機械的人工換気には以下の種類がある：
適切な手法の選択および使用には呼吸力学の理解が必要である。
適応
気管挿管および機械的人工換気の適応は極めて多彩であるが（気道管理が必要となる状況の表を参照），一般には，気道の確保や十分な酸素化または換気の維持が困難であることを示す徴候が臨床所見または臨床検査所見から認められる場合に，機械的人工換気を考慮すべきである。
考慮すべき所見としては以下のものがある：
呼吸数 > 30/分
高流量酸素による非侵襲的な酸素投与戦略（非観血的人工換気）の実施にもかかわらず，動脈血酸素飽和度を90％以上に維持できない
pH < 7.25
二酸化炭素分圧（PaCO2） > 50mmHg（慢性で安定している場合を除く）
機械的人工換気を開始するかどうかの判断は，臨床の状況を全体的に考慮した臨床判断に基づいて行うべきであり，単なる数値的な基準に基づくべきではない。ただし，患者が危機的状況になるまで機械的人工換気を遅らせるべきではない。患者によっては，機械的人工換気ではなく，非侵襲的陽圧換気などの非侵襲的換気で治療することができる。
呼吸力学
正常では，自発呼吸によって胸腔内に陰圧が生じることで，大気と肺胞の間に圧較差が生る結果，内向きの気流が生まれる。機械的人工換気の場合，圧較差は空気を送る側の（陽）圧の増加により生まれる。
最高気道内圧は，気道入口部（Pao）で測定され，人工呼吸器上に常に表示されている。この値は肺にガスを押し入れるために必要な総圧力を示し，吸気抵抗による圧（抵抗圧），肺と胸壁の弾性収縮による圧（弾性圧），および呼吸開始時の肺胞内圧（呼気終末陽圧［PEEP］）で構成される（の図を参照）。したがって：
抵抗圧は回路抵抗および気流によって生じる。機械的人工換気で治療されている患者では，人工呼吸器回路内で，気管内チューブ内で，および，これが最も重要であるが患者の気道内で，気流に対する抵抗が生じる。（注：これらの要因が一定のときでも，空気の流量が増加すると抵抗圧が上昇する。）
吸気ホールドによって明確化された機械的人工換気中の気道内圧の構成要素
PEEP = 呼気終末陽圧。 |
弾性圧は，肺および胸壁の弾性収縮力（弾性），ならびに送気ガス容量によって生じる。一定のガス量に対して，肺の硬さが増大したり（肺線維症がある場合など），胸壁または横隔膜の可動域が制限されたり（緊満した腹水や病的肥満がある場合など）することにより，弾性圧が上昇する。弾性はコンプライアンスの逆であるため，弾性が高いとコンプライアンスは低くなる。
肺胞内の呼気終末圧は正常では大気圧と同じである。しかしながら，気道閉塞，気流制限，または呼気時間の短縮によって肺胞が完全に空にならないとき，呼気終末圧は相対的に大気よりも陽圧となることがある。この陽圧は内因性PEEPまたはauto-PEEPと呼ばれ，人工呼吸器の操作や，口にぴったりフィットさせ呼吸時に陽圧を加えるマスクによって生まれる外因性（治療的な）PEEPからは区別される。
最高気道内圧が上昇（例，> 25cmH2O）した場合は，吸気ホールドによる吸気終末圧（プラトー圧）の測定を速やかに行って，抵抗圧と弾性圧の相対的な寄与を判断するべきである。この操作では，吸気の後で呼気弁を閉じたまま余分に0.3～0.5秒間待ち，呼気を遅らせる。この間は気流が止まるため，気道内圧は最高値から下がる。その結果測定された吸気終末圧から，PEEPを引いた値が弾性圧を示す（測定時，患者は吸気筋または呼気筋の自発的な収縮を起こしていないと仮定する）。最高圧とプラトー圧の差が抵抗圧である。
抵抗圧の上昇（例，> 10cmH2O）は，気管内チューブのねじれもしくは分泌物による塞栓，または気管内の腫瘤もしくは気管支攣縮の存在を示唆する。
弾性圧の上昇（例，>10cmH2O）は，以下による肺コンプライアンスの低下を示唆する：
浮腫，線維症，または大葉性無気肺
全周性熱傷や別の胸壁変形，腹水，妊娠，病的肥満などに起因する肺外部からの拘束
換気に携わっている肺の容積に対して1回換気量が大きすぎる（例，気管内チューブの位置がずれているため，通常の1回換気量が片肺にだけ送気されている）
