この項目では、人工呼吸器の設定について説明しています。人工呼吸器一般については「人工呼吸器」をご覧ください。

「機械換気のモード」はこの項目へ転送されています。機械による換気全般については「機械換気」をご覧ください。
集中治療室に設置されている人工呼吸器 "Evita4"。本体パネルに気道内圧（縦軸）と時間（横軸）のグラフが表示されている。BIPAPモードで使用されている。

人工呼吸器のモード（じんこうこきゅうきのモード 英: Modes of mechanical ventilation）とは、人工呼吸器による呼吸補助の方法のことである[注釈 1]。人工呼吸器の使い方を考える上で最も重要な点の一つである一方、モード一般に転帰に影響することを示すエビデンスが乏しいため、モードの選択は、医療従事者の慣れや施設の好みを考慮する必要がある。従量式機械換気で代表的なモードとして記載されてきたのは、間欠的強制換気（IMV）と持続的強制換気（CMV）であるが、これらは2000年の時点で既にアシスト・コントロール（A/C）ないしは同期式間欠的強制換気（SIMV）に多くの国で取って代わられていた[1]。近年、機械換気の命名法（英語版）には大きな変化があったが、最近では多くの呼吸器関連の研究・開発グループによって標準化されつある[2][3]。モードの書き方は、制御変数と呼吸補助法の間にダッシュを入れ、すべて大文字で書くのが最も一般的である（例：PC-IMV、またはVC-MMVなど）[注釈 2]。人工呼吸中は、患者自身の呼吸（自発呼吸）は完全には停止せず、ある程度は残存することが多い。自発呼吸をどのように補助し、人工呼吸器による強制換気をどのように自発呼吸と共存させて、患者の受ける侵襲を最小化するか、に人工呼吸器開発労力の多くが傾注されてきた。
機械換気の分類体系

以下の分類体系は、人工呼吸器設計上の10の基本概念に基づく論理的な分類システムである[4]。市販人工呼吸器は販売元メーカーそれぞれが別個の命名規則に基づいてモードを命名している現状があり、この分類体系はそれらに対して普遍的な名称を与えようとするものである。
人工呼吸の10の基本概念
呼吸は、正の流量（吸気）と負の流量（呼気）の1サイクルで、流量?時間曲線（Flow-Time Curve）の観点から定義される。吸気時間は、正の流量の開始から負の流量の開始までの期間と定義される。呼気時間は、呼気流量の開始から吸気流量の開始までの期間と定義される。流量?時間曲線は、人工呼吸器の設定に関連する多くの変数の基礎となるものである。

呼吸は、人工呼吸器が患者に（物理学上の）仕事を行う場合、すなわち呼吸は補助（アシスト）される。補助呼吸とは、呼吸の仕事の一部を人工呼吸器が行うものである。一定流量での膨張時は、仕事は吸気圧に一回換気量を乗じたものと定義される。したがって、補助呼吸とは、吸気時に気道内圧（人工呼吸器のモニターに表示される）が基線値より上昇する呼吸とも定義される。非補助呼吸とは、人工呼吸器が患者の要求する吸気流を供給するだけで、呼吸中圧力が一定に保たれる呼吸のことである。

人工呼吸器は、呼吸器系の運動方程式に基づき、従圧式または従量式のいずれかを用いて呼吸を補助するものである。呼吸を補助するということは、患者に仕事を及ぼすということで、圧力または容積を制御することで達成される。この事実を記述する簡単な数学的モデルは、受動呼吸器系の運動方程式として知られている: .mw-parser-output .templatequote{overflow:hidden;margin:1em 0;padding:0 40px}.mw-parser-output .templatequote .templatequotecite{line-height:1.5em;text-align:left;padding-left:1.6em;margin-top:0}圧力 = (エラスタンス × 換気量) + (気道抵抗 × 流量)—“A taxonomy for mechanical ventilation: 10 fundamental maxims”. Respir Care 59 (11): 1747?63. (2014). doi:10.4187/respcare.03057. PMID 25118309. この式において、圧力、体積、流量はすべて時間の連続関数である。圧力は、実際には呼吸器系全体の圧力差である（例えば、気道開口部の圧力から体表面の圧力を差し引いたものを経肺圧と定義する）。エラスタンス（圧力の変化を体積の変化で割ったものと定義、コンプライアンスの逆数）と抵抗（圧力の変化を流量の変化で割ったものと定義）は、1呼吸中は一定であると仮定したパラメータである。詳細は「従量式と従圧式」を参照従量式（VC）とは、吸気前に換気量と流量の両方が設定されていることを意味する。
従圧式（PC）とは、吸気圧が一定値として設定されているか、患者の吸気努力に比例していることを意味する。言い換えれば、運動方程式の左辺は一定で、換気量と流量はエラスタンスと抵抗の変化に応じて変化する。
タイムサイクル（TC）とは、まれに、主要変数（圧力、換気量、流量）のどれもが事前設定されていない状況を指す。この場合、吸気時間と呼気時間のみが設定されている。—“A taxonomy for mechanical ventilation: 10 fundamental maxims”. Respir Care 59 (11): 1747?63. (2014). doi:10.4187/respcare.03057. PMID 25118309.

呼吸は、吸気のトリガー（開始）とサイクル（停止）の基準によって分類される。吸気の開始をトリガーイベントと呼ぶ。吸気の終了をサイクルイベントと呼ぶ。

トリガーとサイクルのイベントは、患者または機械が開始することができる。吸気は、吸気努力を表す信号によって患者によりトリガーされたり、サイクルされたりする。