人工呼吸器のグラフィック、ちゃんと見ていますか。
初期設定編で「数字」を、メカニクス編で「経肺圧やドライブ」を扱いました。そのちょうど中間にあるのが、モニターに常時流れている3本の波形です。ここには、食道バルーンを入れなくても、計算しなくても読み取れる情報が詰まっています。
この記事は、圧・流量・換気量の波形から「今この患者に何が起きているか」を目で読むための一本です。
この記事でわかること
- 3つの波形（圧・流量・換気量）が何を表しているか
- 波形だけで拾える異常——auto-PEEP、努力、非同調
- 圧-量ループ・流量-量ループの見どころ
0前提：波形は“もう一つのバイタル”
グラフィックスの強みは非侵襲・リアルタイム・追加コストゼロであること。心電図モニターを常に見るのと同じ感覚で、換気の波形を“もう一つのバイタル”として眺める習慣をつけると、非同調や気道トラブルをアラームより早く捉えられます。
読むコツは一つだけ——「器械が送っている呼吸」と「患者が求めている呼吸」がズレていないかを常に問うことです。
13つの基本波形
時間を横軸に、圧・流量・換気量の3本が縦に並びます。まずそれぞれが何を語るかを押さえます（図1）。
気道内圧の時間変化。VCV（量規定）では圧が変動し、PCV（圧規定）では四角い台形になります。
VCVで吸気ホールドをかけると、ピーク圧からストンと落ちてプラトー圧で平らになる。このピークとプラトーの差＝気道抵抗成分、プラトー−PEEP＝駆動圧。波形上でこの2点を見るだけで、抵抗の問題かコンプライアンスの問題かが見えます。
最も情報量が多い波形。基線より上が吸気、下が呼気。吸気の形（矩形波か漸減波か）はモードを反映し、呼気の形は肺から息が抜けていく様子を映します。
ここで一番大事なのは「次の吸気が始まる前に、呼気フローが基線（ゼロ）まで戻っているか」。戻りきる前に次が来ていれば、息を吐ききれていない＝auto-PEEPのサインです（→【2】）。
吸気で上がり、呼気で基線に戻る山型。ここで見るのは「吸気量と呼気量が一致して基線まで戻るか」。
呼気側が基線まで戻らないなら、リーク（カフ漏れ・回路の緩み・気管支胸膜瘻）を疑います。逆に基線より下に落ち込むなら、能動的な呼気やauto-triggeringの手がかりになることも。
図1：3つの基本波形（正常・VCV）
吸気ホールドをかけると、ピーク圧からプラトー圧へ落ちて平らになる。ピーク−プラトー＝気道抵抗成分、プラトー−PEEP＝駆動圧。流量波形は呼気が基線（0）まで戻りきっているのが正常。
2波形で異常を拾う
ここが実践の中心です。波形の“形”と“ズレ”から、代表的な異常を拾っていきます。以下、実際の波形（図2〜図5）と並べて見てください。
① auto-PEEP（息が吐けていない）
見つけ方
流量波形の呼気側が、基線に戻る前に途中でぶつ切りにされて次の吸気が始まる——これがauto-PEEPの典型像です（図2）。COPD・喘息、あるいは呼吸数が速すぎる時に起きます。
確認は呼気ホールド：その間の気道内圧の上昇分が内因性PEEPの実測値。
対応は呼気時間を延ばす（呼吸数↓・吸気時間↓）、気管支拡張、分泌物除去。血圧低下やトリガー困難の隠れた原因として、常に候補に入れておきます。
図2：auto-PEEP（息が吐けていない）
赤丸：呼気フローが基線（0）に戻りきる前に次の吸気が来ている＝吐ききれていない。COPD・喘息や頻呼吸で。呼気ホールドで内因性PEEPを実測し、呼気時間を延ばす。
② 吸気努力（flow starvation）
患者の求める流量に器械が追いつかないと、圧波形の吸気部分が中央でへこみ、下にえぐれた形になります（図3／本来なめらかな山が、吸われて凹む）。VCVで固定流量にしている時に起きやすい。
患者は「吸いたいのに吸わせてもらえない」状態で非常に苦しく、見た目の“ファイティング”の正体がこれであることは多い。対応は吸気流量を上げる、漸減波に変える、PCV/PSVへ変更。鎮静を足す前に、まず波形を見て流量不足を疑うのが上級者の順序です。
図3：流量不足（flow starvation）
患者の求める流量に器械が追いつかず、吸気の圧波形が中央でへこむ（点線＝本来の形）。「吸いたいのに吸えない」苦しさで、ファイティングの正体はこれが多い。吸気流量↑・漸減波・PCV/PSV化で対応。鎮静を足す前に波形を見る。
③ 非同調を波形で見分ける
| 波形所見 | 考えられる非同調 | 対応の方向 |
|---|---|---|
| 圧波形に小さなくぼみ／流量に切れ込み、でも送気されない | 無効努力（ineffective effort） | auto-PEEP解消・鎮静を浅く・感度↑ |
| 1回の呼気を挟まず2連続で送気 | 二段呼吸（double trigger） | 吸気時間↑・換気量/流量見直し |
| 明らかな努力がないのに送気される | auto-triggering | 回路の水抜き・感度↓ |
| 吸気の圧波形が中央でへこむ | 流量非同調（flow starvation） | 吸気流量↑・波形変更・PCV化 |
| 呼気初めに圧の急な突出 | 遅いサイクリング（呼気努力） | PSVのサイクルオフ%↑・吸気時間↓ |
