Management of ventilation for pediatric patient

A&Aの小児の呼吸管理についてのreview

Optimal ventilation of the anesthetized pediatric patient.
Anesth Analg. 2015 Jan;120(1):165-75. doi: 10.1213/ANE.0000000000000472.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25625261

歴史
1963年にNEJMに発表された研究がその後40年の小児の呼吸管理の定説となった。その研究では15-20mmHgの圧によって呼吸し、40mmHgの圧を15秒間かけると、呼吸状態が改善するというものであった。この当時リクルートメント効果については理解されておらず、この結果から、12-10ml/kgのtidal volume(TV)を行って圧を高めにした方がよいということが通説となってしまっていた。この流れに疑問が持たれたのは最近のことである。
また、当時の呼吸器はその構造上から小児患者に対して正確なTV(100mlや50ml)を送ることは困難であり、これもやや多めのTVの方が安全かつ呼吸状態の改善ももたらした。
また、小児麻酔では一般的にPCVが用いられてきたが、これはVCVと比較してPCVの方が様々な要因(送気流量や設定されているTV、吸気時間、吸気圧など）による影響を受けないからである。しかし、近年麻酔器の進歩により、VCVでもより正確に患者にTVを担保できるようになり、新生児に対してはVCVの方がよいとの報告もでている(2010年のメタアナリシス）。

麻酔器とコンプライアンス
一般的に麻酔器自体にコンプライアンスという概念があり、通常5ml/cmH2Oとされている。これが意味するところは、例えば20cmH2Oの圧で呼吸を行っていた場合、5 * 20 = 100mlが患者に到達しないということである。成人では無視できるものだが、小児にとってはかなりの量となる。このコンプライアンスによる損失を補うために最近の麻酔器では患者に供給する手前で容量を供給する機能、およびフレッシュガスを吸気に供給しない（リザーバーに貯めた分からの供給とする）仕組みをとっている。

low TVとPEEP
low TV + PEEPについての研究は集中治療室での成人患者を対象としたものから始まり、小児でのRCTはないため、成人の結果を応用しているにすぎない。
また小児の疾患であるRDSでは、HFOによる換気が予後良好であることが証明されているが、RDSではない小児についての呼吸管理で何がよいかについての研究は乏しく、結果として成人のRCTを流用している。

強制換気　PCV vs VCV
PCVのよい点は多少のリークがあってもTVを送ることができ、かつ最大吸気圧が低い点である。これに対してVCVの利点はTVが保証できる点である。しかし圧は肺のコンプライアンス次第であり、圧損傷を起こすリスクがある。
この2つの呼吸器設定のよい点をとったbest of both ventilation(メーカーによってこの呼吸設定の呼び方がまちまちなので、適切な名前がないためこの名前にしたと）を用いることも１つの選択肢である。

補助換気
CPAPと比較してPSVの方がガス交換が良いため、概ねPSVを用いる。新生児ICUでの報告では補助呼吸患者の60%がPSVを使用している。成人と比較して小児ではトリガーを1l/minと低く設定する方がよい。

適切なPEEPはいくつか
手術室では無気肺の予防のためにほとんどの症例でPEEPが用いられているが、適切なPEEPについての研究は少ない。1つの研究ではルーチンに5mmH2OのPEEPをかけてそこから調節することで無気肺を防げたとの報告がある。PEEPの相対的近畿は頭蓋内圧亢進、hypovolemia（これは出血を意味しているのか脱水を意味しているのか？は不明）、気管支肺瘻である。

死腔の管理
死腔/TVを Vd/Vtを表すとして、この値が増加すればするほどEtCO2とPaCO2が乖離するため、CO2増加の発見が遅れる。体格の小さい小児ではディバイスの死腔は無視できないため注意する。いわゆるLコネクタは8mlである。人工鼻（小児用）は9mlである。

適切な呼吸器設定のモニタリング
もっとも正確なモニタリングは血液ガスであり、gold standardである。そうはいっても手術をうける小児が全員A-lineを取るわけではないため、別のモニタリング方法でも評価する必要がある。
1) FiO2とPaO2(SpO2)の関係　小児の場合はFiO2 21%以上であれば、SpO2は100%となるため、100%以下であればなんらかの治療（処置）が必要となる。シャントの存在はFiO2とSpO2の乖離を増強するため、（肺切除手術の手術経過をみるとよくわかる）、このシャントを改善させるよう処置を行う。SpO2が下がったからといって、すぐにFiO2をあげるのは間違いである。
2) PaCO2の調整 死腔が多いほど、EtCO2とPaCO2は乖離する。小児では死腔が相対的に多いため、正確なPaCO2を管理しなければならない症例ではA-lineが必要となる。
3) TVのモニタリング
呼気のvolumeで評価が良い。肺のコンプライアンスについては動的コンプライアンスと静的コンプライアンスがあるが、小児でも静的コンプライアンスの方がより肺の状態を反映している。



