人工呼吸器のその先、覗いてみませんか？
幸か不幸か、去年から「人工呼吸器」や「ECMO」という言葉をテレビで頻繁に聞くようになりました。
ただ、これらをちゃんと理解している人たちって、どれくらいいるんでしょう。
ためしにアンケートを取ってみてもこんな感じ。
人工呼吸器と挿管とECMOが一緒だと思ってる人
— ナースあさみ (@asami300765) April 9, 2021
ふむ。
はーい🙋♀️がゼロなのが理想だったんですが、しかたありません。これが現実。
そこで
医療従事者じゃなくてもなんとなく
・挿管って〇〇な状態
・人工呼吸器にはこういうメリットとデメリットがあるよね
・ECMOがコロナ治療における最後の砦な理由は〇〇
これらがわかるような記事を書いてみることにしました。
後悔をゼロにすることはできませんが、もしも自分が、もしくは大切な人がそうなったときに、より良い意思決定をして欲しい。
ちなみに、みなさんは驚くかもしれませんが、人工呼吸器管理は全看護師が取り扱えるスキルではありません。
採血や点滴のようにメジャーなケアではないから。そもそも機会が少ないんです。
料理でいうと人工呼吸器は手作りパイシートみたいな感じ。
料理上手といえど、家でイチからパイシートを作ったことのある人なんて、ほんのひと握りのはず。
お料理大好きなわたしだって、冷凍パイシートしか使いません。生地とバターを伸ばして折って重ねてなんて伸ばして（以後ループ）、日々のごはんもあるのにやってられませんって。
それに、やったところでおいしいパイ生地になる補償もありません。
おいしいパイ生地を作れる人の数と、人工呼吸器を自信をもって管理できます！と言える看護師の数、ニアリーイコールだと思うんですよね……
それくらい、経験できる場面が少なく、難易度が高いスキルとも言えます。
救命救急センターやICUのスタッフ以外のみなさんは、人工呼吸器のついてる患者が受け持ちについてると胃が痛くなるんじゃないかしら？
わたしの場合は
新人の頃にそういう患者を受け持つ機会に恵まれ、かつ、急変カモン！な救命救急センター出身の先輩が根気よく指導してくれたおかげで、まぁなんとか管理でき…ます…（たぶん）と言えるレベルになりました。
ほんとうに、たまたまなんです。
では、前置きはこれくらいにして早速本題にいってみましょう。
そもそもなんで、人工呼吸器をつけなくちゃいけないの？
肺が弱ってるからなんですが、それだけじゃわからないと思うので、簡単に肺の機能を説明してみましょう。
肺は呼吸をしていますよね。
これにより、酸素を取り入れ身体の中で使い切った二酸化炭素を吐き出しています。
これをガス交換機能と呼びます。
肺の1番大事な機能は、呼吸することよりも呼吸によってもたらされるガス交換機能。もっといえば、肺から出ていく血液は二酸化炭素が少なくて酸素がめいっぱい豊富な状態じゃないと困るんです。
だから、どんなに深い呼吸をしていても有効なガス交換が行われていなければ、呼吸の質としては低いものになります。
呼吸の質を妨げるものとしては
・気管支や気管にねばねばした痰が溜まっている(空気の通り道せまめ)
・弱ってるせいで咳払いして痰を出すことができない（痰の渋滞）
・肺に炎症がおこっている(肺炎)
・肺の周りが水びたし(肺水腫)
・血液のpHの様子がおかしい（血中に溶けてるガスの濃度が△）
・呼吸機能を司ってる脳のあたりがヤバい
こんな要因が考えられます。
ここで、理科の授業でやった、風船を使った肺の動きを思い出してみてください。
空気が入ると肺が膨れて、空気を吐くと肺が萎んでましたよね。あの膨らみが十分じゃないと、ガス交換機能は有効だと言えません。
ほら、焼肉だってまんべんなく火が通るようにお肉を広げて焼きますよね。ぐちゃって固まりのまま網にのせたら、生焼けのところがでてきちゃう。
肺も一緒で、しっかり広がることで表面積をキープしないと、有効なガス交換が行われません。
深呼吸すると、なんだかスッキリして身体がぽかぽかしてくるのは、表面積MAXで超有効なガス交換が行われるからなんです。
