人工呼吸◉講

Jpn J Respir Care 2013；30：207-13

座◉

人工呼吸管理中の気道浄化

田村富美子

キーワード：VAP 予防，気管チューブ，加温加湿，気管吸引，カフ管理

疾病予防管理センター（Centers for Disease Control

はじめにand Prevention：CDC）・全米医療安全ネットワーク

気道浄化機能において、口・鼻腔から咽頭、喉頭、気（National Healthcare Safety Network：NHSN）のサ管に至るまでの上気道は重要な役割を果たすが、人工ーベイランス疾患定義が改訂され、人工呼吸器関連事

呼吸器管理中は、気管チューブによって上気道はバイ象（ventilator-associated events：VAE）の中で VAPパスされ、人工呼吸器および気管チューブ管理に伴う合を分類するようになった 1, 2）。VAP の発症は、酸素消併症が起こり得る。また、気道浄化に関するケアは、人費量・呼吸仕事量の不要な増加、人工呼吸器の早期離工呼吸器関連肺炎（ventilator-associated pneumonia：

脱・早期離床の障害、廃用性障害、入院期間の長期化、VAP）予防対策上も重要な視点である。

医療費の増加をもたらし、患者急変・死亡率の上昇に

VAP は「気管挿管による人工呼吸器開始 48 時間以もつながる。

降に発症する肺炎」と定義され、口腔・咽頭の細菌が気本稿では、VAP 予防、すなわち気管チューブを介し管チューブを介して流入あるいは直接侵入することにた人工呼吸器管理による合併症予防の視点から、気道より発生するといわれる（図 1）。2013 年 1 月に米国浄化に関するケアにおいて、気道の機能を踏まえた加温加湿管理、気管吸引、カフ圧管理、カフ上部吸引について取り上げる。

INHALATION
吸入ASPIRATION嚥下Ⅰ．気道の機能
気道は、粘液繊毛輸送システムによって、気道浄化作用を果たす。その阻害因子は、気管挿管、気管切開、口腔・鼻腔・咽頭の細菌気管チューブを介して聖路加国際病院
門看護師動化、低換気、脱水症状などが挙がる。これらは気道浄化作用における加温加湿機能と防御機能の双方の機

VAP 発生機序救命救急センター

加齢、喫煙、麻酔・鎮静・鎮痛、意識障害、呼吸器疾
患、神経筋疾患、胸部・上腹部の手術、乾燥ガス、不胃内で増殖した細菌の逆流

図1

気管吸引による人工気道による因子、人工呼吸器管理、急性・重症患者看護専

能低下を引き起こす 3）（図 2・3）。
加温加湿機能は、吸気ガス（空気）を加温加湿し、呼気ガスからの熱と湿度（水分）が回収されることによって保たれる。吸気では熱と水分が気道から奪われNovember 30, 2013

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吸気呼気水分

水分

熱
熱
水分
水分

吸気ガス（空気）の加温と加湿
気道から熱と水分を奪う

図2

呼気ガスからの水分の回収
気道に熱と水分を与える

気道の加温加湿機能

Fisher ＆ Paykel 社資料より作成。日本呼吸療法医学会セミナー委員会編「ナースのための人工呼吸 Q ＆ A 200」より。

繊毛上皮細胞⃝粘液

繊毛

汚染物質を捕捉、動かなくする水分層（ゾル）⃝繊毛運動
粘液と汚染物質は押し上げられ、排除される

図3

粘膜層（ゲル）

気道の防御機能

Fisher ＆ Paykel 社資料より作成。日本呼吸療法医学会セミナー委員会編「ナースのための人工呼吸 Q ＆ A 200」より。

るが、呼気では熱と水分が与えられることになる。

肺胞に到達するまでに 37℃ 100％ RH（AH 44mg/L）

防御機能は、粘液によって、汚染物質を捕らえ、繊になる。22℃ 50％ RH（AH 8.7mg/L）の吸気が、気毛運動により、粘液と汚染物質を押し上げ排除する。

管では 32 〜 34℃、75 〜 90％ RH に達し、気管第 3 分気管挿管、気管切開に伴う気管チューブによって上気岐部付近で 37℃ 100％ RH（AH 44mg/L）〔isothermic