人工換気を受けている患者の内因性PEEP（auto-PEEP）は，呼気ホールドを通じて測定することができる。吸気の直前，呼気用のポートを2秒間閉じる。気流が停止し，抵抗圧が除去される；その圧が呼気終末の肺胞内圧（内因性PEEP）を反映する。正確な測定ができるかどうかは人工呼吸器を装着した患者の呼吸が完全に非自発的であるかどうかに依存するが，内因性PEEPの測定のみを目的とした神経筋遮断薬の使用は認容されない。
内因性PEEPを同定するための非定量的な方法は，呼気流量記録を調べることである。呼気流量が次の呼吸まで持続する，または患者の胸部が次の呼吸が始まるまで静止を保てないならば，内因性PEEPが存在している。内因性PEEPが上昇すると，吸気による呼吸仕事量の増大および静脈還流量の減少などが起こり，後者の結果心拍出量低下および低血圧を来すことがある。
内因性PEEPの存在が証明されれば，気流閉塞の原因（例，気道の分泌物，弾性収縮力，気管支攣縮）の検索を迅速に行うべきである；しかしながら，気流閉塞のない患者でも，分時換気量が多い（> 20L/min）だけで内因性PEEPが生じることがある。気流制限が原因の場合，吸気時間を短縮させる（すなわち，吸気流量を増やす）か呼吸数を減らすることにより，呼吸サイクルで呼気の占める割合を増大させることで，内因性PEEPを軽減できる。
機械的人工換気の方法およびモード
人工呼吸器には以下のモードがある：
従量式：呼吸のたびに一定の量を送気する（圧は可変）
従圧式：呼吸のたびに一定の圧で送気する（送気量は可変）
従量式と従圧式の組合わせ
補助/調節換気（A/C）モードは，患者が自発呼吸を開始するかどうかに関係なく，最低限の呼吸数を保つ換気モードである。圧および容量は圧容量曲線に直接リンクしているため，人工呼吸器が圧または量のどちらで制御されているかに関係なく，一定の量が与えられれば特定の圧が決まり，またその逆も真である。
人工呼吸器で調節可能な設定はモードによって異なるが，以下のものがある：
呼吸数
1回換気量
感度（換気の誘発に必要）
流量
流量波形
吸気時間/呼気時間（I/E）比
従量式換気
従量式換気では，設定された1回換気量を送気する。このモードには以下のものがある：
量規定換気（V/C）
同期式間欠的強制換気（SIMV）
その結果生じる気道内圧は一定ではなく，呼吸器系の抵抗および弾性，ならびに選択された流速によって変化する。
V/C換気は，完全な機械的人工換気を行う上で，最も単純かつ効果的な方法である。このモードでは，設定された感度閾値を超える吸気努力が起こるたびに，トリガーが生じ一定の1回換気量が送気される。患者が人工呼吸器をトリガーする頻度が低ければ，人工呼吸器は送気を開始して，必要な最低呼吸数を確保する。
SIMVもまた，患者の吸気努力に同期して設定された回数および容量の呼吸を送る。V/Cとは対照的に，設定された呼吸数を超える患者の呼吸努力は補助されないものの，吸気弁が開いて呼吸は可能となる。このモードは，V/Cのように完全な機械的人工換気による補助を行うわけではなく(1)，機械的人工換気からの離脱を促進するわけでもなく(2)，患者の快適性を高めるわけでもないことが複数の研究で示されているが，それでも相変わらず人気がある。
従圧式換気
従圧式換気では，設定された吸気圧で送気する。このモードには以下のものがある：
圧規定換気（PCV）
プレッシャーサポート換気（PSV）
密着するフェイスマスクを介した非侵襲的な方法（数種類が利用可能）
したがって，1回換気量は，呼吸器系の抵抗および弾性によって変化する。このモードでは，呼吸力学的変化により肺胞換気量が変化しても気付かれないことがある。このモードは，肺の拡張圧力を制限するため，理論的には急性呼吸窮迫症候群（ARDS）の患者に有益となる可能性があるが，V/Cとの比較で明らかな臨床的優位性は証明されておらず(3)，またPCVにより送気される量とVCにより送気される量が同じであれば，拡張圧も同じになる。
圧規定換気は，従圧式のA/Cである。設定した感度閾値を超える吸気努力が起こるたびに，一定の吸気時間の間完全なプレッシャーサポートを行う。最低限の呼吸数は維持される。
