Anesthesiology · B-17

麻酔科学IV：吸入麻酔薬

Anesthesiology IV.: Inhalation anesthetics

前提：病態: 吸入麻酔薬
前提：正常: 呼吸の生物物理I―分圧とヘンリーの法則イオンチャネルの分類・機能・電位依存性Ca²⁺チャネル
疾患: 悪性高熱症
症状: 筋強直

🧠 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partition coefficient分配係数（partition coefficient）partition coefficient（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。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）／吸入濃度比（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partition coefficient分配係数（partition coefficient）partition coefficient（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。

主な吸入麻酔薬

数値は成人中philtrum人中（philtrum）philtrum（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partition coefficient分配係数（partition coefficient）partition coefficient（分配係数）	MAC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、急性アルコール摂取、オピオイド・鎮静薬	若年、発熱、慢性アルコール使用、一部の中枢刺激薬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・低血圧は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。

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organ perfusion臓器灌流（organ perfusion）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ACompound 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。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> 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）を外し、可能なら活性炭activated charcoal活性炭（activated charcoal）activated charcoal（活性炭）フィルターbarrierフィルター（barrier）barrier（フィルター）を装着する。手術継続の必要性を外科と判断する。
ダントロレンdantroleneダントロレン（dantrolene）dantrolene（ダントロレン）2.5 mg/kgを速やかに投与し、呼気終末CO2、筋強直myotonia筋強直（myotonia）myotonia（筋強直）、頻脈が制御されるまで反復する。
高体温hyperthermia高体温（hyperthermia）hyperthermia（高体温）では冷却するが、38〜39°C程度まで下がったら過冷却を避ける。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。
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CO2を連続監視する。

参考ガイドライン

MHAUS: Evidence-based Interventions for Malignant Hyperthermia

まとめ

低い血液／ガス分配係数partition coefficient分配係数（partition coefficient）partition coefficient（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。