1.概念と目的(図;BIPAP、図;実験的BIPAP装置:BIPAPは自発呼吸との同期を考えなければ、図のような実験的装置でも可能である)Drager社のEvitaで初めて搭載された。i)とかBi-Level(Bennett840),BiPhasic(AVEA)などと呼ばれるモードも後述の狭義のBIPAPに近い概念である。CPAPは、強制換気に比べて低い気道内圧で肺の酸素化能を改善できるが、換気補助能力がほとんどなく、適応が限られる弱点がある。二つのCPAPレベルを(自発呼吸に同調させて)交互に切り替えることでCPAPに換気補助能力を付加したのがBIPAPの原点である(狭義のBIPAP)。当初は一つのCPAP相に2〜3個以上の自発呼吸を含むものと定義されていた。これでは換気補助能力に限界があり臨床応用も限られていた。Drager社は最近になり、二つのCPAPレベルを自発呼吸に同調させて交互に切り替える機構(BIPAPシステム)により作りだされる換気モードの総称をBIPAPと称し、PCVやSIMV(PCV)モードの概念も含むようになった。本書ではこれを広義のBIPAPと呼ぶ。Drager社がBIPAP+ASBと呼ぶ換気モードはBIPAPシステムによるSIMV(PCV)+PSVを意味し低圧相の期間にはPSVを付加するモードである。AssistはA/C(Pressure)類似のモードになる。狭義のBIPAPの変法で、低圧相には一つの呼気のみの状態をAPRVと呼ぶ。この章では狭義のBIPAPについて記述する。2.構成要素(1)低圧相と(2)高圧相によって構成される。各相でも自発呼吸が可能である。3.制御方式1)制御機構MPU制御による高速作動型のディマンドフローシステムと電子式呼気弁制御システムを用いて、「任意の圧と回数」で二つのCPAP圧を切替える。各相の切り替えにはトリガーウィンドーが設けられていて、低圧相から高圧相には吸気開始認識条件を、高圧相から低圧相には吸気終了認識条件を満たした際に呼吸に同期して切り替えられる。詳細は、各論の解説を参照すること。(2)トリガーウィンドーEvitaでは、各相の終わり25%に設けられている。自発呼吸と相の切替が同期した方が換気量は増大する。同期せず切替ることもあるので、SIMVと同様に制御法に改良が求められる。AVEAでは高圧相・低圧相のそれぞれ0-50%の範囲のなかで5%単位で任意の値に設定できる。XLでは低圧相においてのみPSVを付加できる。iのBi-Ventでは高圧相と低圧相にそれぞれ別の値のPSVを付加できる。AVEAのBiPhasicでは高圧相・低圧相の両方もしくは低圧相のみを選択できる4.修飾要素(1)高圧相、低圧相の圧差(BIPAP圧)BIPAP圧の圧差が少なければ自発呼吸を両相に認めるCPAP様の換気(狭義のBIPAP)になるが、差を大きく設定すればPCVやSIMV(Pressure)の性格を帯びる(広義のBIPAP)。狭義のBIPAPの範疇で作動させる場合には、一定値以上にBIPAP回数を多くしても換気量は増加せずむしろ低下する。トリガーウィンドーも狭くなるので自発呼吸に同期しない頻度が高くなる。BIPAP圧とBIPAP回数を多くしてPCV様の換気を模倣すると、換気補助能力は増大する。高圧相の時間は自発呼吸の1吸気時間に設定する必要がある。(3)低換気バックアップ無呼吸バックアップが利用可能である。(4)高圧相・低圧相におけるPSV各相にPSVを付加する際のPSV圧とBIPAP圧の設定に関して合理的な理論はない。そもそも(PSVを付加したBIPAPにおいて)CPAP圧を変動させる意義について再評価が必要である。原理的に如何なる時相でも自発呼吸が可能である。そのためファイティングが少ない。設定可能範囲が広いので、任意の圧と回数を組み合わせると、ほとんどの圧制御型の換気モードを作り出せる。したがって、あらゆる病態の患者に対して臨床応用が可能である。狭義のBIPAPの範疇では、あくまでもCPAPの変法なので、安定した自発換気の存在を前提とする。最大BIPAP回数は自発呼吸数の1/4〜1/3まで制約される。換気補助能を増大させようと圧格差を大きくすると高圧相での自発換気量が減少してしまう。結果的に換気補助能力に限界が生じる。酸素化能の評価は、特にPCV/IRVと比較すべきであろう。自発呼吸を原則的に認めないPCV/IRVとは根本的な換気思想が異なるので、これらの単純な比較は意味がない。BIPAPにPSVを付加する意義に関しては、各種のモードを作り出せる可能性については理解できるが、臨床上の優位性に関して誰もが納得できる理論はない。広義のBIPAPでは(BIPAPシステムによるPCVやSIMV(Pressure))、自発呼吸の存在は必須ではないが、高圧相の時間は狭義のBIPAPと違い常識的に1吸気時間に制約される。通常のPCVでは、(肺と呼吸回路によりもたらされる)コンプライアンスと容量と抵抗をもつ振動系により設定圧より高い圧が提供されるケース(オーバーシュート)もあるが、BIPAPシステムでは如何なる振動系が負荷されても、呼気弁での圧リリーフがあるので、正確に設定圧を維持できる利点がある。基本的にCPAPなので如何なる時相でも患者の自由換気が可能なので、ファイティングは原理的に起こりえない。