麻酔

麻酔全般麻酔とは、ヒトまたは動物を対象として誘発される、感覚または意識の制御された一時的な喪失の状態を指す。

麻酔には、鎮痛、不動化、健忘、および意識消失、これら4つの要素の一部または全部が含まれるMiller日本では鎮静、鎮痛、筋弛緩の3要素ないしは、これに有害反射の抑制を加えた4要素と記載しているテキストが多い。}}。麻酔薬の作用下にある個体は、「麻酔がかかっている」と呼ばれる。

麻酔をかけないと耐えられないような強い痛みを伴う処置や、技術的に不可能な処置も、麻酔をかければ痛みを感じさせずに行うことができる。麻酔は、意識消失の深さにより、3つの種類に分類される。

全身麻酔は、注射や吸入の薬剤を用いて中枢神経系の活動を抑制し、意識を失わせて全感覚をなくさせるものである。
鎮静は中枢神経系への抑制が全身麻酔よりは軽いため、意識消失まで陥ることはなく、何らかの反応がある状態である。不安や長期記憶の形成を抑制することができる。
区域麻酔：意識消失を伴わず、身体の特定部位からの神経伝達を遮断するものである。状況に応じて、単独で、または全身麻酔や鎮静と組み合わせて行われる。例えば、歯の治療のために歯の感覚を麻痺させたり、手足全体の感覚を抑制するために神経ブロックを用いるなど、薬剤の標的を末梢神経として、身体の一部分にのみ麻酔をかけることができる。また、硬膜外麻酔や脊髄くも膜下麻酔は、中枢神経軸そのものに作用し、ブロックした部位に供給される神経から入ってくる感覚をすべて遮断することができる。医学的処置の準備に際して、医師は、処置の種類および特定の患者に適した麻酔の種類および麻酔深度を達成するために、薬剤を選択する。用いられる薬剤の種類には、全身麻酔薬、局所麻酔薬、催眠薬2023年1月時点で、英語版では催眠薬hypnoticsと鎮静薬sedativeが区別されて記載されているが、日本語版では厳密な区別はなされていない。}}、解離性麻酔薬、鎮静薬、神経筋遮断薬、麻薬、鎮痛薬などがある。 麻酔中あるいは麻酔後の合併症のリスクは、麻酔を行う手技のリスクと切り離すことが難しい場合が多いものの、主に、患者の手術前の健康状態、手技自体の複雑さとストレス、麻酔手技の3つの要因に関連していると言われている。これらの要因のうち、最も大きな影響を及ぼすのは患者の健康状態であるMiller。周術期の重大なリスクとしては、死亡、心筋梗塞、肺塞栓症などがあるが、軽微なリスクとしては、術後の吐き気や嘔吐、再入院などがある。局所麻酔薬の毒性、気道外傷、悪性高熱症など、より直接的に特定の麻酔薬や処置に起因する症状もある。

麻酔の起源は全身麻酔と局所麻酔とで異なる。全身麻酔下手術は中国の華佗が行ったことは『三国志』魏書に残されているが、処方である麻沸散の記録は残っていない。1804年、日本の華岡青洲が全身麻酔下手術に成功した。彼は150件以上の全身麻酔下手術を行い、多数の記録を残した。用いられた処方名は華沱と同じ麻佛散である。しかし、江戸幕府の鎖国政策により、青洲の業績は当時、世界に知られることは無かった。現代の全身麻酔の直接的な源流となったのは、1846年にアメリカの歯科医ウィリアム・T・G・モートンが用いたジエチルエーテル、1847年にイギリスの産科医ジェームズ・シンプソンが用いたクロロホルム、それぞれによる全身麻酔下手術である。失敗に終わったものの、1845年のアメリカの歯科医ホーレス・ウェルズによる亜酸化窒素のヒトに対する公開実験も特筆すべきであり、この3年間に重要な麻酔科学上の発見が相次いだ。

局所麻酔薬の起源はインカ帝国で先住民が用いていたコカに由来する。近代医学への応用は全身麻酔よりも遅く、コカから単離されたコカインを用いて、1884年にドイツのカール・コラー が眼科手術を行ったのが最初の局所麻酔とされる。1903年にアメリカの脳神経外科医ハーヴェイ・クッシングは術中にはじめて血圧を測定して、麻酔記録を記載し、全身麻酔と局所麻酔を組み合わせて手術に用いた。複数の麻酔法、麻酔薬を組み合わせることで最適な麻酔を達成することは後世バランス麻酔と呼ばれるようになり、現代の麻酔法の礎となっている。

1. 語源
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麻酔はanesthesieの訳語として1850年に蘭方医杉田成卿が、Joseph Schlesingerが書いた麻酔の医学書であるDie Einathmung des Schwefel-Aethers in ihren Wirkungen auf Menschen und Thiere, besonders als ein Mittel bei chirurgischen Operationen den Schmerz zu umgehenのオランダ語翻訳本を日本語に翻訳した済生備考二巻を執筆した時に作った造語である。英語のAnesthesiaも造語で、1846年にアメリカの著名な作家・医師であるオリバー・ウェンデル・ホームズ・シニアがギリシャ語で無感覚を意味するgrcに因んで名付けたものである。すなわち、現代の麻酔に該当する概念が提唱されてから、江戸時代の日本でその訳語が造出されるまでに4年しか経っていない。

