麻酔・集中治療 · B-20
麻酔科学IV:吸入麻酔薬
Anesthesiology IV.: Inhalation anesthetics
🧠 全体像:吸入麻酔薬 inhalational anesthetic 吸入麻酔薬(inhalational anesthetic) inhalational anesthetic(吸入麻酔薬) の効果部位は脳だが、臨床では呼気終末濃度 end-tidal concentration 呼気終末濃度(end-tidal concentration) end-tidal concentration(呼気終末濃度) を指標に投与する。導入・覚醒速度は主に血液/ガス分配係数 blood/gas partition coefficient 血液/ガス分配係数(blood/gas partition coefficient) blood/gas partition coefficient(血液/ガス分配係数) と肺胞換気、麻酔強度は最小肺胞濃度 minimum alveolar concentration, MAC 最小肺胞濃度(minimum alveolar concentration, MAC) minimum alveolar concentration, MAC(最小肺胞濃度) で比較する。
全身麻酔の3段階
| 段階 | 主な操作と評価 |
|---|---|
| 導入 | 標準モニターstandard monitoring標準モニター(standard monitoring)standard monitoring(標準モニター)、静脈路IV access静脈路(IV access)IV access(静脈路)、前酸素化preoxygenation前酸素化(preoxygenation)preoxygenation(前酸素化)、催眠hypnosis催眠(hypnosis)hypnosis(催眠)・鎮痛・必要時NMBA、気道確保 |
| 維持 | 催眠hypnosis催眠(hypnosis)hypnosis(催眠)・鎮痛・不動化immobilization不動化(immobilization)immobilization(不動化)、酸素化・換気・循環・体温・出血・輸液を継続管理 |
| 覚醒 | 麻酔薬を減量・中止し、NMBA拮抗、意識・換気・気道反射・循環を確認して抜管 extubation抜管(extubation) extubation(抜管) |
吸入麻酔薬inhalational anesthetic 吸入麻酔薬(inhalational anesthetic)inhalational anesthetic(吸入麻酔薬) 濃度だけで麻酔の全構成要素を保証することはできない。導入から覚醒までの流れと準備は全身麻酔の術中管理と気道確保を参照する。侵害刺激noxious stimulus (nociceptive stimulus)侵害刺激(noxious stimulus (nociceptive stimulus))noxious stimulus (nociceptive stimulus)(侵害刺激)、併用薬、年齢と生理反応を見ながら投与し、覚醒後も回復室 post-anesthesia care unit, PACU 回復室(post-anesthesia care unit, PACU) post-anesthesia care unit, PACU(回復室) で呼吸・循環・疼痛・PONVを監視する。
肺胞から脳まで
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vaporizer'>気化器</span>・呼吸回路"] --> B["吸入濃度 FI"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alveolar concentration'>肺胞濃度</span> FA"]
C --> D["動脈血分圧"]
D --> E["脳分圧"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypnosis'>催眠</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immobilization'>不動化</span>"]
- 麻酔導入induction of anesthesia 麻酔導入(induction of anesthesia)induction of anesthesia(麻酔導入) では肺胞濃度 alveolar concentration 肺胞濃度(alveolar concentration) alveolar concentration(肺胞濃度) が吸入濃度に近づく(FA/FIが1へ近づく)ほど脳分圧も速く上昇する。
- 血液/ガス分配係数blood/gas partition coefficient 血液/ガス分配係数(blood/gas partition coefficient)blood/gas partition coefficient(血液/ガス分配係数) が小さい薬ほど血液に溶け込みにくく、肺胞分圧が速く上がり、導入・覚醒が速い。
