急性呼吸不全

急性呼吸不全は、動脈血の正常なガス組成の崩壊を特徴とする病態です。動脈血に十分な量の酸素が供給され、対応する量の二酸化炭素が静脈血から肺胞へ除去されます。肺のガス交換が阻害されると、p _a O _{2が減少し（低酸素血症）、pa} CO ₂が上昇します（高炭酸ガス血症）。急性呼吸不全の診断基準は、心内シャントがない場合に、p _a O ₂が50 mm Hg未満に低下すること、および/またはp _a CO _{2 が}50 mm Hgを超えることです。ただし、血液ガスパラメータが正常であっても、体外呼吸器の負担により急性呼吸不全が発生する可能性があり、そのような場合は臨床データに基づいてのみ診断が行われます。呼吸不全は、さまざまな疾患に特徴的な症候群です。小児の呼吸器の特定の解剖学的および生理学的特徴は、急性呼吸不全症候群の発症を引き起こしやすくなります。

小児の呼吸器系の解剖学的および生理学的特徴：

• 胸部の「呼気」構造。
• 呼吸量と「死腔」の絶対値が低い。
• 生理的頻呼吸;
• 気道が狭い;
• 呼吸筋の衰弱;
• 比較的低い界面活性剤活性。

急性呼吸不全には3つの種類があります。

• 低酸素症;
• 高炭酸ガス血症;
• 混合。

低酸素性（シャント拡散性）急性呼吸不全 - 比較的適切な換気量を維持しつつ、血液の酸素化が不十分な状態：低酸素_血症と正常またはわずかに低下した_{二酸化炭素}血症。主な特徴は、肺胞毛細血管灌流の障害であり、肺胞換気は変化しないまま、血液が_肺内シャントに流入する。肺胞毛細血管間の酸素分圧差は増大する。

高炭酸ガス血症性（換気性）急性呼吸不全 - 一次性過換気の結果として、p _a O ₂の低下とp _a CO ₂の上昇が起こり、その後、換気量が急激に減少し、重度の高炭酸ガス血症を呈する。その根本原因は、急激な肺胞低換気を伴う換気血流比の病的な上昇である。

混合性急性呼吸不全は、過換気、つまり肺胞毛細血管差の増大を呈します。低酸素血症は、低酸素性急性呼吸不全よりも軽度です。

急性呼吸不全の病態生理学的メカニズム。

• 換気が不十分です。
• 換気と灌流の関係の違反。
• 肺内右左シャント。
• 肺胞毛細血管拡散の違反。

小児科診療において最も一般的な障害は換気と灌流の関係であり、稀に肺胞毛細血管拡散障害がみられることもあります。

急性呼吸不全の主な原因は、年齢によって異なります。新生児の場合、急性呼吸不全は未熟児や先天性心疾患・肺疾患のある小児に最も多く見られます。1～2歳の小児では、呼吸器感染症と心臓病が、7～12歳の小児では気管支喘息が最も一般的な原因です。

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急性呼吸不全の救急治療

急性代償不全および非代償性喉頭狭窄は、機械的外傷を伴って発症することが多く、緊急治療が不十分な場合、致命的な結果につながる可能性のある重篤な病態です。一般的に、上気道の開存性を回復させるための特定の治療行為を行う際に生じる問題は、救急治療の提供に適さない状況、つまり病院到着前の段階で発生することが多いです。

サンクトペテルブルク法医学局によると、1995年から1997年にかけて機械的窒息により4,474人が死亡し、これは暴力による死亡者総数の20%以上を占めました。異物の誤嚥により直接死亡した患者は3年間で252人で、これは機械的要因による窒息症例総数の約6%に相当します。

機械的損傷を受けた傷病者の呼吸不全の原因として、昏睡状態、薬物による睡眠などによる舌の陥没が考えられます。この場合、気道確保のためにサファル法を実施する必要があります。

• 頭部伸展（怪我により頸椎に損傷が生じる可能性があるため、注意して行う）
• 下顎を前方および上方に牽引する。
• 頭を回す。

これらの単純な技術で気道が完全に回復しない場合は、十分な麻酔深度で、硬いマウスピースを備えた口腔咽頭気道を被害者に取り付けます。

機械的損傷に伴う急性呼吸不全の頻繁な原因は、誤嚥症候群です。酸性の胃内容物が気管気管支に流入すると、ショックを伴う外傷を負った傷病者の生命を脅かす可能性があります。誤嚥を防ぐための緊急処置としては、胃のプローブ挿入、セリック法（傷病者の頭部を挙上する）、口腔内の内容物を慎重に除去すること、そして最後に迅速な挿管が挙げられます。挿管は、第一に口腔内容物の気道への繰り返しの侵入を防ぎ、第二に肺の人工換気と気管気管支の衛生管理に適した条件を作り出すことができます。