呼吸のアプローチは3つある
さぁ、人工呼吸器をつけましょうという段階になったとき、そのアプローチは3つあります。
・非侵襲的なアプローチ
・口から気管へのアプローチ
・ダイレクト気管アプローチ
それぞれみていきましょう。
まずは、非侵襲的なアプローチ
なにが侵襲的じゃないのかといえば、酸素マスクのようなものをつけるだけだからです。挿入したり切除したり縫合したり、がないから非侵襲的。
イラストではマスクのように見えますが、最近のものは顔面全体を覆うようなマスクが主流になっています。
マスクと顔を密着させないと有効な呼吸補助ができないので、それはもう跡が残るくらいしっかり密着させるんです。
イラストでも頬の部分が黒いベルトのようになってますが、これ本当です。マジックテープを使って長さを調整し、きっちり密着させないと、空気ががばがば漏れてきてしまうんです。
くわえて、鼻周りや頬って人によって高低差が違いますよね。なのに、一律にマスク装着で圧をかけると皮膚が圧迫によってずるむけになってしまうことがあります。
ならば鼻周りよりかは均一に圧がかかるであろう顔面全体にマスクを適応すればいいんじゃ…？ってことなんでしょう、たぶん。
それでも、わたしたちが普段つけてるマスクとは比べものにならないくらいグッと密着させているので、皮膚トラブルは起こりやすいです。
医療用のちょっといいクッション材みたいなものをおでこや頬の周り、顎に貼付して使用することが多いかな。
気になる人は、メーカーの資料をどうぞ。
つぎに、口から気管へのアプローチ
口から気管にチューブをいれて、そこに人工呼吸器をつなげて管理する方法です。
チューブがズレないよう、口の周りをテープで固定します。
気管に管が挿入されるというのは、意識がある中では大変苦しい状態です。常に「むせ」を感じているので、そういう意味では侵襲的な処置といえるでしょう。
そうそう、気管内にチューブをいれることを挿管といいます。
これは、あとから詳しく説明しますね。
最後に、ダイレクト気管アプローチ
気管切開をして、そこから直接チューブを挿入し、人工呼吸器をつけて管理する方法です。
局所麻酔を使って首まわりに麻酔をかけて、メスで皮膚やら気管やらを切開しチューブを挿入していきます。はい、めっちゃ侵襲的〜〜
これは急変時というよりも、マスクタイプや口からのアプローチを施してもなかなか呼吸状態が改善せず、今後も長期的な人工呼吸器管理が必要になりそう…ってときに選択されることが多いかな。
気管に挿入するとして、できるならば最短で確実に挿入できたほうがいいに決まってますからね。だから、経皮的に挿入するんです。
でも、なんたって痛い処置なので、ある程度意識レベルが低下している患者さんに適応されることが多い印象です。気管にチューブが入ってるってだけですでに苦しいですから。
そもそも挿管ってなに？なに入れんの？
気管の中に気管内チューブを挿入することを挿管といいます。
ご覧の通り、口を開いてガッといれるんです。
救命病棟24時やコードブルーでもう挿管しかない！とか言ってるのはこれのことです（妄想です）
挿入するのは、これ
※使用期限の切れた勉強会用のものを撮影しています。
中身はこんな感じ。
これを口から気管の中に挿入していきます。
驚かれるかもしれませんが、基本的に麻酔はしません。
挿管の適応になる人って、意識レベルが低下していたり具合の悪い人が多かったりするからです。痛みを感じにくい。
もちろん、挿入に際して暴れる人やこのままでは速やかに挿管することが難しい場合には、麻酔を使用することもあります。
チューブの先っぽがくしゅくしゅしていますね。これはバルーンと呼ばれます。
白いぱふぱふの部分から空気を注入できるようになっており
空気をいれると膨れます。
ほら、まるくてかわいい
ね、かわいいでしょ？
この白いぱふぱふは、このバルーン部分の膨らみと連動していて、空気が抜けてる場合にはわざわざチューブを抜去しなくてもわかるようになっています。