道がバイパスされた患者は、生理的加温加湿機能の損saturation boundary：ISB〕4）となる。気管チューブ挿失、咳嗽や嚥下による気道浄化作用の低下、消失が起入中の患者では、ISB が末梢へ移動する。つまり、上きる。また、低温で乾燥した医療ガスが供給されるた気道で加温加湿されるはずが、広範囲の気管粘膜から、め、繊毛運動も阻害され、防御機能の低下をきたしや温度・湿度の喪失が起こり、乾燥する。

すい状態になる。
飽和水蒸気量と相対湿度（relative humidity：RH）、絶対湿度（absolute humidity：AH）の関係を理解することは重要である（図 4）。
大気を鼻腔から吸うと、気道の加温加湿機能により、

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Ⅱ．加温加湿方法の選択
臨床では、RH、AH、飽和水蒸気量と結露の関係を理解し、臨床における適正加湿の指標を目安とし、適切な加湿方法を選択する（表 1）。

人工呼吸

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52mg/L

44mg/L
42mg/L結露
6mg/L 40mg/L

30mg/L

30℃

32mg/L 34mg/L

冷却されると36mg/L
38mg/L

31℃

32℃

33℃

相対湿度100％

34℃

図4

表1

相対湿度85％

35℃

36℃

37℃

40℃

湿度と飽和水蒸気量

臨床における適正加湿の指標

1． 喀痰が軟らかくなっているか
2． 吸気回路終末（チューブ接続部）付近で内面に結露しているか
3． 気管チューブ内壁に結露、水滴があるか
4． 気管吸引カテーテルが気管チューブにスムーズに入るか
5． 温度モニターで適切な温度（37±2℃）になっているか＊人工鼻使用下では、1．3．4．が指標となる（文献 5 より）

2．フィルター付き人工鼻（Heat-moisture exchangingfilter：HMEF）
人工鼻は、患者の呼気中の水分と熱を捕捉し、吸気時に放出する原理により、加温加湿を行う。通常、人工呼吸器管理においては、バクテリアフィルタを備えたもの（HMEF）を使用し、RH 100％、AH 最大 30 〜 33mg/Lを維持する。
回路内に結露が貯留しないため処理に伴う回路トラ

1．加温加湿器

ブルは減少、1 患者 1 回路で回路構成も単純、手軽で加温加湿器の最近の主流は、パスオーバー型である。

あり、短期間使用であれば加温加湿器より経済的と考ネブライザーの生成する水滴は 0.02 〜 40μであり、バえられ、バクテリアフィルタ機能もあるため、感染予クテリアやウイルスを媒介する危険性があるといわれ、防効果も期待される。ただし、人工鼻使用時は禁忌、反して、パスオーバー型は水蒸気として存在するため注意事項を十分に把握して使用する必要がある（表 2）。

0.0001μであり、感染源となる危険性が少ないと言わ各々の加温加湿方法のメリットとデメリットがある

れる 。
3）

ネブライザーは薬物療法目的の装置であり、人工呼吸器管理中の加湿目的としては、回路開放に伴う汚染の機会を増加させることもあり、近年は推奨されない。

ため、メーカーの推奨する使用方法を参考に、コストや各施設の諸事情を検討の上、選択する。

Ⅲ．気 管 吸 引

加温加湿器の設定温度が低いと、不十分な湿度によっ厚生労働省が 2010 年に告示した「医療スタッフのて、気管・気管支の上皮細胞が損傷され、繊毛運動が協働・連携によるチーム医療の推進について」におい障害され、気道内分泌物は粘稠化し、排出困難や気管て、医師、看護師以外の医療スタッフによる気管吸引チューブの内腔狭窄・閉塞を引き起こす誘因にもなる。

が認められた。その指針として 2013 年 3 月に最終改

近年は、パスオーバー型加温加湿器の導入と、自動温訂された本学会気管吸引ガイドライン改訂ワーキング

度調整・注水、ホースヒーター入り回路の普及により、グループによる「気管吸引のガイドライン 2013（成人回路内結露廃棄の必要がなく、不適切な温度設定によで人工気道を有する患者のための）」6）における気管吸る AH 保持が不安定となる問題がなくなってきている。