- 肺胞換気が大きいほど導入は速く、心拍出量が大きいほど薬が肺胞から血液へ取り込まれて肺胞分圧上昇は遅くなる。
- 換気血流不均衡V/Q mismatch換気血流不均衡(V/Q mismatch)V/Q mismatch(換気血流不均衡)、右左シャントright-to-left shunt右左シャント(right-to-left shunt)right-to-left shunt(右左シャント)、回路容量、新鮮ガス流量fresh gas flow 新鮮ガス流量(fresh gas flow)fresh gas flow(新鮮ガス流量) も速度に影響する。
- 血液に入った薬は、血流の多い群(脳・心・腎・肝)へまず分布して臨床効果を現し、次に筋群(皮膚・筋)、脂肪群、血流の乏しい群(骨・腱・毛)へ移る。排泄は主に肺で、一部は肝・腎で行われる。心不全や敗血症のように循環が変わると、同じ濃度でも臨床反応が変わる。
主な吸入麻酔薬
数値は成人中年層の概数で、年齢・体温・併用薬により変化する。
| 薬剤 | 血液/ガス分配係数blood/gas partition coefficient血液/ガス分配係数(blood/gas partition coefficient)blood/gas partition coefficient(血液/ガス分配係数) | MAC(最小肺胞濃度minimum alveolar concentration, MAC最小肺胞濃度(minimum alveolar concentration, MAC)minimum alveolar concentration, MAC(最小肺胞濃度))概数 | 臨床的特徴 |
|---|---|---|---|
| セボフルランsevofluraneセボフルラン(sevoflurane)sevoflurane(セボフルラン) | 0.65 | 2% | 気道刺激airway irritation 気道刺激(airway irritation)airway irritation(気道刺激) が少なく、吸入導入inhalational induction 吸入導入(inhalational induction)inhalational induction(吸入導入) に適する |
| デスフルランdesfluraneデスフルラン(desflurane)desflurane(デスフルラン) | 0.42 | 6% | 導入・覚醒が速いが、急な濃度上昇で気道刺激 airway irritation気道刺激(airway irritation) airway irritation(気道刺激)・交感神経刺激 |
| イソフルランisofluraneイソフルラン(isoflurane)isoflurane(イソフルラン) | 1.4 | 1.2% | 安定した維持、導入・覚醒は比較的遅い |
| 亜酸化窒素nitrous oxide, N2O亜酸化窒素(nitrous oxide, N2O)nitrous oxide, N2O(亜酸化窒素) | 0.47 | 約104% | 単独では手術麻酔不能、鎮痛とMAC節減 |
| ハロタンhalothaneハロタン(halothane)halothane(ハロタン) | 2.4 | 0.75% | 現在は多くの地域で歴史的薬剤。肝障害・不整脈・心筋抑制myocardial depression心筋抑制(myocardial depression)myocardial depression(心筋抑制) |
MACは「1気圧で皮膚切開に対し50%の患者が体動しない肺胞濃度 alveolar concentration肺胞濃度(alveolar concentration) alveolar concentration(肺胞濃度)」であり、意識消失loss of consciousness 意識消失(loss of consciousness)loss of consciousness(意識消失) 濃度や個々の患者の投与目標そのものではない。
MACを変える因子
| MACを低下させる | MACを上昇させる/影響が小さい |
|---|---|
| 高齢、低体温、妊娠、低Na血症・低浸透圧、代謝性アシドーシス、貧血、オピオイド・プロポフォールpropofolプロポフォール(propofol)propofol(プロポフォール)・ベンゾジアゼピン・α2作動薬・亜酸化窒素nitrous oxide, N2O 亜酸化窒素(nitrous oxide, N2O)nitrous oxide, N2O(亜酸化窒素) の併用、急性の中毒(急性アルコール摂取など) | 若年、高体温hyperthermia高体温(hyperthermia)hyperthermia(高体温)、慢性アルコール使用、アンフェタミンamphetamineアンフェタミン(amphetamine)amphetamine(アンフェタミン)・コカインcocaineコカイン(cocaine)cocaine(コカイン)・エフェドリンephedrine エフェドリン(ephedrine)ephedrine(エフェドリン) などの中枢刺激薬 central nervous system stimulant中枢刺激薬(central nervous system stimulant) central nervous system stimulant(中枢刺激薬) |
