正常時、人は空気を吸い込む際に鼻腔の粘膜を通して空気を加熱・加湿し、呼吸器系が適切な温度と湿度を維持します。その結果、肺の温度は37°C、相対湿度は100%、絶対湿度は44mgH2O/Lに保たれます。
しかし、患者が気管チューブを挿入し、呼吸器管路を使用する場合、人工呼吸器から送られる乾燥した冷たい空気は、患者自身の気道粘膜で加熱や加湿されることがなくなります。このため、湿度治療が必要となり、気道の繊毛損傷や肺機能の低下を防ぐことが求められます。
湿気治療の種類
湿気治療は主に「能動式(主動式)」と「受動式(被動式)」の2種類に分けられます。
能動式(主動式)
呼吸回路の吸気側に接続し、加熱加湿器が設定された目標温度に基づいて蒸留水を霧化し、加湿された空気を呼吸回路へ供給します。
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加熱加湿器(Heated Humidifier)
主に2種類のタイプがあります。一つは特定の温度を設定できるタイプ、もう一つは温度の範囲を設定できるタイプで、いずれも機能は同じで、医療従事者が患者の状態を監視しやすくなっています。ほとんどの加熱加湿器は温度センサーラインを接続することができ、呼吸管路の温度を検出し、加熱の程度を即座に調整して、患者の安全を確保します。 -
加熱加湿チャンバー(Humidification Chamber)
加熱加湿チャンバーには蒸留水を注ぎ、加熱加湿器に設置して使用します。使い捨てタイプと再利用可能タイプがあり、さらに手動給水型と自動給水型に分かれます。 - 手動給水型: 医療従事者が定期的に水量を確認して補充する必要があります。呼吸回路を一時的に分離するため、患者の血中酸素飽和濃度が一時的に不安定になる可能性があります。水量不足は患者の安全にも影響を及ぼす恐れがあります。
- 自動給水型: チャンバーが水袋と接続されると自動で安全な水位まで給水されます。これにより医療従事者の負担や交差感染のリスクが軽減され、患者の安全性が大幅に向上します。不安定な新生児や重症患者には特に必要な装置です。

受動式(被動式)
湿熱交換器(HME)、別名人工鼻は、管路のY字型接続部と気管チューブの間に配置されます。名前の通り、人工鼻は患者が呼気する際の湿気と温度を収集し、次の呼吸で湿熱を帯びた空気を吸入させます。能動的な湿気治療とは異なり、人工鼻は電力を必要とせず使用できるため、臨床コストの削減が可能で、短期間で湿気治療が必要な患者に適しています。
禁忌症として、痰が大量かつ粘稠、低体温、潮気容積が過大または過小などの場合は、使用前に慎重な評価が必要です。また、人工鼻は96時間後に廃棄し、交換する必要があります。
人工呼吸器を使用していない患者でも、酸素治療中の乾燥した空気が原因で、口や鼻の乾燥感、鼻づまり、鼻血、喉の痛み、声のかすれといった不快感を引き起こすことがあります。このような症状は加湿ボトルを使用することで緩和できます。
酸素治療で使用される主な能動式湿気治療装置:
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バブル式加湿ボトル(Bubble Humidifier)
最も一般的に使用されるのは、酸素の流量が4リットル/分を超える場合で、患者の鼻腔の乾燥による不快感を軽減するためです。湿度瓶内の管底部には拡散器(ディフューザー)が設置されており、これは気泡を小さくすることを目的としています。これにより、ガスと水の接触面積が増加し、相対湿度が向上します。ほとんどの気泡式湿度瓶には高圧解放バルブが装備されており、装置内の圧力が過度に上昇することを防ぎ、患者の安全を守ります。 -
大容量加湿ボトル(Large Volume Nebulizer)
大容量加湿ボトルは、ネブライザーマスクや気管切開用マスクに適しています。酸素濃度調整ノブがあり、エアエントレインメント(Air Entrainment)の原理で異なる酸素濃度を提供します。使用中は、患者の吸気終末時にマスク周囲に霧が見えるかどうかを確認してください。霧が見えない場合、流量が不足している可能性があります。また、多くのネブライザーには加熱棒を挿入するための開口部があり、加熱することでより高い絶対湿度を生成できます。