急速浅呼吸指数のさまざまな人工呼吸器測定方法と、抜管の成功を予測するための従来の方法との比較

集中治療室 (ICU) では、人工呼吸器を受けている患者の約 25% が、人工呼吸器からの離脱中に困難を経験する可能性があります。 これは、抜管の遅れ、人工呼吸器の延長、病院や ICU での滞在期間の延長、医療費の増加につながる可能性があります。 一方、早期抜管は二次合併症を引き起こし、ICU での罹患率と死亡率を増加させる可能性があります。 人工呼吸器を停止した患者の約 15% は 48 時間以内に再挿管が必要になります。 したがって、集中治療医にとって、人工呼吸器からの離脱と抜管の成功の適切なタイミングを判断することが重要です。

1991 年の Yang と Tobin による研究では、Rapid Shallow Breathing Index (RSBI) として知られる 1 回換気量に対する呼吸数の比 (f/VT) が、人工呼吸器からの離脱成功の予測因子として機能することが発見されました。 RSBI 値が 105 未満の場合は、抜管が成功する可能性が高いことを示すと考えられますが、RSBI 値が 105 を超える場合は、抜管失敗の可能性が高いことを示します。 ライト肺活量計は、RSBI を測定するために臨床現場で一般的に使用されています。 実際には、肺活量計は人工気道に接続され、60 秒間の呼吸測定では人工呼吸器は外されますが、追加の複雑な機器は必要ありません。

ただし、医療技術の進歩により、自発呼吸トライアル (SBT) 中に人工呼吸器パラメータを使用して RSBI を計算することもできます。 RSBI を評価するために人工呼吸器を利用すると、換気の中断が回避され、測定のリスクが軽減されます。 研究により、人工呼吸器によって計算された RSBI は臨床での使用に便利であり、ウィーニング結果の予測に実現可能であることが示されています。 それにもかかわらず、ベース流量、人工呼吸器の種類、圧力補償、呼気終末陽圧 (PEEP)、およびバイアス流量の違いなど、人工呼吸器モデルの変動は、人工呼吸器から得られる RSBI 測定の精度に影響を与える可能性があります。

この研究は、さまざまな測定方法が RSBI の精度に影響を与えるかどうかをさらに調査することを目的としています。 ただし、特に気道保護、分泌物の増加、咳の強さの低下を必要とする患者の場合は、RSBI 以外の追加パラメーターを使用して、ウィーニング プロファイルを包括的に評価する必要があります。 咳の強さや分泌物の量などの要因を考慮する必要があります。 慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者に関する研究では、初期のRSBI測定ではSBTの成功を正確に予測できないことが判明した。したがって、この研究では、臨床評価の参考を提供するために、さまざまな疾患の診断も分析します。

呼気終末肺容積 (EELV) は呼気の終わりにおける肺容積であり、胸壁の弾性反動と肺の虚脱傾向との間のバランス点を表し、肺の酸素化能力を決定する主要な要素です。 EELV の変化は臨床的に重要であり、研究では背側 EELV の傾きの減少が肺虚脱の強力な予測因子であることが示されています。 さらに、SBT 中の EELV の変化は、人工呼吸器からうまく離脱できる患者の能力に関連している可能性があります。 電気インピーダンス断層撮影法 (EIT) は、組織と空気の分布の変化に基づいて肺インピーダンスの変化を測定し、断面画像を提供します。 EELV は呼気終末肺インピーダンス (EELI) から推定でき、さまざまな RSBI 測定方法と並んで分析パラメーターとして含まれます。

仮説: 抜管の成功を予測する上で、人工呼吸器の測定から得られた RSBI 値と従来のハンドヘルド肺活量測定を使用して得られた RSBI 値の間に有意な差はありません。

臨床的利点: 従来の手持ち式肺活量測定では、人工呼吸器を一時的に外す必要があり、スタッフがエアロゾル化した飛沫にさらされるため、酸素サポートに依存している患者に低酸素血症を引き起こす可能性があり、これが生理学的パラメーターの異常や患者のリスクの増加につながる可能性があります。 新型コロナウイルス感染症のパンデミック中、従来の肺活量測定は空気感染制御要件のため適切ではなく、再利用可能なライト肺活量計を使用する患者間の交差感染に対する懸念が大きかった。 人工呼吸器を使用して RSBI を測定することは、実行可能な代替手段です。 現在、SBT は重症患者の抜管の成功を評価するために一般的に使用されています。 SBT 中の RSBI 測定に人工呼吸器を使用すると、データ取得が容易になり、人工呼吸器と患者の間の環境汚染が軽減されます。

人工呼吸器から得られる RSBI 測定値の基準値を従来の方法と比較して、まだ議論が続いています。 従来のスパイロメトリーと人工呼吸器で測定したRSBIの間で同様の結果が得られた研究もあれば、従来のスパイロメトリーの方が著しく高いRSBI値を示した研究もあります。 この研究では、3 つの異なる人工呼吸器の測定方法を従来の標準測定と比較し、抜管の成功予測における違いを調査します。 さらに、EELI の変化が 4 つの RSBI 測定方法にわたって比較されます。