2. 適応
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麻酔の目的は、次の4つの基本的な要素またはエンドポイントに集約されるMiller。

鎮痛: 感覚の喪失、自律神経反射を鈍らせる。不十分な鎮痛は頻脈や高血圧を引き起こす。
不動化: 筋弛緩とも呼ばれ、主として神経筋遮断薬による。神経筋遮断薬は神経筋接合部に作用して筋弛緩作用を発現する。
健忘：術中の記憶の喪失。
意識消失: 一時的に意識を失うことであり、鎮静ないしは催眠とも称される。「鎮静」は麻酔の基本的要素の1つでありながら、麻酔の方法そのものをも意味する。薬学的な文脈では、催眠という言葉は通常この文字通りの意味を持つが、より一般的な、あるいは心理学的な意味としては、催眠は必ずしも薬物によって引き起こされるわけではない意識の変容を意味する。催眠}}麻酔の種類によって、エンドポイントに与える影響は異なる。例えば、局所麻酔は鎮痛に、ベンゾジアゼピン系鎮静剤は健忘に、そして吸入麻酔薬はすべてのエンドポイントに影響を及ぼす事が可能であるMiller。麻酔そのものには、直接的な疾患の治療効果はなく、何らかのリスクを伴う。従って、麻酔の目標は、生体へのリスクを最小限に抑えながら、予定されている外科手技に必要なエンドポイントを達成することである。

上記のエンドポイント達成には必ずしも全て、麻酔を必要とはしない。例えば、健常成人であれば、軽微な外傷に対する処置であれば、自らの意思で、創部を不動化し、大きな恐怖も感じないので、麻酔は鎮痛のみをエンドポイントとする局所麻酔で十分である。一方、軽い怪我やMRIなどでも乳幼児であれば、恐怖のために処置に必要な不動化を自らの意思で維持できない。従って、鎮静や全身麻酔が必要であると考えられている。例え、処置や手術による痛みが軽微、もしくは無痛であったとしても、近年の医学の処置や検査には、正確性を徹底するために患者が長時間、動いてはならない時もある。長時間同じ姿勢を維持し続けることは大きなストレスであり、このような場合も何らかの麻酔を必要とする。これらの処置や検査は手術室外で行われることも多く、その件数は増加しているものの、設備・人員の充実した手術室と異なる環境で麻酔を行うことには大きな困難を伴うこともある。

3. 術前評価
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麻酔の第一段階は、病歴聴取、診察、臨床検査からなる術前リスク評価である。患者・動物の術前の身体状態を診断することで、医師は麻酔のリスクを最小化することができる。病歴が十分に記載されていれば、56％の確率で正しい診断が得られ、理学所見取得により73％に増加するMiller。臨床検査は診断に役立つが、その割合は3％に過ぎず、麻酔の前に十分な病歴と身体検査を行う必要性が強調される。術前の評価や準備が不適切であることが、麻酔の有害事象の11%の根本原因であるMiller。

リスク評価のひとつは、患者の健康状態に基づいている。アメリカ麻酔科学会は、患者の術前の身体状態を層別化する6段階のスケールを開発した。これはアメリカ麻酔科学会全身状態分類と呼ばれている。この尺度は、患者の一般的な健康状態が麻酔に関係するとして、リスクを評価するものである。

より詳細な術前病歴聴取は、遺伝子疾患、習慣、身体的特徴、麻酔に影響を与える可能性のある併存疾患の発見を目的とする。理学所見は、臨床検査に加えて、病歴で発見されたものの影響を定量化するのに役立つMiller。

患者の健康状態の一般的な評価とは別に、手術に関連する特定の要因の評価も麻酔のために考慮する必要がある。例えば、出産時の麻酔は、母親だけでなく、胎児のことも考えなければならない。肺や気道を占拠している癌や腫瘍は、全身麻酔を行う上では特に問題となる。麻酔をかける患者・動物の健康状態や、手技の完了に必要なエンドポイントを見極めた上で、麻酔薬の種類を選択する。手術方法と麻酔法の選択は、合併症のリスクを減らし、回復に必要な時間を短縮し、手術侵襲反応を最小限に抑えることを目的としている。