なぜバルーンの部分があるのかというと、挿管しているチューブの周りにある痰や唾液が肺に垂れ込んでいかないようにするため。
ストッパーの役割を果たしています。
本来、肺の中は無菌です。
一方、痰や唾液は常在菌といえ、菌まみれなんですね。
それが、弱っている肺に入り込んでいったら…
助けるために挿管しているのに、逆効果になってしまいます。
だから、このバルーンという部分は必須なんです。
ちなみに、尿道カテーテルにもこのバルーンという部分がありますが、そのねらいは尿道よりも大きく太い部分を作ることで抜去を防ぐことにあります。
膀胱の中はそれなりに広いので、バルーン部分がふくらんでいても問題ないんですね。
そうそう、このチューブは空気の通り道でもあると同時に、肺や気管支から分泌された痰を吸引チューブでとるための道筋でもあります。だから、思っているよりも太いんです。マトリョーシカみたいなしくみですね。
補足で、気管切開にも言及しておきましょう。
基本的に、人工呼吸器管理は早期離脱が大原則です。
人工呼吸器は素晴らしい医療機器ですが、人間の肺に勝るガス交換機能はありません。
ですが、どうやっても改善が難しい、喀痰が多い、今後数ヶ月単位での管理が予想される、口腔内や舌にトラブルがあって口からのアプローチがもう限界という人などに、気管切開が適応されます。
首は顔面方向から気管、食道、頸椎と並んでいるので、皮膚を切開して最初に到達する場所が気管となります。ここに直接チューブを挿入するんです。
しゃべれなくなるわけではありませんが、声帯を震わすはずの空気がチューブを通じて首から出ちゃうので、かすれ声みたいになってしまう人が多いかな。
気管チューブを抜去しても、チューブ留置の影響や声帯麻痺によって声が出しにくい人、また声がでなくなってしまう人もいます。
筋トレと違って随意的に鍛えられる部分ではないため、100％の改善は難しい障害となります。
人工的に呼吸を管理するとして、もともとの呼吸はどうなっちゃうの？
もとの呼吸を打ち消すようなことはないので、安心してください。
むしろ、自身の弱った呼吸を助けるのが呼吸器の主な役割です。
患者さんの呼吸のはじまりを察知して、サポートします。
呼吸がとまりそうで危うい人に対しては、本人の呼吸を感知したらそれをサポートし、本人の呼吸をしばらく感知していなければ強制的に空気を送りこむモードもあります。
脳死などで自発呼吸が一切ない場合でも大丈夫。
設定された呼吸パターンを繰り返しますし、異常があったらアラームで高々と教えてくれます。
呼吸のサポート方法はふたつ。
量か圧かです。
肺に入る空気の量で管理するか
肺にかかる圧力で管理するかの違い。
一見すると量だけでいい気もしますが、臨床では圧のほうが大事。
弱った肺に無理に圧をかけるとどうなるでしょうか…？
肺、破れちゃいました（てへぺろ）なんて通じないので、さまざまな検査結果や患者さんの状態をみて、医者が呼吸器の設定を変えていきます。
(臨床工学技士が大活躍する場面もあります)
肺にふくらんでほしいけど、ふくらみすぎるのもまた負担になってしまいます。その塩梅が難しいところ。
人工呼吸器管理そのものに興味がある人は、こちらのスライドがわかりやすかったのでのぞいてみてください。
https://mito.hosp.go.jp/nurse/documents/critical-1.pdf
人工呼吸器のデメリットは？
いろいろありますが、ここでは大きくふたつ紹介します。
まずひとつは、チューブが入っているというリスク
これは挿管チューブだけじゃなく、点滴の針、尿道カテーテルのチューブ、ドレーンにも言えることですが、普段チューブなんて入っていないところにチューブが入っているだけで、皮肉なようですが感染のリスクが高まります。
挿管チューブも、普段は清潔な気管という場所に外部とのルートを作るようなもの。菌やウィルスからしたら、絶好の住処への扉を提供しているようなものなんです。
ほら、菌やウィルスは栄養があって暖かくて湿ったところがだいすき。だから、人間の体内はパラダイスなんです。