血液、脳脊髄液、胃液が気管と気管支に流れ込むと、1% の炭酸ナトリウム溶液で洗浄され、可能であれば洗浄液が肺から完全に除去され (気管支鏡検査による消毒)、その後、抗生物質とグルココルチコイド ホルモンが気管支樹に導入されます。

何らかの理由（喉頭軟骨の外傷性変形、重度の浮腫による声門位置の特定困難、解剖学的特徴など）により気管挿管が失敗する稀なケースでは、緊急円錐気管切開術に頼る必要があります。時間的制約がある場合は、円錐気管切開デバイスを用いて行うのが最も便利です。円錐気管切開デバイスは、90°の角度で曲げられた薄壁カニューレで、内径は少なくとも4mmです。内腔にはマンドリンが配置されており、両刃の端部はカニューレから8～10mm突出します。

ご覧のとおり、小児科診療で使用される小径カニューラであっても、蘇生が必要と考えられる状況では上気道開存の回復に適している場合があります。適切なカニューラ径の選択は、自発換気と強制換気の確保に不可欠であり、円錐気管穿刺を行う際には、カニューラ径を可能な限り小さくし、外傷を最小限に抑える必要があります。円錐気管切開用のユニバーサルセットは、直径の異なる5種類の器具（2～8mm）で構成され、無菌環境が維持された容器に収められています。

コニコトラケオトームは、保護機能を果たす特殊な支持台の上に設置された容器に収められており、マンドリンのランセット型先端の切断性能を長期間維持します。容器はファスナー付きの蓋で密閉されており、輸送中の滅菌状態を確保します。この部品の信頼性は、輸送中の器具の完全性を維持するためにも非常に重要です。

吸入時のガス混合圧力の大きさに対する内径の影響

カニューラ径、mm	吸気圧、cm H2O
2	20-22
4	10～12歳
6	5-6
8	3-4

円錐靭帯または輪状間隙を穿刺する手技は簡単で、操作全体は数秒で完了します。手順は以下のとおりです。穿刺部位を消毒液で処理した後、左手の人差し指と中指で気管を固定します。次に、皮膚に縦方向に約4～5mmの切開を入れ、カニューレ（器具は組み立てられた状態）に挿入したマンドレル穿孔器で、気管を正中線に沿って厳密に穿孔します。穿孔器の先端が気管腔を貫通すると、「失敗」の感覚が現れます。その後、器具を進め、マンドレルの「入口」部分とカニューレが気管腔内に入ったら、マンドレルを引き抜きます。

カニューラが正しい位置にあるかどうかは、マンドリンをカニューラから外した際に空気の流れによって生じる音で確認します。次に、カニューラを（穿孔器付きのマンドリンを抜いた状態で）フランジが首の表面で止まるまで進め、包帯または絆創膏で固定します。

コニコトーム キットは、直径の異なるデバイスを連続して使用し、各サイズのコニコトームを拡張器として使用することで換気口を拡大できるようにすることで、介護者の選択肢を広げます。

急性上気道閉塞におけるこのデバイスの使用は、特にその実施に適さない状況（入院前段階）において、気管切開手術に比べて大きな利点があります。

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気道開存が回復した患者における呼吸補助

低酸素性低酸素症を患い、上気道の開存性が回復した患者に対する呼吸療法の選択は、多くの要因に依存しますが、主なものは次のとおりです。

• 呼吸困難の程度;
• その他の種類の損傷の存在
• 緊急援助を提供するための条件。
• 医療従事者の資格
• 呼吸装置を装備。

従来の低酸素性低酸素症の治療法に加え、高頻度換気（HF ALV）も使用できます。救急医療への導入により、病院前段階、つまり最も困難な状況下、適切なケアの提供が最も困難な状況下における蘇生措置の有効性が大幅に向上しました。

このタイプの人工肺換気装置の普及における大きな障害は、大量生産可能な装置の不足です。その設計は、動作条件と救急搬送段階で提供される支援の量を考慮した要件を満たす必要があります。装置は操作が容易で、比較的コンパクトで、汎用的な電源を備え、酸素消費量が少ないことが求められます。

動脈血ガス分析の結果、HF ALV法は従来の方法と比較して、二酸化炭素分圧の正常化と酸素分圧の有意な上昇（1.5倍以上）を示しました。これに基づき、病院前段階での救急医療においてHF ALV法を用いることで、低酸素血症を適切に排除し、蘇生処置中の心機能の回復と正常化に好ましい条件を作り出すことが期待されます。

