除細動器(AED)とは:心室細動の原因・仕組みと救命効果をわかりやすく解説

除細動器(AED)の仕組みと心室細動の原因・救命効果をやさしく解説。使い方や対応のポイントを図解で理解して万が一に備えるガイド。

著者: Leandro Alegsa

除細動器とは、人間の心臓に心室細動が起こったときに助けてくれる機械です。除細動器(AED: Automated External Defibrillator)は、心臓の致命的な不整脈に対して電気ショックを与えることで、心臓の電気的活動を一時的にリセットし、正常なリズム(洞調律)を再開させることを目的とした命を救う装置です。公共施設や職場、学校などに設置されている「公共アクセスAED」は、専門的な医療知識がなくても音声ガイダンスや表示に従って使用できるようになっています。

細動は、心臓の中の多くの異なる細胞がペースメーカー細胞として機能し始めると起こります。つまり、何千もの細胞が心臓に拍動を伝えるのですが、そのタイミングがすべてバラバラで、リズムがとれないのです。この混乱により、心臓は血液を体中に運ぶことができなくなります。これが心停止を引き起こし、適切な処置がなければ死に至ることがあります。心停止からの救命率は時間が経過するほど低下するため、早期のCPR(胸骨圧迫)と早期除細動が非常に重要です。一般的に、除細動が1分遅れるごとに生存率は約7〜10%低下すると言われています。

除細動器の仕組み

除細動器は、体に貼った電極パッドを通じて高エネルギーの電気パルス(電気ショック)を心臓に送ります。ショックの目的は、心筋の全ての電気活動を一時的に停止させ(全心筋の脱分極)、その後に心臓内の正常なペースメーカー(洞結節)が再びリズムを取り戻して規則正しい拍動を始めることです。AEDは通常、次のような手順で動作します:

  • 電極パッドを胸に貼り付けて心電図を自動解析する
  • 除細動が必要な不整脈(主に心室細動・無脈性心室頻拍)を検出すると、ショックを提案・実行する
  • ショックが不要な場合は指示に従ってCPRを継続する

いつ使うか(使用の目安)

一般に、次の状況でAEDの使用が検討されます:

  • 意識がない、かつ普段どおりの呼吸がないまたは正常でない(呼吸がないまたは不整)場合
  • 医療機関到着前に心停止が疑われるとき(救急車が到着する前でも使用可)

注意:AEDは心室細動(VF)や無脈性心室頻拍(pVT)には効果がありますが、心停止の原因が無脈性電気活動(PEA)や心静止(アスィストル)である場合は除細動で改善しないことがあります。その場合でも、CPRと原因検索・治療が必要です。

実際の使い方(簡単な手順)

設置場所や機種により若干の差はありますが、基本的な手順は次の通りです:

  1. 安全の確認:周囲が安全か確認する。
  2. 反応確認:肩を叩きながら「大丈夫ですか?」と声をかける。
  3. 助けを呼ぶ:反応がなければ119番通報を依頼し、AEDを持ってくるよう指示する(自分が通報する場合は、AEDを現場に運んでもらえるよう指示)。
  4. 胸骨圧迫(CPR)を開始:直ちに強く・速く(胸の深さ約5〜6cm、頻度100〜120回/分)胸骨圧迫を行う。人工呼吸は訓練がある場合に行う。
  5. AEDを装着:電源を入れ、音声指示に従って電極パッドを裸の胸に貼る(胸が濡れている場合は速やかに乾かす)。
  6. 解析とショック:AEDが心電図を解析して「ショックが必要」と判断した場合は、周囲の人に「触らないで」と伝え、ショックボタンを押す(全自動機は自動で放電する)。
  7. 以後:指示に従いCPRと解析を繰り返す。救急隊が到着するまで継続する。

小児への使用とパッド配置

小児用の注意点:

  • 概ね8歳未満または体重25kg未満の小児には、小児用パッドや小児モードを使用することが望ましい(機種による)。
  • 小児用パッドがない場合は成人用パッドを使用してもよい。胸に貼る位置は説明書に従うが、前胸と背中(前後法)に貼る方法が推奨されることがある。

安全上の注意点

  • ショックの際は患者に触れない(「離れてください」「触るな」など)—触れていると感電する恐れがある。
  • 水中や濡れた場所では直ちに乾かすか、可能なら安全な場所に移動してから使用する。
  • 胸に薬剤パッチ(ニトログリセリン等)が付いている場合は取り除き、粘着残りを拭き取る。
  • ペースメーカーや植込み型除細動器(ICD)が体内にある場合、パッドは機器から1〜2cm離して貼る。
  • 金属製のベッドや金属板の上での使用は避けるか、周囲の安全確認を行う(多くのAEDは使用可だが注意が必要)。

除細動が効かない場合がある理由

除細動は万能ではありません。効かない理由としては:

  • 不整脈が除細動で治る種類ではない(例:PEA、アスィストル)
  • 除細動が遅れたため心筋の状態が悪化している
  • 基礎疾患や重篤な臓器障害がある

そのため、AEDはCPRと組み合わせて使うことが重要です。早期の胸骨圧迫と早期除細動の両方が生存率向上に寄与します。

まとめ(重要ポイント)

  • AEDは心室細動や無脈性心室頻拍に対して効果があり、迅速な使用で救命率を大きく高める。
  • 機器は誰でも使えるように設計されており、音声ガイダンスに従えば操作できる。
  • 除細動が常に成功するわけではないため、CPRの継続や迅速な救急要請が不可欠。