4. 全身麻酔
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左|サムネイル|吸入麻酔を受ける患者

全身麻酔のエンドポイントを達成するための最も一般的なアプローチは、吸入全身麻酔薬を用いることである。吸入麻酔薬は、脂溶性に相関する固有の力価を持っている。全身麻酔薬の作用理論については諸説あるが、中枢神経系のタンパク質の空洞に直接結合するため、脂溶性に相関する力価が存在するとされる。吸入麻酔薬は、中枢神経系のさまざまな部位に作用を及ぼすと考えられている。たとえば、吸入麻酔薬の不動化作用は脊髄への影響から生じるが、鎮静、催眠、健忘は脳の部位が関与するMiller。例えば鎮静は、脳内の神経核に作用して発生し、睡眠の活性化に似ている。その効果は、人の意識を低下させることであるMiller。吸入麻酔薬の効力は、最小肺胞内濃度によって定量化される。MACは、被験者の50％が痛み刺激に反応しなくなる麻酔薬の投与量の割合である。一般にMACが高いほど、その麻酔薬は効き目が弱い。

記憶の喪失は、脳の複数の領域に対する薬物の作用によって生じる。記憶は、いくつかの段階を経て、顕在記憶または非顕在記憶として作られるが、その強さは、シナプス可塑性と呼ばれるニューロン間の結合の強さによって決定されるMiller。各麻酔薬は、投与量を変えると、記憶形成に対する独特の作用によって健忘をもたらす。吸入麻酔薬は、意識消失に必要な用量以上であれば、核の全体的な抑制を通じて確実に健忘をもたらす。ミダゾラムやプロポフォールは、長期記憶の形成を阻害することによって、健忘をもたらすMiller。

しかしながら、麻酔中に夢を見たり、麻酔中に何も起きている徴候がないにもかかわらず、手術中に意識があることもある。全身麻酔中に夢を見る人は22％、「術中覚醒」と呼ばれる何らかの意識を持っていた人は1000人に1〜2人と推定されているMiller。ヒト以外の動物が全身麻酔中に夢を見るかどうかは不明である。

現代では全身麻酔薬の主たる投与経路は、吸入又は静脈注射であるが、吸入麻酔薬も結局は肺から血液中に拡散によって溶解するため、全身麻酔薬は血行性に全身の全組織に移行する。これは血液胎盤関門によって多くの薬剤から保護される胎児ですら、例外では無い。従って、帝王切開の麻酔は胎児への影響を最小限にとどめるために、麻酔薬の直接影響がほぼ髄腔内に限定される脊髄くも膜下麻酔が選択される。しかしながら、訓練された麻酔・手術チームが協働すれば、病棟搬送から手術室に搬入し、全身麻酔をかけて消毒、腹部の切開を経て胎児が取り出されるまでに10分もかからず、胎児への麻酔薬の影響は最小化される。

4.1. 覚醒
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全身麻酔、ないしは鎮静直後の時期を覚醒と称する。全身麻酔や鎮静剤からの覚醒時は、合併症の危険性が残っているため、慎重なモニタリングが必要である。麻酔からの覚醒は、手術室で行われる場合と、麻酔後回復室で行われる場合とがあるが、日本ではPACUの普及率は2017年の報告で16.1%に留まると報告されていることから、2023年現在も手術室で多く、麻酔からの覚醒が行われているものと考えられる。PACUにおける、吐き気や嘔吐は9.8％と報告されているMillerが、麻酔薬の種類や手技によって異なる。気道確保の必要性は6.8％、尿閉は2.7％、低血圧は2.7％と報告されているMiller。低体温、術後シバリング、混乱は、手術中は筋肉が動かないため、術直後によくみられるMiller。

UCLAのDavid Geffen School of Medicineで行われた最近の研究によると、脳は一連の活動クラスター、すなわち「ハブ」を経由して、意識に戻る道を進むとされている。UCLAの麻酔科学講師のアンドリュー・ハドソン医師は、「麻酔からの回復は、単に麻酔が『切れる』だけでなく、脳が迷路のような活動状態の中から、意識を持てるような状態に戻る道を見つけ出す結果でもある」と述べている。簡単に言えば、脳が自ら再起動するのである」と述べている。[[ファイル:Anesthesia_medications.JPG|サムネイル|全身麻酔下の手術で使用されることが予定されている薬剤が調製された注射器:

- プロポフォール

- エフェドリン - フェンタニル

- アトラクリウム

- 臭化グリコピロニウム ]]

4.2. 医療機器
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吸入麻酔薬の供給システムの中核となる機器は麻酔器である。気化器、人工呼吸器、麻酔回路、余剰ガス排泄装置、圧力計などを備えている。麻酔器の目的は、一定の圧力で麻酔ガスを供給し、呼吸のための酸素を供給し、二酸化炭素や他の麻酔ガスの余剰物を除去することである。麻酔ガスは助燃性であるため、機械がすぐに使える状態であること、安全機能が有効であること、電気的な危険性がないことを確認するために、さまざまなチェックリストが考案されている。静脈麻酔薬は、ボーラス投与またはシリンジポンプによって投与される。また、気道確保や患者のモニタリングに用いる小型の器具も数多くある。この分野の最新の機器に共通しているのは、機械の致命的な誤用が起こる確率を下げるフェイルセーフシステムを備えていることである。

5. 鎮静
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鎮静