重度低酸素血症・高二酸化炭素血症hypercapnia高二酸化炭素血症(hypercapnia)hypercapnia(高二酸化炭素血症)・低血圧もMACを低下させるが、これは安全な麻酔節減法ではなく直ちに是正すべき病態である。
MACは、主に脊髄での不動化 immobilization 不動化(immobilization) immobilization(不動化) を反映する指標である。意識消失loss of consciousness 意識消失(loss of consciousness)loss of consciousness(意識消失) や、記憶の形成を防ぐのに要る濃度は、通常、体動を防ぐMACよりかなり低い。MACが0.5または0.7を下回ったら麻酔科医へ知らせる運用は、術中に覚醒して記憶が残る(術中覚醒)ことを減らす可能性が報告されている。1
吸入薬(全静脈麻酔total intravenous anesthesia, TIVA 全静脈麻酔(total intravenous anesthesia, TIVA)total intravenous anesthesia, TIVA(全静脈麻酔) では静脈薬)の投与中止を全例「手術終了の30分前」に固定せず、薬剤、投与時間、術式、覚醒計画に応じて調整する。
臓器作用
循環
- 揮発性麻酔薬volatile anesthetic 揮発性麻酔薬(volatile anesthetic)volatile anesthetic(揮発性麻酔薬) は用量依存性 Dose-related 用量依存性(Dose-related) Dose-related(用量依存性) に血管拡張と心筋抑制 myocardial depression 心筋抑制(myocardial depression) myocardial depression(心筋抑制) を起こし、血圧を低下させる。
- デスフルランdesflurane デスフルラン(desflurane)desflurane(デスフルラン) 濃度の急上昇 surge 急上昇(surge) surge(急上昇) は交感神経刺激により頻脈・高血圧を起こし得る。
- QT延長や不整脈感受性など薬剤差はあるが、低酸素、電解質異常、カテコラミンcatecholamine カテコラミン(catecholamine)catecholamine(カテコラミン) 併用も含めて評価する。
呼吸
- 用量依存性Dose-related 用量依存性(Dose-related)Dose-related(用量依存性) に換気応答 ventilatory response 換気応答(ventilatory response) ventilatory response(換気応答) と一回換気量 tidal volume 一回換気量(tidal volume) tidal volume(一回換気量) を低下させ、二酸化炭素carbon dioxide, CO₂ 二酸化炭素(carbon dioxide, CO₂)carbon dioxide, CO₂(二酸化炭素) 血症を起こす。
- セボフルランsevoflurane セボフルラン(sevoflurane)sevoflurane(セボフルラン) は気道刺激 airway irritation 気道刺激(airway irritation) airway irritation(気道刺激) が少なく、デスフルランdesflurane デスフルラン(desflurane)desflurane(デスフルラン) とイソフルラン isoflurane イソフルラン(isoflurane) isoflurane(イソフルラン) は咳、息こらえ、喉頭痙攣laryngospasm 喉頭痙攣(laryngospasm)laryngospasm(喉頭痙攣) を起こしやすい。
- 揮発性麻酔薬volatile anesthetic 揮発性麻酔薬(volatile anesthetic)volatile anesthetic(揮発性麻酔薬) は気管支拡張作用を持つが、気道分泌airway secretion気道分泌(airway secretion)airway secretion(気道分泌)・無気肺atelectasis無気肺(atelectasis)atelectasis(無気肺)・換気血流不均衡V/Q mismatch 換気血流不均衡(V/Q mismatch)V/Q mismatch(換気血流不均衡) への対策は別に必要である。
脳・腎・肝