引は、人工気道を含む気道からカテーテルを用いて機械的に分泌物を除去するための準備、手技の実施、実November 30, 2013

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表2人工鼻の禁忌◆ 気道内分泌物

粘稠度に有意な差はないが、血痰は禁忌。
気管チューブから排出しやすい状況では、気道抵抗の上昇や閉塞の危険性が高い。

◆ 呼気時の一回換気量（VT）

呼気側のリークがある場合（小児カフなしチューブ、NPPV）◆ 低体温

絶対湿度基準値が低下

・・・一回換気量（VT） VE 10L/ 分以上〈加湿効率低下、呼吸抵抗上昇〉◆ 分時換気量（VE）
VT 150mL 以下〈人工鼻の死腔の影響増大〉◆ ネブライザー

薬液の付着は厳禁

表3

気管吸引適応状態と観察指標

フィジカルアセスメント◆ 聴診：副雑音✓ Rhonchi：左右主気管支にかけて分泌物の存在を示唆する副雑音（断続性ラ音）✓ Strider：喉頭〜主気管支✓呼吸音の減弱◆ 挿管チューブ内の音◆ 触診：胸部を触診しガスの移動に伴った振動◆ 視診：努力性呼吸の増加＝呼吸仕事量の増加所見
呼吸数増加、浅速呼吸、陥没呼吸、補助筋活動の増加、呼気延長など症◆ 視覚的確認（チューブ内に分泌物が見える）◆ 誤嚥した場合

状パルスオキシメーター◆ SpO2（PaO2）の低下（酸素化障害）

人工呼吸器患者モニター◆ VCV：PIP の上昇、PIP − EIP（プラトー圧）の変化
・◆ PCV：VT（一回換気量）、VE（分時換気量）の低下

グラッフィクモニター◆ 経時曲線 Paw、Flow（流速）pattern の変化◆ Flow-Volume curve pattern の変化。特徴的な「のこぎり歯状の波形」

施後の観察、アセスメントと感染管理を含む一連の流チューブの内腔が狭いと気管チューブや回路内から雑れと定義され、アセスメントを一連の過程として強調し、音が聴取されることがある。また、SpO2・PaO2 低下は

目的は、気道の開放性を維持・改善することにより、呼最も使用する指標だが、必ずしも喀痰の貯留だけで起き吸仕事量（努力呼吸）や呼吸困難感を軽減し、肺胞でるわけではない。人工呼吸器によってモニタリングされのガス交換能を維持・改善することであるとしている。

る、量設定モード（volume control ventilation：VCV）

また、その達成のために他のアプローチも考慮すべき時の最大吸気気道内圧（peak inspiratory pressure：PIP）

こと（加温加湿管理、気道浄化療法）や気管吸引は侵の上昇、気道抵抗を表す PIP − EIP（end-inspiratory

襲的な苦痛を伴う処置であると認識することも、強調

pause pressure：呼気終末休止圧［プラトー圧］）の変している。

化の拡大、圧設定モード（pressure control ventilation：・PCV）時の VT（一回換気量）、VE（分時換気量）の低1．気管吸引の適応とタイミング下も、経時的評価を行う上で有用である。しかし、い気管吸引ガイドライン 6）の「適応となる状態とそのずれも必ずしも喀痰の貯留だけが原因で変化するパラアセスメント」を参考に、臨床における適応状態、観察メーターではないことを理解し、努力性呼吸の出現な指標を表 3 に記した。

ど、症状の観察、フィジカルアセスメントと合わせて気道内分泌物の存在を示すと考えられる副雑音（Rho­nchi〔いびき様音〕、Strider〔上部気道狭窄音〕）や、210

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判断することになる。
グラフィックモニターの経時曲線 Paw、Flow（流速）人工呼吸

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《気管吸引が必要か？》
気管吸引の必要性のアセスメント（4. 適応参照）ありなし

