最も基本的なレベルの侵襲的人工呼吸は、重症患者を挿管した状態でサポートするものである。 これには、肺のガス交換に影響を与え、呼吸困難を緩和し、肺の拡張を改善する能力があります。

成人呼吸窮迫症候群（ARDS）は、呼吸不全、酸素補給に抵抗性のチアノーゼ、肺コンプライアンスの低下、非心原性の肺浮腫、両側の肺浸潤の症状として1960年代末に最初に報告されました1。 Ashbaughらによる最初の報告以来、ARDSは単に肺の疾患としてではなく、肺水腫の発生につながる敗血症に対する全身的な炎症反応の結果であると認識されるようになりました1。 1994年に開催されたARDSに関する米国・欧州コンセンサス会議では、ARDSを以下の特徴を持つ疾患と定義しています3。

  1. 症状の急性発症、

  2. 動脈酸素／吸入酸素比（PaO2／FIO2）<200mmHg。

  3. 胸部正面X線写真における両側の浸潤；及び

  4. 肺動脈楔入圧≦18mmHg（又は左房高血圧の臨床所見なし）であること。

さらに、病気のプロセスは、最終的に肺胞レベルの組織損傷に終わる複数の要素に分解できることが認識されています。 炎症性メディエーターの結果として、白血球は基底膜に付着し、それを横切って移動し、そして脱顆粒し、微小血管血栓症を誘発し、最終的に肺血管抵抗を増加させ、シャントを増加させ、コンプライアンスを低下させ、V/Qミスマッチを悪化させる。

1990年代後半のARDSnet研究4では、機械換気に低い（6 mL/kg体重）潮量とプラトー圧（Pplat≤30 cmH2O）を使用すると、従来の（12 mL/kg体重）潮量とプラトー圧（Pplat≤50 cmH2O）と比較して、絶対死亡率が8.8%低下することが示されています。 4

文献に見られる現在の目標は、(硬直した肺の過剰留置を防ぐことで)肺損傷を制限し、循環虚脱を抑え、肺胞単位を再開させ、酸素供給を最大化することに焦点が当てられています。 これらの目標には、二重層換気と気道圧解放換気（APRV）という2つの換気モードが非常に有用である。 これらは換気の「開肺」概念に該当し、次のことに重点を置いている5:

  1. 気道圧力を制限して過剰留置を防ぐとともに、肺胞単位の周期的開閉を防ぐ圧力制御、

  2. 吸気と呼吸の操作、。逆比換気の使用による吸気と呼気の比の操作で、より高い平均気道圧と崩壊した肺胞の採用を可能にする；および

  3. 患者の自発的な呼吸能力で、患者の快適性とベンチレータとの同期性を向上させる。

バイレベル換気は、呼気陽圧の範囲（PEEPHighからPEEPLowまで）を設定します。 吸気・呼気時間も操作でき、短い呼気時間で換気を、長い吸気時間で肺胞の確保を促し、酸素化を促進する逆比率換気が可能になります。 バイレベル換気とAPRVは、基本的に2レベルの持続的気道陽圧で、自発呼吸と人工呼吸器による呼吸の混合を可能にします。 この 2 段階の圧力レベルは PEEPHigh と PEEPLow の設定です。 サイクルのタイミングは、タイムハイ（TH）およびタイムロー（TL）と呼ばれます。 PEEPHighとPEEPLowの差は換気の原動力となり、ARDSnetガイドラインに従って6～8cc/kgの潮容に調整することができます（図1）。 肺胞が動員され、肺のコンプライアンスが高まるにつれて、この数値を調整して、過剰な潮容積を回避する必要があるかもしれない。 ほとんどの患者ではpH7.25以上を維持する潮容積で十分である。 PEEPLowの設定は、理想的には肺胞虚脱を防ぐために、圧-容積曲線の変曲点を特定して決定する（図2）

図2 圧-容積曲線の上部（灰色の矢印）および下部（赤色の矢印）の変曲点を示す。 曲線が平坦になる上部の変曲点以上では、肺胞の過度の収縮の危険性がある。 下部の変曲点以下の圧力では、一部の肺胞が呼吸サイクル中に開いたままにならない。 このグラフでは、緑が吸気、黄色が呼気を表しています。 Diane McCabe, RRT, RCP (Ben Taub General Hospital, Houston)の許可を得て複製した。 Paw = airway pressure; VT = tidal volume

Fig. 1 PEEPHighとPEEPLowの設定を示している。 2つの設定の差は、換気のための駆動圧を作成します。 吸気は PEEPHigh 時間中に起こり、呼気は PEEPLow 時間中に肺が収縮したときに起こります。 呼吸サイクルの間、患者は描かれたように自発的に呼吸することができます。 Diane McCabe, RRT, RCP (Ben Taub General Hospital, Houston) の許可を得て転載。

APRV = airway pressure release ventilation; PEEP = positive end-expiratory pressure

肺保護換気装置の措置以外にも、V/Q不一致を減らす方法で患者の姿勢を整えるテクニックがある。 これらは回転（または運動）療法と腹臥位である。 回転療法では、患者を少なくとも42°ずつ左右に回転させ、その時間を変化させることで、無気肺を開胸させることができる。 回転または腹臥位による有益な効果の一部は、心臓からの圧迫を取り除くことに起因している可能性がある。 AlbertとHubmayr6 は、仰臥位では左肺の最大40%が心臓の下にあるのに対して、仰臥位では1%未満であることを明らかにした。 肺に対する内臓の圧迫を緩和することは、崩壊した肺胞を開くのに必要な吸気圧を減少させ、肺胞を開いたままにするのに必要な呼気終末圧を減少させ、肺胞の周期的な開閉を減少させる可能性がある

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