- 脳代謝cerebral metabolism 脳代謝(cerebral metabolism)cerebral metabolism(脳代謝) を低下させる一方、濃度依存性concentration-dependent 濃度依存性(concentration-dependent)concentration-dependent(濃度依存性) に脳血管を拡張し脳血流 cerebral blood flow, CBF脳血流(cerebral blood flow, CBF) cerebral blood flow, CBF(脳血流)・頭蓋内圧を上げ得る。換気、血圧、脳灌流圧cerebral perfusion pressure, CPP 脳灌流圧(cerebral perfusion pressure, CPP)cerebral perfusion pressure, CPP(脳灌流圧) と統合する。
- 現代の薬剤は通常濃度では大きな肝腎毒性が少ないが、低血圧による臓器灌流低下 decreased organ perfusion 臓器灌流低下(decreased organ perfusion) decreased organ perfusion(臓器灌流低下) を防ぐ。
- セボフルランsevoflurane セボフルラン(sevoflurane)sevoflurane(セボフルラン) のコンパウンドA Compound A コンパウンドA(Compound A) Compound A(コンパウンドA) (compound A)や無機フッ化物 inorganic fluoride 無機フッ化物(inorganic fluoride) inorganic fluoride(無機フッ化物) は理論的・実験的懸念があるため、承認された新鮮ガス流量 fresh gas flow 新鮮ガス流量(fresh gas flow) fresh gas flow(新鮮ガス流量) と機器条件を守る。
亜酸化窒素
- 閉鎖腔closed cavity 閉鎖腔(closed cavity)closed cavity(閉鎖腔) へ拡散するため、気胸、腸閉塞、中耳手術、頭蓋内空気intracranial air頭蓋内空気(intracranial air)intracranial air(頭蓋内空気)、空気塞栓air embolism 空気塞栓(air embolism)air embolism(空気塞栓) では避ける。
- 拡散性低酸素症diffusion hypoxia 拡散性低酸素症(diffusion hypoxia)diffusion hypoxia(拡散性低酸素症) を防ぐため終了時に十分な酸素と換気を行う。
- ビタミンB12(vitamin B12)依存酵素を阻害するため、長時間・反復曝露、B12欠乏、重い造血・神経疾患neurological disorder 神経疾患(neurological disorder)neurological disorder(神経疾患) では避ける。
- PONVを増やし得る。利点と環境負荷を考慮し、必要性を個別に判断する。
悪性高熱症
揮発性麻酔薬volatile anesthetic 揮発性麻酔薬(volatile anesthetic)volatile anesthetic(揮発性麻酔薬) とスキサメトニウム succinylcholine スキサメトニウム(succinylcholine) succinylcholine(スキサメトニウム) は、感受性患者で骨格筋Ca放出異常を引き起こす。2 N2O、プロポフォールpropofolプロポフォール(propofol)propofol(プロポフォール)、オピオイド、非脱分極性non-depolarizing 非脱分極性(non-depolarizing)non-depolarizing(非脱分極性) 神経筋遮断薬 neuromuscular blocking agent, NMBA神経筋遮断薬(neuromuscular blocking agent, NMBA) neuromuscular blocking agent, NMBA(神経筋遮断薬)、局所麻酔薬local anesthetics 局所麻酔薬(local anesthetics)local anesthetics(局所麻酔薬) は誘発薬 trigger 誘発薬(trigger) trigger(誘発薬) ではない。
早期所見
- 説明できない呼気終末CO2 end-tidal CO2 呼気終末CO2(end-tidal CO2) end-tidal CO2(呼気終末CO2) 上昇、頻脈、筋強直myotonia筋強直(myotonia)myotonia(筋強直)、酸素消費増加、混合性アシドーシスmixed acidosis混合性アシドーシス(mixed acidosis)mixed acidosis(混合性アシドーシス)、高K血症。
- 体温上昇は重要だが遅れて現れることがあり、発熱を待って治療しない。
治療
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='malignant hyperthermia, MH'>悪性高熱症</span>を疑う"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='trigger'>誘発薬</span>を中止・応援要請"]