胸部外傷における呼吸障害の矯正

胸部外傷の最も重篤な症状（臨床経過による）は、肺の挫傷と破裂であり、これらはしばしば気胸や血胸を伴います。緊張性気胸は、胸腔内圧の上昇により肺の圧迫だけでなく、縦隔臓器の変位を引き起こし、その後急速に肺心不全を発症するため、特に生命を脅かす疾患です。

患者を人工呼吸器（生命維持のため）へ移行させる必要があり、かつ緊張性気胸を呈している場合、ベラウ法による最初の緊急処置は、弁付き針またはプラスチックチューブの自由端を液体の入った容器に浸し、鎖骨中線に沿って第2肋間腔の胸腔からドレナージを行うことです。緊張性気胸の場合の胸腔ドレナージは、換気の種類にかかわらず実施する必要がありますが、必ず人工呼吸器の開始前または開始と同時に実施する必要があります。

重度の呼吸器疾患も開放性気胸の特徴です。この場合、損傷の重症度は、主に虚脱した肺におけるガス交換障害の結果として急速に進行する低酸素血症に起因します。呼吸動作中に生じる胸腔内圧の低下により、縦隔が浮上し、吸気時には虚脱した肺から機能している肺へ、呼気時にはその逆方向へ空気が移動します。

これらの症例で発生する疾患には、中鎖骨線と後腋窩線に沿ってそれぞれ第 2 および第 6 肋間腔に 2 つのドレーンを挿入して胸腔を緊急にドレナージし、虚脱した肺が完全にまっすぐになるまで能動的吸引を行って呼吸療法を行う必要があります。

閉鎖性胸部外傷における外傷性呼吸不全の一般的な原因は、肋骨および胸骨の多発骨折です。胸郭構造の損傷は、呼吸動作のバイオメカニクスに大きな変化をもたらし、胸郭の可動性を制限することで、急速に進行する低酸素血症として現れるガス交換障害を引き起こします。そのため、損傷した胸郭構造の修復は、ガス交換障害を矯正し、肺の換気・灌流関係を正常化するための最も重要な治療法の一つです。肋骨弁を除去する効果的な方法の一つは、髄外骨接合術です。

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胸部外傷患者における硬膜外麻酔および後胸膜麻酔

胸部外傷の被害者の重症度は、重度の疼痛症候群によってさらに悪化します。この症候群は肺の換気・灌流関係を著しく損なうため、特に多発肋骨骨折や胸膜損傷を伴う被害者に生じる疼痛は、耐え難いものとなります。

疼痛緩和には、従来、様々な鎮痛剤と鎮静剤の併用、そして様々な種類の遮断薬が使用されています。肋骨が1～2本骨折している場合は肋間遮断薬、複数の肋骨骨折の場合は硬膜外遮断薬の使用が推奨されます。これらは効果的な鎮痛効果をもたらし、肺の換気・灌流関係を正常化するのに役立ちます。しかし、外傷性疾患の初期段階（輸液療法と血行動態パラメータの安定化を背景として）に実施される麻酔は、局所麻酔薬の投与量を患者の状態の重症度を考慮して厳密に個別に選択した場合でも、相対的血液量減少に起因する可能性のある動脈性低血圧が発生する可能性があるため、安全とはみなされません。

後胸膜麻酔（RPA）は、これらの病態において良好な治療効果を発揮します。硬膜外麻酔と同様に、後胸膜腔に導入された麻酔薬は、脊髄の感覚神経根、運動神経根、そして交感神経節に作用し、全身血行動態の指標に大きな変化を与えることなく、外呼吸機能に有益な効果をもたらします。

このタイプの伝導麻酔が集中治療の現場に積極的に導入されたのは、鎮痛効果が良好で実施方法がかなり簡単であるというだけでなく、ショック状態の患者にとってリスクがかなり大きい合併症が最小限に抑えられるという理由からでした。

閉鎖性複合胸部外傷における鎮痛法として後胸膜麻酔を使用すると、硬膜外麻酔に比べてそれほど顕著ではないものの十分な鎮痛効果とより穏やかな血行動態効果が得られるなど、明らかな臨床効果が得られ、ショックを引き起こす外傷の被害者の治療においてこの方法が優先されることは間違いありません。

胸郭構造の修復、適切な鎮痛、合理的な酸素療法にもかかわらず呼吸不全の症状が悪化し続ける臨床状況では、胸郭を安定させる不可避の手段として、肺の長期人工換気に頼る必要があります。

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