気管吸引の実施（5. 禁忌と注意を要する状態参照、6. 手技参照）

経過観察もしくは医師連絡（状況により対応は異なる）

実施中のアセスメント（7. 効果判定のためのアセスメント参照）

患者状態の悪化（8. 合併症と対処法参照）

あり

なし

気管吸引の中止
合併症への処置
医師への連絡

実施後のアセスメント（7. 効果判定のためのアセスメント参照）
継続適応なし継続実施の適応あり（4. 適応参照）

図5
（終了
手洗い
（9. 感染対策参照）

気管吸引の流れ（文献 6 より））内は日本呼吸療法医学会「気管吸引ガイドライン 2013」の項目の変化も、臨床上有用である。Guglielminotti ら 7）のない。しかし、気管吸引に伴う合併症予防の側面にお報告によると、flow volume（FV）curve pattern のいて、開放式吸引では肺容量が著しく低下し、再接続変化と呼吸音（副雑音）が、SpO2 や PIP よりも、主気後も一度虚脱した肺容量はしばらく戻らないため、SpO2管支レベルにおける痰の存在を示す有用な指標であるは低下傾向となる。閉鎖式吸引は吸引中の低酸素血症、としている。しかし、臨床では、これらの指標が確実不整脈、肺の虚脱を起こしにくい 10）と言われる。回路に喀痰の存在を示しているとは言い難く、どれをとっを外さずに吸引できる閉鎖式吸引は、
高 PEEP（positiveても 1 つの指標だけで、気管吸引の適応とタイミングend-expiratory pressure：呼吸終末陽圧）管理していを図ることは難しい。

る重症呼吸不全の場合でも、PEEP を解除せずに吸引気管吸引を直ちに実施するタイミングは、主気管支が可能であり、飛散防止にもなるため、気管吸引ガイレベルに喀痰が明らかに存在することを聴診した上で、ドライン 6）でも、人工呼吸器使用中は可能な限り閉鎖他のパラメーターがどれか、または複数が、異常な変式吸引システムの使用を推奨している。

化を示した場合といえる。パラメーターの異常値があるにもかかわらず、明らかに聴診できないときは、様々

3．気管吸引実施の流れな要因、指標について、包括的、多角的にアセスメン

気管吸引ガイドライン 6）では、最後に気管吸引実施トした上で判断する。アセスメントなく、ルーチンにの流れをフローチャート（図 5）に示し、最重要点は、実施することは避けるべきである。

実施後のアセスメントであり、このときの症状と合併症の把握であるとしている。症状が改善せず、合併症

2．開放式吸引と閉鎖式吸引
閉鎖式吸引は、VAP 発症率、環境・従事者の汚染など感染防御面においては開放式と同程度であるとする研究報告8, 9）があり、必ずしも優れているとはいえが見られなければ、気管吸引を継続実施することは選択肢となるが、合併症を生じた場合、検討が必要であると示している。
気管吸引を一定の質を保ち、安全な人工呼吸管理を

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表4IHI

人工呼吸器患者のケアバンドル

人工呼吸器バンドル

1．ベッド頭部の 30 度から 45 度の挙上
2．毎日の鎮静中止と抜管できるかどうかのアセスメント
3．胃潰瘍予防4．深部静脈血栓（DVT）予防
5．クロルヘキシジンによる毎日の口腔ケア

日本集中治療医学会
人工呼吸器関連肺炎予防策バンドル（VAP バンドル）
1．手指衛生を確実に実施する
2．人工呼吸器回路を頻回に交換しない
3．適切な鎮静・鎮痛をはかる、特に過鎮静を避ける
4．人工呼吸器からの離脱ができるかどうか、毎日評価する
5．人工呼吸中の患者を仰臥位で管理しない

備考：IHI のバンドルは、人工呼吸器管理に関するケアの質を総合的に向上させることを目的としているため、直接 VAP予防に影響を与えない項目（3．4．）も含まれる。
（文献 13，14 より）提供するためには、実施の前中後でのアセスメントをでゆっくりと行う方法などがある。カフ上部吸引によ気管吸引の一連の流れとして意識し、身につけること

り VAP 発生率が低下し、VAP 発生までの期間も延長が重要となる。

したという報告もある 12）。

Ⅳ．適切なカフ圧管理

おわりに気管チューブのカフには、人工呼吸管理中の陽圧換

人工呼吸器管理による合併症予防の視点から、気道気によるガスをリークさせず、上気道からの垂れ込み浄化に関するケアを一部であるが取り上げた。VAP 予

や内容物の逆流によるカフ上に貯留した分泌物の気管防ケアバンドル（表 4）13, 14）のように、一つのケア介側への流入を防止する役割がある。カフ圧は高すぎる入だけではなく、介入を包括的に束ねて（bundle：束）、と気管粘膜の血流低下をきたし、逆に低すぎると、VAP医療チームメンバーが同じように実施、常に取り組めのリスクが高くなるという報告 11）があり、定期的に、てこそ効果的に作用すると言える。本稿で取り上げた