治療上、しかたなく挿入するチューブ類ですが、早めに抜去するのが基本。ずっと留置してるとチューブそのものが劣化してしまうこともあります。
もうひとつ、PEEP（呼気終末期陽圧）と呼ばれる言葉を紹介させてください。
これでピープと読みます。
ここでちょっと、肺の仕組みに戻ります。
わたしもよく、肺が空気を吸い込むという言い方をしてしまうのですが、実はこれ、正確ではありません。
正確には、横隔膜の動きにつられて肺が膨らみ、結果として肺に空気が送り込まれるんです。
理科の授業でやりませんでしたか？
下のゴムを引っ張ると、つられて肺と思しき部分も膨らむやつ。
肺はされるがまま、主導権は横隔膜にあるのです。
イメージでいうと、湯葉を汲み取るとき、豆乳が最後まで湯葉にはりついてるような、あんな感じ。豆乳はお椀に残りたいのに、湯葉が持ち上げられると一緒についていってしまいますよね。あれです。
実は、わたしたちの肺のデフォルトはしぼんでる状態。それが、横隔膜の動きによって吸い込みの力が働き、空気が入ってきます。
この吸い込みの力がはたらくことを陰圧と言います。
陰圧がはたらいてる呼吸の状態だと、横隔膜に近い側、肺の下の部分に最も圧がかかるので、下に向かって広がる肺を有効的に拡張させることができます。
一方、人工呼吸器で換気をする場合には、呼吸器からの押し出しの力に頼ることになります。
この押し出しの力がはたらくことを、陽圧と言います。PEEPという言葉の最後にある陽圧と同じ意味です。
このPEEPは、息を吐ききった状態の肺に陽圧をかけておく状態のことをさします。ほぼすべての呼吸器モードにおいて、デフォルトの設定になっているものです。
肺の虚脱を防ぐためにPEEPがかかっているのですが、これにもデメリットがあります。
風船を思い出して欲しいのですが、買ったばかりのものって中に空気がなくてぺったんこですよね。
けれど、一度でも膨らましてしまうとゴムが劣化してそのうちしぼんでしまいます。どんなに空気を抜いても、買ったばかりの風船のようにピタッとくっつくことはありません。
ふたたび一気に膨らますと、どういうことが起きるでしょうか…？
これと同じようなことが肺でも起こっています。常に陽圧がかかっていることで、膨らみっぱなしで弱ってしまうんです。
くわえて、気管を通じて押し出しの力が加わるのは、肺の上のあたりがメイン。下にいくにつれ、その力は弱くなります。つまり、わたしたちの自発呼吸のときと真反対の圧力が加わるため、肺を有効的に拡張できなくなってしまうんです。
ついでに、肺の上のほうには、わたしたちの命、心臓がありますよね。これが膨れた肺によって押され続けたら、心臓から拍出される血液量が減ってしまうこともあります。
ここまでデメリットを挙げると、人工呼吸器なんて使わないほうがいいんじゃないかと思われるかもしれませんが、こういうリスクやデメリットをふまえても、呼吸器をつけることで救命できる命があります。
だから、治療法として確立されているんです。
コロナ患者にECMOが適応されるワケ
ECMO（エクモ）とは、人工心肺装置（Extracorporeal Membranous Oxygenation）の略語のことで、日本語にすると体外式膜型人工肺のことを指します。
人工…はい？ってなると思うので、簡単に説明してみましょう。
人工透析ってご存知ですよね。
腎機能が低下した人に行われるもので、血液をいったんチューブを通じて取り出し、身体における不純物（健康な人ならば尿として排出されるもの）を濾過し、キレイになった血液をまた体内に戻す処置です。
ECMOは、これの酸素版だと思ってください。
身体から取り出した二酸化炭素まみれのおつかれ血液を、酸素たっぷりイケイケ血液にして体内に戻す医療機器。
心臓の代打となるポンプ機能もついているので、人工「心」「肺」装置なんです。ちなみに、ポンプ機能がメインの装置はPCPS（経皮的人工心肺装置）といいます。
