人工呼吸器のモード
部分液体換気(partial liquid ventilation: PLV)では、ガス換気中に機能的残気量と同等かそれに近い量のPFCで肺をゆっくりと満たす。従来のガス用の人工呼吸器によって肺内で循環するガス呼吸によって、肺内のPFCは酸素化され、二酸化炭素が除去される。
以下の分類体系は、人工呼吸器設計上の10の基本概念に基づく論理的な分類システムである。市販人工呼吸器は販売元メーカーそれぞれが別個の命名規則に基づいてモードを命名している現状があり、この分類体系はそれらに対して普遍的な名称を与えようとするものである。
圧補正従量式(Pressure-regulated volume control: PRVC)は間欠的強制換気(英語版)ベースのモードである。圧補正従量式は、気道内圧上限が設定された換気量ターゲットのタイムサイクルの換気を利用するもので、人工呼吸器または患者によって換気が開始される。
人工呼吸器から供給されるピーク吸気圧は、臨床医が設定した目標の一回換気量を達成するために、一呼吸ごとに変化させる。
例えば、目標一回換気量が500mLに設定されているにもかかわらず、人工呼吸器が600mLを供給した場合、次の呼吸はより低い吸気圧で供給され、より低い一回換気量を達成することになる。PRVCは、一回換気量(VC)設定と圧力制限(PC)設定からハイブリッドモードとみなされているが、基本的にはPRVCは適応型ターゲットスキームを持つ従圧式である。
自発呼吸は、機械補助されることもあれば、補助されないこともある。強制換気(または強制呼吸)は、機械が呼吸をトリガー及び/又はサイクルさせる呼吸である。強制換気も、自発呼吸(例えば、高頻度ジェット換気、High Frequency Jet Ventilation: HFJV)中に起こることがある。強制換気は、定義上、補助的である。
3つの呼吸シーケンスがある。すなわち、持続強制換気(CMV: Continuous mandatory ventilation)、間欠強制換気(Intermittent Mandatory Ventilation: IMV)、持続自発換気(Continuous Spontaneous Ventilation: CSV)である。呼吸シーケンスとは、自発的および/または強制的な呼吸の特定のパターンのことである。CMVでは、強制換気の間に自発的な呼吸は許されず、IMVでは、強制換気の間に自発換気が生じる可能性があり、CSVではすべての換気が自発呼吸である。
基本的な換気パターンは5つある。VC-CMV、VC-IMV、PC-CMV、PC-IMV、PC-CSVである。VC-CSVの組み合わせは、従量式(VC)が機械サイクルを意味し、機械サイクルがすべての呼吸を強制換気として自発呼吸ではないため、不可能である。6番目のパターンであるTC-IMVは可能であるが、まれである。
各換気パターンの中には、ターゲットスキームによって区別できるいくつかのバリエーションがある。
液体呼吸とは、酸素を含む気体混合物ではなく、酸素を含んだパーフルオロカーボン(PFC)の液体で肺に吹送する機械換気の手法である。酸素と二酸化炭素の不活性キャリアとして、窒素ではなくPFCを使用することで、急性肺損傷の治療において、以下のような多くの理論的な利点がある:
肺胞との流体界面を維持することで表面張力を低下させる。
虚脱した肺胞を水圧で開通させ、圧損傷のリスクを低減させる。
肺毛細血管に酸素と二酸化炭素を交換できるリザーバーを設ける。
高効率な熱交換器として機能する。
液体呼吸にはこのような理論的な利点があるにもかかわらず、有効性に関する研究は期待外れで、最適な臨床使用法はまだ定義されていない。