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麻酔器の仕組みをちゃんと勉強しなければいけないなーと反省した。

Anesthesia and pediatric neurocognitive outcomes

JAMAに麻酔の話ってめずらしい。
でも小児麻酔の神経毒性についてはNEJMとかLancetとか、けっこう大きな雑誌に取り上げられている。小児領域でも関心のあるところなのだろう。

PANDA study
Association Between a Single General Anesthesia Exposure Before Age 36 Months and Neurocognitive Outcomes in Later Childhood
http://jama.jamanetwork.com/article.aspx?articleid=2526640

36ヶ月（3歳）未満で鼠径ヘルニア根治手術を受けた小児105人と手術を受けていない小児（入院歴あり）105人を対象に、8-15歳での神経学的認知機能の評価を行った。

もともとの母体数(鼠径ヘルニア根治術施行患者数)は9038人であったが、手術回数（1回）、年齢（36ヶ月未満）等の基準をみたし、同意が得られた患者は105名であった。

統計にはR statisticを使用。ANOVAでIQの違い、麻酔暴露期間の違い、暴露時間の違いによって比較を行った。

結果として、神経学的認知機能（IQテストの結果）には0.2 pointの差を認めたが、これは有意な差とは認められなかった。最も差を認めた項目はBehavior のinternalizing behavior(内面行動？）であった。

2015年にLancetにGAS trialが発表されているが、このトライアルでは神経学的認知機能の評価を5歳で行なっている。PANDA studyでは認知機能がはっきりと評価できる8-15歳で評価している点が異なる。

またこのPANDA studyでは参加した子供の両親の学歴や年収、持ち家区分、加入している保険の種類まで調査しており、経済状況が児のIQと相関していることも指摘している。
この経済状況のbiasを取り除く必要があり、このstudyではそれができていると。


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この論文で鼠径ヘルニア手術くらいの麻酔では特に問題ないですよ、と自信をもって言えるようになったのだろうか。

Lancet のGAS trial
http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(15)00608-X/abstract

小児の分離肺換気の方法

小児の分離肺換気について　メモ

小児特有の問題は以下の通り。
1) 酸素化（低下しやすい）、2) 気道内圧（高くなりやすい）、3) ディバイスがそれほどない

体重が3kg( 2.5kgでも？）から分離肺換気は可能。
しかし体重が低いほどリスクも高い。

成人では分離肺換気の時にはPEEPをかけるべきか否かには論争があるが、
子供ではかけるべき。5-4程度の生理的PEEPの範囲で。

4mmのチューブだと、ファイバーで腔がギリギリとなるため、ブロッカーをチューブの
外にすることもある。ただ、外に置くと位置異常を起こしやすい。
できるだけ中に入れる努力を。
fogartyカテーテルをブロッカー代わりに用いることも。
　（サーフローで穴あけて、そこからfogertyカテを入れる）


分離肺換気のときの気管支ブロッカーを用いた、CPAPの方法
（ブロッカー挿入側のCPAP）
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19234830

小児の頭部外傷ガイドライン2012 麻酔管理

2012年にでた小児頭部外傷(traumatic brain injury TBI)のガイドラインの抜粋
Pediatric anesthesiaに掲載されていた。麻酔管理に関係する部分。
成人はこちら→　http://mmarico.blogspot.jp/2015/10/tbi-perioperative-management.html

Update on the 2012 guidelines for the management of pediatric traumatic brain injury – information for the anesthesiologist

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4146616/

TBIの2 phase 

1) 第一期：組織の機械的損傷。受傷直後から起こる。

2) 第二期：遅発性の損傷。炎症反応や興奮毒性による浮腫、ICP上昇による損傷

TBIの治療は第二期の損傷をいかに防ぐかにある。

1) 頚椎保護

TBI患者では頚椎損傷を合併していることが多い。12歳未満では頚椎の最大可動部はC1-3であり、12歳以降ではC5-6となる。6ヶ月未満の乳児では頭部と頸部を固定する必要がある。6ヶ月以降では頭部のみの固定でよい。挿管時にはrigid collarを使用すべきである。

2) 気道管理

術前にGCSに基づき、GCS < 9であれば確実な気道確保を行う。口腔airwayは安全に用いることができるが、nasal airwayは顔面外傷の場合は禁忌である。cricoid pressureは酸素化の妨げになるため行うべきではない。GCS < 9もしくは急激な意識の低下を認める場合は挿管を考慮すべきであるが、病着までの挿管はとごには影響を与えず、メリットはない。

