「人工呼吸器」の版間の差分

{{Otheruseslist|[[人工呼吸]]を自動的に行うための医療機器についての一般事項|人工呼吸器の医学的側面|機械換気 (医学)|人工呼吸器の設定|人工呼吸器のモード|一時的に心臓と肺の機能を代行する医療機器|人工心肺装置}}

'''人工呼吸器'''（じんこうこきゅうき、{{Lang-en-short|ventilator}}）とは、病的理由により、呼吸ができない、または呼吸が不十分な患者の呼吸を助けるために、{{仮リンク|呼吸ガス|en|Breathing gas|redirect=1}}を[[肺]]に出し入れして[[機械換気 (医学)|機械換気]]（{{Lang-en-short|mechanical ventilation}}）ないしは[[人工呼吸]]（{{Lang-en-short|artificial ventilation}}）を行う[[医療機器]]の一種である。人工呼吸器は、コンピューター制御の[[マイクロコントローラ|マイクロプロセッサーを搭載した]]機械であるが、手で操作するシンプルな[[バッグバルブマスク]]でも患者を換気することができる（'''[[用手換気''']]という）。人工呼吸器は、主に[[集中治療室|集中治療]]、[[在宅医療]]、[[救急医療]]では[[スタンドアローン]]型が、麻酔科では[[麻酔器]]の構成機器として使用されている。

</ref>。日本の[[医学用語]]では2023年現在、未だにレスピレーターはマスクでは無く、人工呼吸器のことを指すことが多い<ref>{{Cite web |和書|title=レスピレーター :医療・ケア 用語集 {{!}}ディアケア |url=https://www.almediaweb.jp/glossary/0850.html |website=www.almediaweb.jp |access-date=2023-03-25 |language=ja}}</ref><ref>{{Cite web |和書|title=レスピレーター {{!}} 看護師の用語辞典 {{!}} 看護roo![カンゴルー] |url=https://www.kango-roo.com/word/4952#:~:text=%E3%83%AC%E3%82%B9%E3%83%94%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%EF%BC%88%E3%82%8C%E3%81%99%E3%81%B4%E3%82%8C,%E3%81%A1%E3%82%8C%E3%83%BC%E3%81%9F%E3%83%BC%EF%BC%89%E3%80%82 |website=看護roo! |access-date=2023-03-25 |language=ja}}</ref>。

最新の人工呼吸器は、小型の[[組み込みシステム]]によって電子的に制御され、回路内圧と呼吸ガス流量の特性を個々の患者のニーズに正確に適合させることができる。人工呼吸器を上手く設定すれば、患者にとって人工呼吸はより我慢しやすく快適なものとなる。カナダとアメリカでは、{{仮リンク|呼吸療法士|en|respiratory therapists|label=}}が、これらの設定を調整する責任を負い、[[臨床工学技士]]はメンテナンスを担当する。イギリスやヨーロッパでは、患者と人工呼吸器の相互作用の管理は、{{仮リンク|ICU看護師|en|Critical care nursing|label=}}が行っている。日本でも人工呼吸器の設定や人工呼吸中の[[鎮静薬]]の変更等が所定の研修を受けた看護師の[[特定行為]]区分として認められている<ref>{{Cite web |和書|title=特定行為区分とは |url=https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000077098.html |website=www.mhlw.go.jp |access-date=2023-03-25}}</ref>。

非侵襲的な方法としては、{{仮リンク|持続気道陽圧|en|Continuous positive airway pressure|label=}}（CPAP）や {{仮リンク|[[非侵襲的換気|en|non-invasive ventilation|label=|redirect=1}}]]などがあり、睡眠時や安静時のみ人工呼吸器を必要とする患者に適しており、主に鼻マスクを使用する。侵襲的換気法では[[気管挿管]]が必要である。長期的に人工呼吸器に依存している場合は、口や鼻からの挿管よりも[[気管切開]]カニューレを使用するのが一般的で、長期療養にはこの方が快適で実用的だからである。