実際の操作に不安がある場合は、地域の救急講習(AEDとCPRの講習)を受けることをおすすめします。実技を通じて操作に慣れることで、緊急時に落ち着いて対応できる可能性が高まります。

体外式除細動器。Zoom
体外式除細動器。

除細動器の種類

内蔵型除細動器

植込み型除細動器(ICD)は、体の中から患者さんを助けるための除細動器です。停止の危険性が高い人の体内に装着し、心拍数、リズム、波形をモニターします。心臓の各部屋の活動を比較することで、不整脈を検出し、迅速に治療することができます。

体外式除細動器

体外式除細動器は、病院や救急車の中で使用されることが多い。しかし、自動体外式除細動器(後述)の安全性と低価格化に伴い、医療現場以外でも使用されるようになってきています。体外式除細動器にはさまざまな種類があり、心臓の研究の進歩により、その基礎となる技術は大きく向上しています。

二相性除細動

1990年代まで、体外式除細動器は単相性(一相性)の衝撃波に頼っていた。電気パルスは1つの電極からもう1つの電極へ一方向に素早く送られます。

しかし、二相性除細動はパルスの向きを変えます。約10ミリ秒で1サイクルを完了します。つまり、除細動を成功させるために必要なエネルギーが少なくて済むということです。つまり、火傷などのダメージのリスクが少ないということです。除細動器に必要なコンデンサー電池)のサイズが小さいため、大きなコストダウンとサイズダウンにつながります。

自動体外式除細動器

自動体外式除細動器(AED)は、可動式で簡単かつシンプルに使用できるように設計された自己充足型の除細動器である。持ち運びができるように、ブリーフケースのような形をしていることが多い。AEDには、バッテリー、制御用コンピューター電極が含まれています。電極を患者さんに貼り付けると、制御コンピュータが患者さんの状態を把握し、心臓のリズムをチェックします。そして、適切な出力レベルまで充電し、患者に電気ショックを与える必要があることをユーザーに伝えます。除細動の必要がない場合、自動体外式除細動器はショックを与えることができません。ショックを与えるには、やはり手動でボタンを押す必要があり、オペレーターは事前に誰も患者に触れていないことを確認しなければなりません。多くの場合、自動体外式除細動器にはスピーカーがあり、開錠時に指示を出します。

現在の自動体外式除細動器は、救急隊員、ホームユーザー、警察官や警備員など、最低限の医療知識を持つ人向けに設計されています。これらの装置は、空港、カジノ、スポーツスタジアム、大学キャンパスなど、人が多く集まる場所でよく見受けられます。

モナコにある公共アクセス型自動体外式除細動器。これは傍観者でも使用できる。Zoom
モナコにある公共アクセス型自動体外式除細動器。これは傍観者でも使用できる。

電極設計

電極は、除細動器の中でショックを与える部分です。

最もよく知られているのは、絶縁されたハンドルが付いた伝統的な金属製のパドル型電極です。このタイプの電極は、ショックを与える間、患者の皮膚に固定する必要があります。パドルを使用する前に、患者の皮膚にジェルを塗布し、接続を良くし、電気抵抗を少なくする必要があります。

もう一つのタイプの蘇生用電極は、患者の皮膚に貼り付けることができる粘着パッドとして設計されています。これらの電極は除細動器に接続したままにしておきます。除細動が必要な場合は、ジェルを塗ったり、パドルを取り出したり、置いたりする必要がなく、機械が充電され、電気ショックが与えられます。

電極には、固形ゲル電極と湿式ゲル電極があります。固形ゲル電極は、電極を取り外した後に患者の皮膚を洗浄する必要がないため、より便利です。しかし、ウェットゲル電極の方が電気を均一に体内に通すことができるため、除細動の際に火傷のリスクが高くなります。

大衆文化への言及

除細動器は、映画やテレビ、ゲームなどのフィクションのメディアでよく描かれています。それは、患者の健康状態に劇的な改善を素早くもたらすことができるからです。しかし、その機能はしばしば誇張されています。

医療現場では、心電図が「平行線」になっている患者を除細動する様子がよく映し出されますが、除細動器自体で心臓が再始動することはないため、現実には行われません。

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  • 除細動


質問と回答

Q:除細動器とは何ですか?


A: 除細動器は人間の心臓で心室細動が起こったときに使用する機械です。

Q: 除細動器の目的は何ですか。
A: 除細動器の目的は、心室細動を修正することによって人の生命を救うことです。

Q: 心室細動では何が起こりますか?


A: 心室細動が起こると、心臓のさまざまな細胞がペースメーカー細胞として働き始め、混乱が生じ、血液を全身に送ることができなくなります。

Q: 除細動器はどのように機能するのですか?


A: 除細動器は心臓の右上から中央下に高エネルギーのパルスを送り、心臓全体の活動を停止させます。これにより心臓の正常なペースメーカーが正常な拍動を再開します。

Q: 除細動は必ず成功するのですか?


A: いいえ、除細動は常に成功するわけではありません。

Q: なぜ除細動が重要なのですか?


A: 除細動が重要なのは、心室細動を起こすと心停止に至り死に至る可能性がありますが、除細動によって命を救うことができるからです。

Q: 心室細動の主な原因は何ですか?


A: 心室細動の主な原因は、心臓のさまざまな細胞がペースメーカー細胞として働き、混乱が生じ、血液を全身に送ることができなくなることです。


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