3) 麻酔薬剤

etomidateとチオペンタールは信頼性の高いエビデンスがある。

etomidateは血圧を下げずにICPを下げる効果がある。

バルビツレートは脳血流もICPも減少させ、脳灌流圧(CPP)には影響を与えない。

プロポフォールは成人のTBI麻酔と異なり、2012年のガイドラインでは避けるべきとされた。これはPISの症例報告が相次いだことによる。

ケタミンはもともと脳圧亢進作用があるとされてきたが、難治性の脳圧亢進状態においてはケタミンによる脳圧減少作用が認められている。

TBI患者で吸入麻酔薬と静脈麻酔薬による予後の比較をした論文はない。

筋弛緩薬としてサクシニルコリンは使用しないほうがよいが禁忌ではない。サクシニルコリンを避ける理由として、未診断の筋疾患では高Kにより心停止になるリスクがあること、またfasciculationによりICP亢進のリスクがあるためである。

ステロイド投与は効果がない。（これは成人も同じだ）

4) 循環動態・脳血流管理

小児では脳血流自動調節能の破綻と5パーセンタイル以下の血圧の低下が6ヶ月後のGOS予後不良の独立因子である。受傷後6時間以内の低血圧は最大の予後不良因子である。

小児適切なCPPはよくわかっていないが、CPPが40以下では救命率0%であった。6−17歳ではCPP > 50に保つこと、0-5歳ではCPP > 40 に保つことが求められる。MAPは75パーセンタイル以上に保つことが予後改善につながる。

5) モニタリング

ICPと血圧のモニタリングが望ましい。 ICP > 20-25となった時、治療介入が必要である。

PbtO2(脳組織酸素圧) > 10 mmHg とすることが望ましい。

6) 頭蓋内圧亢進に対する治療

高浸透圧治療では高浸透圧生食(3%生食)が望ましい。 ボーラスの場合は6.5-10ml/kgを投与する。持続の場合は0.1-1.0 ml/kg/hを投与する。

小児ではマンニトールを支持するエビデンスが少なく薦められない。

低体温療法によるICPの低下が期待できる。低体温は24時間以上を持続し緩徐な復温(0.5度/h以下)が求められる。復温が急激であると、ICPがリバウンドすることがある。

過換気は多くの施設でいまだに行われているが、PaCO2が25-35mmHgとなると60%の症例で局所虚血が起こるため、避けるべきである。PaCO2 < 30mmHgとなるような過換気は避けるべきである。

ICPコントロールが上記の治療や手術でも上手くいかない場合にはバルビツレートの使用が推奨されている。しかしバルビツレート使用により循環動態は不安定となりドパミン等が必要となることがある。

開頭減圧術は、意識状態の悪化、ヘルニア兆候、薬物治療抵抗性のICP上昇があった場合に推奨される。受傷後70分以内の手術はICPコントロールに効果があったとの報告もあるが、手術の適切なタイミングは不明である。

CSFドレナージはICP管理のために有効である。

Anesthesia of tracheobronchial foreign bodies

小児の気管異物の麻酔について
自発呼吸がよいのか、それとも調節呼吸がよいのか、
TIVAがよいのか、それとも吸入麻酔薬がよいのか？

今の自分の技量からすると、調節呼吸で吸入麻酔薬を使用する。より安全で確実。

調節呼吸がよいか、自発呼吸がよいかのメタアナリシス
結局差はないとの結論だが、調節呼吸の方が管理はしやすい。
慣れてなければ安全だと思う。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24975102


A&Aに小児の気管異物のreviewが出ていた。2010年とちょっと古いけど。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20802055

