、ヘルメット型インターフェイス装着
患者に与える各人工呼吸器からの騒音レベルを把握することができた。そして、騒音レベルは人工呼吸器内

genation. Adv Neonatal Care. 2012；12：S18-27.
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務ほか：各種バクテリアフィ

ルタの比較．日本手術医学会．2003；24：318-9．

部から発生する換気音が関係していることが示唆され、November 30, 2018189

Yoshioka J, et al

Noise exposure from the mechanical ventilators during noninvasive positive pressure
ventilation with an interface-helmet
Jun YOSHIOKA 1）, Satoshi ISHIYAMA 1）, Daiki SAITOH 1）, Masaki NAKANE 2）, Kaneyuki KAWAMAE 3）
1）

Department of Clinical Engineering Services, Yamagata University Hospital
Department of Emergency & Critical Care Medicine, Yamagata University Faculty of Medicine

2）

Department of Anesthesiology, Yamagata University Faculty of Medicine

3）

Corresponding author：Jun YOSHIOKAClinical Engineering Services, Yamagata University Hospital
2-2-2 Iidanishi, Yamagata, 990-9585, Japan
Key words：interface-helmet, mechanical ventilators, noise intensity, ventilation noise
Abstract
The purpose of this study was to assess noise exposure from the mechanical ventilators during noninvasive
positive pressure ventilation（NPPV）with the interface-helmet. The subjects were 5 models mechanicalventilators. The noise intensity inside and outside the interface-helmet were assessed by placing lavaliermicrophones near the ears and using a sound-level meter. We evaluated the peak inspiratory flow through therespiratory circuit by a breathing simulator LUNGOO. In addition, we compared soundproof effect in various
bacteria filters. The noise intensity inside and outside the helmet were different every model, and the noise
exposure inside the helmet was less compared with the outside environment. Bacteria-filters had a soundproof
effect depending on the model of a mechanical ventilator. There was no correlation between the noise intensityand peak inspiratory flow. A big model and a small model of the noise intensity has different features of theinternal structure, such as the inspiratory valve, the gas module, the aluminum coated, the cavity. In conclusion,
it is suggested that noise exposure from the mechanical ventilators during NPPV with the interface-helmet has
a direct relation to the ventilation noise within the mechanical ventilators.
Received January 29, 2018
Accepted September 3, 2018190

November 30, 2018