【人工呼吸器】ドライビングプレッシャー:ΔP【論文】

ドライビングプレッシャーは

• プラトー圧-PEEP
• 一回換気量÷呼吸器系コンプライアンス

となります。

図のように「プラトー圧-PEEP」の部分がドライビングプレッシャーになります。

次に「一回換気量÷呼吸器系コンプライアンス」について。

呼吸器系コンプライアンスの式は

です。この式を移行して「一回換気量÷呼吸器系コンプライアンス」が得られます。

↓詳しくはコンプライアンスに関する記事で!!

まずはPCVで換気している場合。

PCV＝プレッシャーコントロールのため、最高気道内圧は設定した圧力で一定になります。そのため、ぱっと見「PCVの圧力がドライビングプレッシャー」に見えてしまいます。

ここで注目したいのが「吸気流量波形」です。

「吸気流量波形」が0になっていれば、ほぼPCV圧＝ドライビングプレッシャーになります。しかし、吸気流量が0に戻っていない場合は注意が必要です。

吸気流量が0に戻っていないということは、「まだ息を吸っているときに呼気に移行してしまっている」ということになります。そのため、実際のドライビングプレッシャーこの息を吸って発生している分の圧力は低下します。

よって、PCV圧≠ドライビングプレッシャーとなります。

そしてもう1個注意点があります。それは「オートPEEP」の存在です。

たとえばVCVで「オートPEEP」がある場合の図を見てみましょう。

肺はPEEPがかかっているところから膨らむため、「オートPEEP」を考慮する必要があります。

• 設定PEEP＋オートPEEP＝トータルPEEP

と言います。このトータルPEEPでドライビングプレッシャーを計算しないと、

• ドライビングプレッシャーを過大評価

してしまう可能性があるため注意しましょう。

ドライビングプレッシャーに関する論文

ドライビングプレッシャーの論文と言えばコレ。

ドライビングプレッシャーが高いと院内死亡率が高くなるという結果です。14-15cmH2O以下の管理を目指したいところ。

しかし、ドライビングプレッシャーは正確にはどのくらいがいいのか、という論文はありません。

ドライビングプレッシャーを下げれば二酸化炭素が貯留してpHが下がってしまいます。それをどこまで許容していいのでしょうか。

そこではじまったトライアルがこちら。

ARDSNET群(予測体重当たり6ml/kg)とDRV PRESSURE群(ドライビングプレッシャーを10cmH2Oを目標にコントロール)に分類した論文。

ドライビングプレッシャーを低く管理するということは、一回換気量が少なくなるため二酸化炭素が体内に蓄積され、代謝性アシドーシスが惹起される可能性があります。

今回の結果では代謝性アシドーシス発生率に差はなかったため、今後ドライビングプレッシャーを低くした大規模トライアルが行われていくと思われます。

そのためには「Strain」を考える必要があります。

では、「Strain」について考えていきましょう。

「Strain」とは

「Strain」は「ひずみ」のことです。

ひずみとは

です。このStrain(ひずみ)とドライビングプレッシャーの関係性は

となります。

では、なぜこのような関係性になるのか考えていきましょう!!

「Strain」を人工呼吸器で考えてみます。

• Stress:肺にかかる圧力→経肺圧
• Strain:もとの肺の大きさ(機能的残気量:FRC)からの変化値→一回換気量÷機能的残気量

となります。

Stressは

で求めることができます。

この式に経肺圧、一回換気量÷機能的残気量をあてはめると

になります。

↓経肺圧に関する記事

この定数を「特異的肺エラスタンス🙁単位肺あたりの肺のかたさ)」と呼び、傾きは一定とされています。

↓「特異的肺エラスタンス」に関する論文。

この論文では

• ARDS
• 肺炎
• 健常者

において「単位肺あたりの肺のかたさ（やわらかさ）」は変わらないという結果が出ています。

つまり、

となります。

これを機能的残気量イコールの式に直すと

となります。エラスタンスはコンプライアンスの逆数のため

になります。つまり肺コンプライアンスを評価しているということは「機能的残気量」を評価している、と言えます。

• Strain＝一回換気量÷機能的残気量
• 機能的残気量＝呼吸器系コンプライアンス×定数(特異的肺エラスタンス)

より、

になります。肺コンプライアンスの式は

• 肺コンプライアンス＝ΔV÷ΔP

のため、

となります。

よってドライビングプレッシャーを評価するということは「Strain」を評価している、と言えます。

「Strain」、つまりひずみが大きくなると肺にダメージがでます。それを確かめた動物実験の論文がこちら。

「Strain」が2を超えると肺水腫が進行するという結果に。

また、こんな論文もあります。

ARDS患者の死亡因子を調査した論文。

この論文だと、

• ドライビングプレッシャー
• プラトー圧
• 呼吸コンプライアンス
• メカニカルパワー

が死亡リスク因子とされています。

メカニカルパワーに関する論文↓

ドライビングプレッシャーは肺のひずみ(Strain)を大きくするため、結果死亡リスクが高くなるということです。

自発呼吸中にドライビングプレッシャーを測定

そんなドライビングプレッシャーですが最近では自発呼吸中でも測定できる、と言われはじめています。

↓自発呼吸中にドライビングプレッシャーを測定する方法

方法としてはPSVで換気しているときに吸気ホールドを行うこと、です。

吸気ホールドを行うことでガス供給終了時に弁が閉じられます。

ガスの供給が終了しているため、人工呼吸器でモニタリングされる気道内圧は肺の圧力が反映されます。そのときの圧力が自発呼吸中の「ドライビングプレッシャー」になります。

※自発呼吸終了時に吸気ホールドを行うと若干圧力が上がります。

↓吸気ホールド関連記事

さいごに

今回は人工呼吸器管理で非常に重要になるドライビングプレッシャーについてでした。

ドライビングプレッシャーの考え方はわすれないようにしましょう。