Pressure Augumentation,VAPS(Volume Assured Pressure Support)
1.概念と目的図;VAPS とPSV:Bear1000のユーザーマニュアルより抜粋)
 Pressure AugumentationはBear-5のFlow supplementation機能の発展型である。Flow Supplenmentationでは、量換気(Volume Assisted Breath,CMV,VCV)時に患者の吸気要求が設定流量を超える場合に、気道内圧がbaseline(=PEEPレベル)より低下しないように吸気ガス流量を自動的に増量する。Pressure Augumentation,VAPSでは、さらに積極的に 設定圧(PCV圧のつまみで設定する)以下にならないように吸気ガス流量を自動調整する。この機能はあらゆるモードの量換気に付加できる。視点を変えれば、この機能は量換気とPSVを同時に開始する形態で、圧換気と量換気を融合したモードである。なお、Pressure AugumentationはBear社の呼称で、VAPSはBird社の呼称である。両者はオリジナルを共にし、ほとんど同じであるが、吸気終了条件にわずかな違いがある。
2.構成要素
1)併用するモード
 量換気を行うすべての換気モードで利用できる。AMVやSIMV、A/C(Volume)モードに併用できる。
2)トリガー方式
 従来の圧トリガーに加えて、流量トリガーも選択できる。
3)Pressure Augumentation,VAPSレベル
 Pressure Augumentation,VAPSにおける最適なPressure Augumentation,VAPSレベルは不明であるが、PSVレベルと比較すると、高いPressure Augumentation,VAPSレベルも臨床適応できる。PSVでは吸気の終了はflow cycleであるので、高いPSVレベルでは患者の意志を反映しにくく、強制的な性格を帯びてしまう弊害が出る。一方、Pressure Augumentation,VAPSでは(通常状態では)volume cycleで終了するので、このような弊害を回避できる。実際に、初期のバージョンでは、PSVレベルの設定とPCVレベルの設定は同一のつまみで、これはPressure Augumentation,VAPSレベルの設定も兼ねていた。最近のバージョンではPSVレベルとPCVレベルの設定が独立していて、PCVレベルの設定がPressure Augumentation,VAPSレベルの設定値になる。
4)量換気の条件設定
 設定一回換気量、吸気ガス流量、波形、換気回数(SIMV回数)といった条件も、従来の設定方法がPressure Augumentation,VAPSに最適か否かについては不明である。
5)吸気終了認識条件
 現状では、Pressure AugumentationではPSVでの吸気終了認識条件を,VAPSでは強制換気の吸気流量を用いているどちらが最適であるかは不明である。
6)バックアップモード
 Bear-1000では、AMV(EMMV)を利用できる。Bird 8400STiやT Birdでは無呼吸バックアップを利用できる。
3.制御方式
1)制御機構
 現在のところPressure Augumentation,VAPSの制御機構はマイクロプロセッサー方式だけである。
2)制御原理
 Pressure Augumentation,VAPSが開始すると気道圧は一気にPressure Augumentation,VAPSレベル(=PCVレベルで設定する)まで高められる。PCVレベルの設定値が高いか、患者の吸気努力が強ければ、初期の吸気ガス流量パターンはPCV,PSVと同じものになる。これは一般的には、設定流量(set CMV flow rate)より多い。(i)もし、最初から設定流量を越えなければ設定流量のまま最後まで経過し、設定換気量が達成された時点で吸気は終了する。この場合はすべて量換気(CMV,VCV)で行われる。もし、ピーク流量が設定流量より多い場合には、以下の2パターンの変化がある。時間の経過と伴に、やがて吸気流量は設定流量と同じレベルまで低下するが、(ii)この時点で設定換気量(set Tidal volume)が達成されていなければ、以降は設定流量で換気量が達成されるまで吸気が与えられる(=volume cycle)。つまり前半はPCV(PSV)で後半は量換気になる。(iii)もしこの時点で設定換気量が達成されていれば、VAPSではここで吸気が終了する。Pressure AugumentationではPCV(PSV)はそのまま継続し、PSVの吸気終了認識条件(30% of peak flow rate)と同様の条件を満たした時点で換気が終了する(=flow cycle)。この場合はすべてPSV様の換気になる。
4.利点と欠点
1)従量式換気と従圧式換気の融合
 SIMV+PSVでは、2種類の異なる換気法が混在した形で、しかも患者にとっては無秩序に提供される為に、患者が戸惑いと違和感を受ける欠点があった。Pressure Augumentation,VAPSをSIMVやAMVに併用した場合、2種類の換気パターンを類似させることができ、患者の同調性を改善できる。
2)PSVにおける換気量バックアップ機構
 PSVは多くの利点が指摘されているが、換気量が保障されない為に、何らかのバックアップ機構が必須である。Pressure Augumentation,VAPSはPSVの換気量バックアップ機構としても応用できる。A/CモードでPressure Augumentation,VAPSを使用し、Pressure Augumentation,VAPSレベルを高めに設定し、強制一回換気量をどうしても確保したい最低限の量に設定すれば、最低換気数を含めたバックアップ機構として作動る。SIMVやEMMVモードに併用すれば、オペレーターが意図する多様な方法で換気量バックアップを可能性にする。      
3)PSVの吸気終了認識条件の曖昧さの解決
 一般的に、12cmHO以下のPSVレベルで充分な換気量が得られる場合には、PSVは自発呼吸とマッチングが良好である。しかしこれ以上のレベルを必要とする程度に、患者の自発呼吸が弱い場合には、吸気が不必要に早期に終了してしまい、sCMVに比して必ずしも利点を見いだせない。これはPSVの吸気終了認識条件が適切でないのが原因である。この場合、PCVを用いて吸気時間を強制的に設定する解決法もあるが、時にはファイティングを招く。一方、Pressure Augumentation,VAPSを用いるとPSVをvolume cycleで終了させることもできるので、PSVの利点を保持したたまま、さらにPCVと同等の効果をvolume ventilationで得られる利点がある。
4)double triggeringの予防
 sCMVでは設定吸気時間以上に患者の吸気が続くと、もう一度トリガーして二倍の換気量が強制されるケースがある(double cycling)。Pressure Augumentation,VAPSではこの場合flow cycleになるのでdouble triggeringされない。
5)VS/PRVCとの比較
 VS/PRVCもPSVのバックアップ機構の一形態と見なしうるが、Pressure Augumentation,VAPSはVS/PRVCと比べると「換気の自由度と換気量の保障」を解決する手法としては理論の明快さ、アルゴリズムの単純さにおいてスマートである。しかし、「ピーク気道圧を抑えて平均気道圧を高く確保できる」能力では劣る。
6)Termination criteria(吸気終了条件)
吸気終了条件のちがいのせいで、VAPS はPressure Augumentationに比べて吸気が早めに終了する場合がある。条件によっては、自発呼吸が強い程、吸気時間が短くなるというパラドックスを生じる。特にVAPSの方がPressure Augumentationよりこの弊害がでやすい(一般的にPSVのtermination flow は10LPM前後になることが多く、これは量換気で設定する 吸気ガス流量に比べると圧倒的に少ない量である)。