B --> C["100% O2で<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hyperventilation'>過換気</span>"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='dantrolene'>ダントロレン</span>初回投与<br>国内ガイドライン 1.0〜2.0 mg/kg<br>MHAUS 2.5 mg/kg"]
D --> E["症状が続けば反復"]
E --> F["冷却・高K・アシドーシス・不整脈を治療"]
F --> G["ICUで<span class='jp-term jp-term-diagram' title='relapse'>再燃</span>・臓器障害を監視"]
- 気化器vaporizer 気化器(vaporizer)vaporizer(気化器) の取り外しや麻酔回路の交換は人手と時間を要するため必須ではない。外科医には手術を早期に終了するよう求める。
- ダントロレンdantroleneダントロレン(dantrolene)dantrolene(ダントロレン)は、日本麻酔科学会の2025年ガイドラインでは、できるだけ太い専用の末梢静脈 peripheral vein 末梢静脈(peripheral vein) peripheral vein(末梢静脈) 路から少なくとも1.0 mg/kg(実体重actual body weight実体重(actual body weight)actual body weight(実体重))を10分程度で投与し、できれば2.0 mg/kgを推奨する。呼気終末CO2end-tidal CO2呼気終末CO2(end-tidal CO2)end-tidal CO2(呼気終末CO2)・深部体温core body temperature 深部体温(core body temperature)core body temperature(深部体温) の低下と筋強直 myotonia 筋強直(myotonia) myotonia(筋強直) の改善まで反復し、10分おきに評価する。国内の添付文書の上限は7.0 mg/kgで、欧米のガイドラインは効果があれば10 mg/kgを超える投与も推奨する3。下の参考ガイドラインのMHAUSは初回2.5 mg/kgとしており、国内と初回量が違う。
- 高体温hyperthermia 高体温(hyperthermia)hyperthermia(高体温) では冷却するが、深部体温core body temperature 深部体温(core body temperature)core body temperature(深部体温) が38°Cまで下がったら冷却を中止して過冷却を避ける(国内ガイドラインは38°C以下で全身冷却を中止、MHAUSも38°Cで中止)3。解熱薬antipyretic 解熱薬(antipyretic)antipyretic(解熱薬) は機序上無効である。
- 高K血症、アシドーシス、不整脈、横紋筋融解rhabdomyolysis横紋筋融解(rhabdomyolysis)rhabdomyolysis(横紋筋融解)、DIC、腎障害を治療する。ダントロレンdantrolene ダントロレン(dantrolene)dantrolene(ダントロレン) 併用中は高K血症・循環虚脱circulatory collapse 循環虚脱(circulatory collapse)circulatory collapse(循環虚脱) の懸念からCa拮抗薬を避ける。
- 患者と家族へ説明し、専門機関で感受性評価を行う。
環境と職業曝露
- 低流量麻酔low-flow anesthesia低流量麻酔(low-flow anesthesia)low-flow anesthesia(低流量麻酔)、適切な回路漏れ確認、余剰ガス排除scavenging 余剰ガス排除(scavenging)scavenging(余剰ガス排除) を用い、患者安全patient safety 患者安全(patient safety)patient safety(患者安全) を保ちながら排出を減らす。
- デスフルランdesflurane デスフルラン(desflurane)desflurane(デスフルラン) とN2Oは温室効果が大きいため、臨床的利益が乏しい場合は代替法を検討する。4
- 地域による違い: デスフルランdesflurane デスフルラン(desflurane)desflurane(デスフルラン) は古い薬剤一覧に載るが、EUでは環境規制 Regulation 規制(Regulation) Regulation(規制) により2026年1月1日から吸入麻酔 inhalational anesthesia 吸入麻酔(inhalational anesthesia) inhalational anesthesia(吸入麻酔) への使用が原則禁止となり、医学的理由で他の薬を使えず厳密に必要な場合が例外となる。世界全体の使用禁止と同義ではない。5