故障すると患者は換気不全から死に至る可能性があるため、人工呼吸器は{{仮リンク|安全最重視のシステム|en|life-critical system|label=}}に分類され、ている。[[電源]]も含めて高い信頼性を確保するための備えが必要である。'''換気不全'''（ventilatory failure)とは、機械的補助なしに安定した血液pHを維持するのに十分なCO₂排泄速度を維持できないこと、筋肉疲労、耐え難い[[呼吸困難]]のことである<ref>Marini, John J., Dries, David J... ''Critical Care Medicine: The Essentials and More''. 5th Edition. Two Commerce Square, 2001 Market Street, Philadelphia, PA 19103 USA:Lippincott Williams & Wilkins; 2019. Available from: Books@Ovid at http://ovidsp.ovid.com. Accessed January 12, 2021.</ref>。したがって、機械式人工呼吸器は、[[単一障害点]]が患者を危険にさらすことがないように慎重に設計されている。電源が失われたときに手で換気ができるように、手動式のバックアップ機構を備えている場合もある（[[麻酔器]]に組み込まれた機械式人工呼吸器など）。また、安全弁を備えている場合もあり、電源がないときに大気に開放し、患者の自発呼吸のための窒息防止弁として機能する。また、停電や呼吸ガス供給不良の際に換気を行うための圧縮ガスボンベやエアコンプレッサー、予備電池を備え、[[ハードウェア]]や[[ソフトウェア]]が故障した際に操作や救助を求める方法を備えているものもある<ref>{{Cite news |last1=Johnson |first1=Carolyn Y. |last2=Cha |first2=Ariana Eunjung |title=The dark side of ventilators: Those hooked up for long periods face difficult recoveries |url=https://www.washingtonpost.com/health/2020/04/03/coronavirus-survivors-recovery |access-date=8 April 2020 |newspaper=Washington Post |language=en |date=2020-04-06 |archive-date=2023-03-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230325072015/https://www.washingtonpost.com/health/2020/04/03/coronavirus-survivors-recovery/}}</ref>。自然災害時などの[[停電]]は、在宅介護で人工呼吸器を使用している人にとって、生命を脅かす緊急事態を引き起こす可能性がある<ref name=":3">{{Cite web |last=Huff |first=Charlotte |date=2021-05-12 |title=The People in Danger the Minute the Power Goes Out |url=https://slate.com/technology/2021/05/climate-change-power-grid-home-medical-care-electricity.html |access-date=2021-05-18 |website=Slate Magazine |language=en |archive-date=2023-03-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20230325072333/https://slate.com/technology/2021/05/climate-change-power-grid-home-medical-care-electricity.html}}</ref>。短時間の停電であればバッテリーで十分であるが、長時間の停電になると病院へ行く必要がある。

[[ファイル:Iron_lung.jpg|右|サムネイル|200x200ピクセル|「木の肺[[ボス・レスピレーター]]」（博物館にて）]]{{Seealso|人工呼吸#歴史}}

人工呼吸器の歴史は、1931年に{{仮リンク|ジョン・ヘイブン・エマーソン|en|John Haven Emerson|label=|redirect=1}}が改良を加えた1928年の「ドリンカー人工呼吸器」の導入後、20世紀の[[急性灰白髄炎|ポリオ]]流行時に広く使用された様々なバージョンの非侵襲的陰圧呼吸器(後に「[[鉄の肺]]」と呼ばれることになる)並びに、発明家[[エドワード・トーマス・ボス]]による1937年の「[[木の肺ボス・レスピレーター]]」から始まる<ref name="pmid18189086">{{Cite journal |last=Geddes |first=LA |year=2007 |title=The history of artificial respiration |journal=IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine |pmid=18189086 |doi=10.1109/EMB.2007.907081 |volume=26 |issue=6 |pages=38–41|s2cid=24784291 }}</ref>。その他の非侵襲的人工呼吸器としては、[[機械換気 (医学)#陰圧換気|二相性キュイラス換気]]、ロッキングベッド、やや原始的な陽圧機器などがあり、ポリオ患者にも広く使われた<ref name="pmid18189086" />。

2001年のサーボ-iでは、モジュラーコンセプトが導入され、ユーザーのニーズに合わせてさまざまなモデルやブランドを揃えるのではなく、ICU部門全体で1つの人工呼吸器モデルを使用するようになりましった。モジュール式人工呼吸器により、ICU部門は特定の患者カテゴリーに必要なモードやオプション、ソフトウェア、ハードウェアを選択できるようになった。

人工呼吸器（[[機械換気 (医学)|侵襲的]]、{{仮リンク|[[非侵襲的換気|en|Non-invasive ventilation|label=非侵襲的|redirect=1}}]]）の生産・流通能力については、国によって異なる。パンデミックの初期段階において、中国は人工呼吸器の生産を増強し、民間企業から多額の寄付を獲得し、世界中の医療機器の輸入を劇的に増加させた。その結果、武漢でのパンデミック期間中、人工呼吸器の備蓄が増強された。中国より生産能力の高い西ヨーロッパやアメリカは、北米やヨーロッパ大陸で突発的に発生したパンデミックにより、物資不足に陥った。結局、人工呼吸器のほとんどを輸入に頼っている[[中央アジア]]、[[アフリカ]]、[[ラテンアメリカ|中南米]]が深刻な物資不足に陥った{{要出典|date=November 2021}}。

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[[Category:麻酔科機械換気 (医学)]]