30編の論文のレビュー。27編がretrospective、3編がprospectiveに解析されており、合計患者数は12979人。
頻度：患者は3歳以下に多く、ほとんどの論文で平均年齢は1~2歳の間であった。誤飲物質の多く(81%)は天然物（ナッツ、ひまわりの種、スイカの種など）であり、続いて歯の誤飲であった。トルコではスカーフのピンの報告が多い。誤飲された物質の88%が気管支まで到達しており、52%が右気管支、33%が左気管支であった。
症状：咳、呼吸不全、ウィーズ、チアノーゼ、stridorであるが、感度・特異度ともに優れている指標はない（咳は感度が高いが特異度低い。チアノーゼやstridorは特異度高いが感度低い）。目撃者がいない場合は診断までに時間がかかることもある。
胸部Xp・CT：Xpで異物が確認できたのは11%にとどまり、患者の17%ではXp所見がなかった。気管異物のXp所見の典型的なものは局所の肺気腫、air trapping像、無気肺、浸潤影、縦隔偏移である。7編の論文では気胸、縦隔気腫の報告があった。Xpでは異物の発見に至らないことがあり、胸部CTの有用性が取り上げられている。胸部CTでは第6-7気管支分岐まで判別することが可能であり、異物の位置確認に役立つ。しかし、Xpの被曝量が0.1mSvであるのに対してCTは7mSvの被曝となり、コストやアクセスの問題からも使用は限られる。CTから再構成したvirtual bronchscopyで異物がなければ、異物の可能性は低く気管支鏡を行わないことを推奨する論文もある。
治療：ほとんどの論文で硬性気管支鏡が治療として用いられていたが、4編で気管支ファイバーも用いられていた。硬性気管支鏡を使用する場合は患者は全身麻酔を行う必要があるが、気管支ファイバーを指標する場合は鎮静のみもしくはバランス麻酔で行えると報告されている。硬性気管支鏡を使用する治療において、自発呼吸を残して行うと低酸素をおこしやすいとの報告がある。予防的抗菌薬の投与についての結論は出ていない。
硬性気管支鏡と気管支ファイバーの使い分けについては、硬性気管支鏡の方が挿入できる器具が多く、多くの施設で使用されている。しかし硬性気管支鏡と比較して気管支ファイバーは合併症が少ない。気管支ファイバーでの異物除去の成功率は91.3%であったとする報告もある。結論としては、急性の窒息所見、Xp上で確認できる異物の存在、閉塞性肺気腫像など、確実に気管支異物がある場合にのみ硬性気管支鏡を使用すべきであるとしている。
治療合併症：主要合併症は喉頭浮腫、気管支攣縮(気管切開、再挿管を必要とした報告もあった）、気胸、縦隔気腫、心停止、低酸素による脳損傷等があり、全体の0.96%でが発生していた。心停止は11症例が報告されており、麻酔導入中の低酸素(1症例)、気管支鏡操作中の低酸素(5症例)、出血(2症例)、原因不明(5症例)であった。その他の合併症として感染、気管支鏡による除去困難による気管切開、出血であった。死亡率は0.21-0.88%と報告されている。
麻酔管理：術前評価として、異物誤飲の時期(時間がたつほど気道浮腫、感染により摘出がより困難となる)、最終食事摂取時間を評価する。しかし手術のタイミングについては、患者の状態が安定している場合は、日中(定時の手術時間)まで遅らせても死亡率や合併症の発生頻度は増えなかったとの報告もあり、緊急性については個々の症例で検討が必要である。
麻酔に関わる大きな問題は３つあり、①導入方法、②気管支鏡使用時の呼吸管理、③麻酔維持の方法である。
①導入方法：導入方法は異物が気管支の完全閉塞であるか、部分閉塞であるかで異なる。部分閉塞の場合は陽圧換気により異物が移動する可能性が考えられるため、自発を残しての導入がよいとされており、多くの麻酔科医が異物が気管支にある場合は吸入麻酔薬によるを好んでいた。IVでの導入でも自発を残すことは可能であるが、今回の論文では少なかった。
②呼吸管理：自発呼吸は近位部の異物除去には適しているが人工呼吸とした方が無呼吸時間を少なくできる傾向にあった。自発呼吸と人工呼吸では合併症発生率に差はないとする論文と、人工呼吸の方がより効果的であったとする論文があり、結論はでていない。jet ventilationを正常気管支の方に使用することで低酸素のリスクを減らすことができる。
③麻酔維持の方法：昔から用いられていたのは吸入麻酔薬であり、小児麻酔においてはTIVAよりも普及している。TIVAで自発呼吸を残して行う方法としては、プロポフォール 200-400γとレミフェンタニル 0.05-0.2γにリドカイン1mg/kgの声帯への直接投与が紹介されている。また3歳以下の小児ではさらにレミフェンタニルの量を増やしても自発呼吸が残るとされている。TIVAでの麻酔の利点は呼吸状態に左右されず麻酔深度を維持できるところであるが、吸入麻酔と比較して体動が多いこと、また喉頭痙攣の発生頻度が多いことが挙げられる。
異物除去後は浮腫とガス交換機能に注意を払いながら覚醒する。
気管支ファイバーを用いた除去では鎮静で行うこともある。アトロピン0.01-0.02mg/kgとドルミカム0.1-0.15mg/kgの筋注により約1000人の患者に気管支ファイバーで異物除去を行ったとの報告もある。全身麻酔で行う場合、4.5mm以上のチューブサイズであれば3.6mmの気管支ファイバーを通すことが可能である。LMAの場合はsize 2以上で可能である。




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土日に東京麻酔専門医会のリフレッシャーセミナーにでて、
今日はNBEのPTEExamを受けてきた。
欲張りすぎだな。　

PTEExamは Clinical Manual and Review of Transesophageal Echocardiography, Second Edition　という青い本だけをひたすらやれば受かると感じた。
Chapter 15までしかできなかった…

リフレッシャーセミナーは昨年より今年の方が良かった。面白かった。