ECMOの仕組みは、二酸化炭素まみれのおつかれ血液を鼠径部からチューブでひいてきて、濾過し、酸素たっぷりイケイケ血液にして心臓の付近の血管に戻す、というもの。
心臓から排出される血液が酸素豊富じゃないと細胞たちがクーデター起こしちゃいますからね。酸素足りねぇよって。
ECMOを使う一番のメリットは、弱ってしまったもとの肺を休ませられること。わたしたちだって、インフルエンザにかかったら仕事おやすみして寝たいじゃないですか。
肺も一緒です。
人工呼吸器は、あくまでも弱った肺をサポートするもの。弱りきった肺をまるっと置換するならば、ECMOのほうが望ましいのです。
ECMOがコロナ治療における最後の砦といわれる理由はここにあります。
肺の機能の要である、ガス交換機能をまるっと置換できる。
すごいですよね～
ただ、全国的にみてECMOを、そして真の意味で人工呼吸器を取り扱える医療従事者はほんとうに少ないのが現実です。
呼吸不全の人工呼吸器をきちんと管理できるのは、医者でも、きちんと設定、トラブルシュートできるのは、多分1割以下。
— アネさん (@anesman_kansai) March 21, 2020
人にきちんと教えれるのは、集中治療に関わる医師（救急医、麻酔科医、外科医、内科医）の一部です。 https://t.co/j1POdLNDlr
一応、ガイドラインはありますが、患者さんの既往歴、各種検査データ、レントゲンやCTの画像、血液ガス分析の結果、いま目の前にいる患者さんの呼吸状態、そして人工呼吸器の反応などを総合的に分析して、次の指示をくだしていくので、絶対的な正解がない領域なんですよね。
わたしの場合、救命救急センター出身の先輩と出会い、かつ、人工呼吸器管理が必要な患者さんが何人か続いたおかげで集中して知識と技術を学ぶことができました。
人工呼吸器管理中の患者さんにとってはいいことではないかもしれませんが、わたし自身の学習の機会という点では運とタイミングがよかったんです。
わたしと同年代の看護師でも、領域やタイミングによっては人工呼吸器管理をしたことがないという人、そこそこいると思います。
わたしもわたしで、心臓マッサージを実際の患者さんにやったことがありません。学校でも病院でも演習は繰り返してきましたが、そういう場面にあたらないから実践の機会がないんです。
実践のために
心臓マッサージの練習したいから、ちょっと心拍とめてくれない？
なんていったら、サイコパスみたいになっちゃいますしねぇ…
知っている状態とやったことがあるという経験にはものすごいギャップがあること、大人のみなさんなら容易に想像がつくのではないでしょうか。
おわりに
ECMOすごい！
コロナになったらECMOつけてほしい！！
と思われるかもしれませんが、ECMOをつけなくていい人もいれば、ECMOをつけても残念ながら…という人もいるのがコロナの怖いところ。
繰り返しになりますが、これを取り扱える医療従事者は限られています。
わたしも現物をみたことがないし、取り扱うことはできません。
実際のものをみたら怯んでしまうと思います。
ECMOが置いてある医療機関だって限定的です。
すべてのコロナ重症患者にECMOを装着できているかといえば、そうではない状況だってでてきているでしょう。
リソースが限られている以上、いのちに優先順位をつけなくてはいけない場面だって、でてくるかもしれません。
そして、これはどの医療器具にも言えることですが、人工呼吸器はいのちお助け器具ではありません。
装着したら絶対助かるものではないんです。
人工呼吸器をつけても救えないいのちもあれば
人工呼吸器をつけなくても救われるいのちもあります。
より多くの人が、いざというときに人工呼吸器という言葉を聞いても思考停止に陥らないこと
そして
人工呼吸器をつけて良かった
もしくは
人工呼吸器をつけなかったけど、これで良かったんだ
少しでもそう感じてくれたら、このnoteを書いた甲斐があったというものです。
参考文献
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