図5：無効努力（ineffective effort）
呼気中に患者の吸う努力（流量のこぶ・圧のくぼみ）が出るのに、送気されない。最多原因はauto-PEEPと深すぎる鎮静。呼気時間を延ばす・PEEPで相殺・鎮静を浅く・感度↑。
図4：二段呼吸（double triggering）
呼気を挟まず2回連続で送気され、1回の努力で換気量が倍に。地味だが肺傷害につながる。吸気時間↑・換気量/流量の見直し。「波形が2つずつ組になっている」と気づいたら要対応。
二段呼吸を軽視しない
double triggeringは見た目が地味ですが、1回の努力で2回分の換気量が積み重なるため、実質的な一回換気量が倍増し肺傷害につながります。「なんとなく波形が2つずつ組になっている」と気づいたら、放置せず設定を見直してください。
32つのループ
時間波形に加えて、2つの軸を組み合わせたループ表示も強力です。慣れると一目で状態が読めます（図6・図7）。
圧-量ループ（P-V loop）
- 上端のくちばし（beaking）吸気の終盤で圧だけ上がり量が増えない＝過伸展のサイン。一回換気量かPEEPを下げる検討を。
- 下端の変曲点（lower inflection point）ここより下では肺胞が虚脱している可能性。かつてPEEP設定の指標とされたが、実際の設定への応用は限定的。
- ループが寝てくる（傾き低下）コンプライアンス低下。肺水腫の悪化・無気肺・腹圧上昇など。経時比較で気づける。
図7：圧-量ループ（beaking＝過伸展）
吸気終盤で圧だけ増えて量が増えない“くちばし”が出たら過伸展のサイン。一回換気量かPEEPを下げる。ループ全体の傾きはコンプライアンスで、寝てくれば悪化（肺水腫・無気肺・腹圧上昇）。
流量-量ループ（F-V loop）
2つの実用サイン
呼気側がギザギザ（のこぎり歯状） → 気道分泌物のサイン。吸引で消えることが多く、吸引すべきかの客観的な手がかりになります。
呼気側が基線に戻る前にループが閉じてしまう → 呼気フロー制限／auto-PEEP。気管支拡張薬への反応を、ループの形の変化で評価することもできます。
図6：流量-量ループ（のこぎり歯＝分泌物）
呼気側ののこぎり歯状の振動は分泌物のサイン。吸引で消えることが多く、「吸引すべきか」の客観的手がかりになる。上側の吸気ループは通常なめらか。
読む順番
- まず流量波形の呼気側基線に戻りきっているか。戻っていなければauto-PEEPを疑い、呼気ホールドで実測。
- 圧波形の吸気の形中央がへこんでいれば流量不足。四角がきれいに保たれているか。
- 努力と送気のズレくぼみがあるのに送気されない＝無効努力。2連続＝二段呼吸。
- 換気量波形の呼気の戻り基線に戻らなければリークを疑う。
- ループで仕上げP-Vループでbeaking（過伸展）、F-Vループでのこぎり歯（分泌物）をチェック。
やりがちな失敗
アラームが鳴ってから初めて画面を見る／ファイティング＝鎮静不足と即断して波形を見ない／ピーク圧の上昇だけで換気量を下げる（プラトーを確認していない）／auto-PEEPを見逃して昇圧剤を足す。波形を“もう一つのバイタル”として日常的に眺めていれば、いずれも避けられます。
＝まとめ：一段落で言うと
Take home
波形は非侵襲・リアルタイム・タダの“もう一つのバイタル”。圧・流量・換気量の3本と、P-V／F-Vの2ループで、食道バルーンも計算もなしに多くのことが読める。
合言葉は「器械の呼吸と患者の呼吸がズレていないか」。呼気フローが基線に戻るか（auto-PEEP）、吸気の圧がへこまないか（流量不足）、努力と送気が一致しているか（非同調）——この3点を毎回見るだけで、アラームより早く動けます。次の【上級編】では、この波形の裏にある経肺圧・ドライブ・mechanical powerへ進みます。
参考文献
- Dexter AM, Clark K. Ventilator Graphics: Scalars, Loops, & Secondary Measures. Respir Care 2020;65:739.
- Mireles-Cabodevila E, et al. Ventilator waveform interpretation. Cleve Clin J Med.
- Georgopoulos D, et al. Bedside waveforms interpretation as a tool to identify patient-ventilator asynchronies. Intensive Care Med 2006;32:34.
- Blanch L, et al. Asynchronies during mechanical ventilation and outcomes. Intensive Care Med 2015;41:633.
- Nilsestuen JO, Hargett KD. Using ventilator graphics to identify patient-ventilator asynchrony. Respir Care 2005;50:202.