- 気化器vaporizer 気化器(vaporizer)vaporizer(気化器) は薬剤専用であり、誤充填を防ぐ。吸入濃度、酸素濃度、呼気終末CO2end-tidal CO2 呼気終末CO2(end-tidal CO2)end-tidal CO2(呼気終末CO2) を連続監視する。
参考ガイドライン
まとめ
- 低い血液/ガス分配係数 blood/gas partition coefficient 血液/ガス分配係数(blood/gas partition coefficient) blood/gas partition coefficient(血液/ガス分配係数) はFA/FI上昇と導入・覚醒を速める。
- MACは不動化 immobilization 不動化(immobilization) immobilization(不動化) の集団指標で、年齢、体温、併用薬に応じて必要濃度が変わる。
- 吸入麻酔薬inhalational anesthetic 吸入麻酔薬(inhalational anesthetic)inhalational anesthetic(吸入麻酔薬) は用量依存性 Dose-related 用量依存性(Dose-related) Dose-related(用量依存性) の循環・呼吸抑制を起こすため、呼気濃度と生理反応を監視する。
- 揮発性麻酔薬volatile anesthetic 揮発性麻酔薬(volatile anesthetic)volatile anesthetic(揮発性麻酔薬) またはスキサメトニウム succinylcholine スキサメトニウム(succinylcholine) succinylcholine(スキサメトニウム) 曝露後のETCO2上昇・筋強直myotonia 筋強直(myotonia)myotonia(筋強直) ではMHを疑い、誘発薬trigger 誘発薬(trigger)trigger(誘発薬) 中止とダントロレン dantrolene ダントロレン(dantrolene) dantrolene(ダントロレン) 投与を急ぐ。
出典
- 1.Minimum alveolar concentration: ongoing relevance and clinical utility(Anaesthesia・2013)抄録で確認した。MACは揮発性麻酔薬の効力の標準指標で、体動の抑制は主に脊髄、健忘と催眠は脳が担うこと、記憶形成と意識消失を防ぐ濃度は通常、体動を防ぐ濃度よりかなり低いこと、MACが0.5または0.7を下回るときに麻酔科医へ警告する運用が、脳波に基づく警告と同程度に術中覚醒(想起あり)を減らしうること。MACを動かす因子の一覧は抄録に無く、本文の表は確認していない。閲覧 2026-11-10
- 2.JSA guideline for management of malignant hyperthermia in 2025(Japanese Society of Anesthesiologists・2026)悪性高熱症の誘発薬、早期所見と誘発薬中止・高流量酸素・ダントロレンを中心とする初期対応閲覧 2026-08-20
- 3.悪性高熱症管理ガイドライン 2025(公益社団法人 日本麻酔科学会 悪性高熱症管理ガイドライン改定ワーキンググループ・2025)2025年3月改定の本文(日本語)で確認した。ダントロレンは少なくとも1.0 mg/kg(実体重)を10分程度で投与しできれば2.0 mg/kgを推奨、効果が出るまで反復し10分おきに評価すること、添付文書の上限は7.0 mg/kgで欧米のガイドラインは10 mg/kg超も推奨すること、全身冷却は38°C以下で中止すること、気化器の取り外しや回路交換は必須ではないこと、カルシウム拮抗薬はダントロレンとの併用で心停止の可能性があるため原則投与しないこと。MHAUSの2.5 mg/kgは本ガイドラインの本文には書かれていない。閲覧 2026-11-11
- 4.Inhaled Anesthetics: Environmental Role, Occupational Risk, and Clinical Use(Journal of Clinical Medicine・2021)デスフルランと亜酸化窒素の温室効果および吸入麻酔薬消費・排出を減らす対策閲覧 2026-08-20
- 5.Regulation (EU) 2024/573 of the European Parliament and of the Council of 7 February 2024 on fluorinated greenhouse gases, amending Directive (EU) 2019/1937 and repealing Regulation (EU) No 517/2014(European Parliament / Council of the European Union・2024)EUR-Lexの規則本文の該当条項を確認した。EUでは2026年1月1日からデスフルランの吸入麻酔使用を原則禁止し、医学的理由で他の麻酔薬を使用できず厳密に必要な場合を例外とする。全世界での禁止とは区別する。閲覧 2026-10-13