カフ圧計を用いて 20cmH2O 以上 30cmH2O 以下に管理ケアも、包括的なチームアプローチの下、複合的に取することが推奨される。カフに注入する空気の量が一り入れてこそ有用なケアである。

定でも、気道の形状やカフの大きさによりカフ圧は大著者には規定された COI はない。

きく変化するため、気管吸引前後、体位変換前後、誤嚥予防の視点から口腔ケア前後に測定し、カフ圧測定により一定に保持する必要がある。なお、患者の肺コンプライアンスが低く、高 PEEP による人工呼吸管理中はリーク所見を認めることもある。

Ⅴ．カフ上部吸引気管チューブと気管壁とカフの隙間から下気道へ細菌が流入することを防ぐため、カフ上部の分泌物を吸引すること（声門下分泌物吸引）によって VAP 発生率は有意に減少すると報告されている 12）。カフ上部吸引チューブ付き気管チューブを使用している場合、カフ上部の吸引を間歇的または持続的に行う。
口腔ケア、

参考文献
1） CDC/NHSN：Surveillance for Ventilator-associated Events.
2013
http://www.cdc.gov/nhsn/acute-care-hospital/vae/index.
html2） 森兼啓太訳：急性期医療環境における，CDC/NHSN の医療関連感染に対するサーベイランス定義と感染の特異的種類に対する判定基準（CDC/NHSN Surveillance Definitionof Healthcare-Associated Infection and Criteria for SpecificTypes of Infections in the Acute Care Setting 翻訳版）
http://www.medica.co.jp/up/cms/news/1618_1_20130710113329.
pdf3） 田村富美子，今中秀光，竹内宗之ほか：PART8 加温・加湿．
人工呼吸 Q ＆ A200．日本呼吸療法医学会セミナー委員会
編．大阪，メディカ出版，2010，pp202-39．

気管吸引によって、カフ上部の分泌物の下気道流入を

4） 宮尾秀樹：加温加湿器は乾燥器？ LiSA．1995；2：40-45．

防ぐために、カフ上部吸引を行ってから口腔ケア、気管5） 磨田 裕：加温加湿．新版図説 ICU―呼吸管理編．沼田克雄，吸引を実施するのが望ましい。吸引方法は、低圧（20〜 30cmH2O）での持続吸引や 5 〜 10mL のシリンジ

212

November 30, 2013

奥津芳人編．東京，真興交易医書出版部，1996，pp.310-23．
6） 日本呼吸療法医学会気管吸引ガイドライン改訂ワーキンググループ：気管吸引ガイドライン 2013（成人で人工気道を人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.30 No.2有する患者のための）．人工呼吸．2013；30：75-91．
7） Guglielminotti J, Alzieu M, Maury E, et al：Bedside detectionof retained tracheobroncheal secretions in patients receiving
mechanical ventilation. Is it time for tracheal suctioning?
Chest. 2000；118：1095-9.
8） Lorente L, Lecuona M, Martín MM：Ventilator-associatedpneumonia using a closed versus an open tracheal suction
system. Crit Care Med. 2005；33：115-9.
9） Combes P, Fauvage B, Oleyer C：Nosocomial pneumonia
in mechanically ventilated patients, a prospective randomized
evaluation of the Stericath closed suctioning system. IntensiveCare Med. 2000；26：878-82.
10） Cereda M, Villa F, Colombo E, et al：Closed system endo­
tracheal suctioning maintains lung volume during volumecontrolled mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2001；
27：648-54.
11） American Thoracic Society：Infectious Diseases Societyof America：Guidelines for the management of adults withhospital-acquired, ventilator-associated, and healthcareassociated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 2005；
171：388-416.
12） Dezfulian C, Shojania K, Collard HR, et al：Subglottic
secretion drainage for preventing ventilator-associatedpneumonia：a meta-analysis. Am J Med. 2005；118：11-8
13） Institute for Healthcare Improvement：Implement theIHI Ventilator Bundle. 2011
http://www.ihi.org/knowledge/Pages/Changes/
ImplementtheVentilatorBundle.aspx
14） 日本集中治療医学会 ICU 機能評価委員会編．人工呼吸器
関連肺炎の予防バンドル．2010 改定版
http://www.jsicm.org/pdf/2010VAP.pdf

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