プレッシャーサポート換気では，最低呼吸数は設定されない；全ての呼吸は患者によってトリガーされる。患者の吸気流量がアルゴリズムによってあらかじめ決められたレベルを下回るまで，人工呼吸器は一定の値の圧を加え続けて患者を補助する。したがって，患者の呼吸が長いまたは深いほど，1回換気量は多くなる。このモードは，患者に一定量の呼吸仕事量を課すことにより，患者を機械的人工換気から離脱させる目的で一般的に用いられる。このアプローチは他のアプローチと比べて機械的人工換気からの離脱の成功率を高めることが研究によって示されている(4)。
人工呼吸器の設定
人工呼吸器の設定は，背景となっている病態に応じて個別に行うが，基本原理は次の通りである。
分時換気量は以下により設定する：
1回換気量
呼吸数
1回換気量の設定が高すぎると，過膨張のリスクがあり，設定が低すぎると，無気肺が起こりやすくなる。呼吸数が多すぎると，過換気および呼吸性アルカローシスのリスクが高まり，同時に呼気時間が不十分になってauto-PEEPが発生する可能性もある；呼吸数が少なすぎると，分時換気量が不十分になり，呼吸性アシドーシスを来すリスクが高まる。
急性呼吸窮迫症候群（ARDS）の患者には，まず理想体重（IBW）1kg当たり6～8mLの低い1回換気量が推奨される（コラム「ARDSにおける人工呼吸器の初期管理」を参照）。肺の力学的特性が正常な特定の患者(5, 6, 7)でも，1回換気量を低くすることが適切であり，具体的には，慢性閉塞性肺疾患（COPD）または喘息の急性増悪がみられた患者や，手術中に機械的人工換気を受けている患者などが挙げられる(8, 9)。手術中のlow tidal volume strategy（低換気戦略）には多くの場合，周期的な過膨張が含まれる。その他の患者（例，外傷，意識障害，重度のアシドーシスのある患者）では，それよりわずかに高い1回換気量（例，8～10mL/kg）から開始される場合がある。
肺疾患を有し機械的人工換気を受けている患者の適切な1回換気量を決定する際は，実際の体重よりも理想体重が用いられる。
感度を調節し，人工呼吸器をトリガーするのに必要な陰圧の値を設定する。一般的な設定は−2cmH2Oである。設定値が高すぎると（例，−2cmH2Oよりマイナスの値であると），衰弱している患者は呼吸をトリガーすることができない。設定値が低すぎると（例，−2cmH2Oよりゼロに近い値であると），人工呼吸器がオートサイクルに入り過換気を引き起こす可能性がある。auto-PEEPが高い患者（例，COPDや喘息の患者）では，気道内を十分陰圧にするのに足る深い吸気を行うのが困難なことがある。
I：E比（吸気時間：呼気時間比）は，吸気に費やされる時間と呼気に費やされる時間の比である。I：E比は一部の換気モードで調節可能である。肺の力学的機能が正常な患者での初期設定は，通常1：3である。喘息またはCOPD増悪の患者では，auto-PEEPの程度を制限するため，1：4またはそれ以上の比にすべきである。
換気モードの中には吸気流量を調節できるものもある（すなわち，流量またはI：E比のいずれかが調節可能で，両方同時に調節することはできない）。吸気流量は一般に約60L/minに設定すべきであるが，気流制限のある患者では，auto-PEEPを制限するため呼気により長い時間を割けるよう，最大で120L/minまで上げられる。
FiO2（吸入気酸素濃度）は最初は1.0（100％酸素）に設定し，その後，十分な酸素化を維持するのに必要な最低値まで下げる。
PEEPは人工呼吸器のあらゆるモードで利用できる。PEEPにより呼気終末の肺容量が増加し，呼気終末に閉鎖する気腔を減少させる。5cmH2OのPEEPを加えることで機械的人工換気を受ける患者の大半が便益を得られ，気管挿管，鎮静，麻痺，および/または仰臥位にしばしば伴う無気肺の発生が抑えられる。閉塞機序がある患者では，人工呼吸器によるPEEPによって，auto-PEEPに伴う呼吸仕事量を低減することができる。心原性肺水腫やARDSなどの疾患では，PEEP値をより高い値にすることで酸素化が改善される。PEEPにより動脈血の十分な酸素化を保ちつつ，使用するFiO2は比較的低いレベルを維持できる。この効果は，高濃度のFiO2（0.6以上）への長期的曝露により生じうる肺損傷の発生を抑える上で，重要といえる。しかしながら，PEEPにより胸腔内圧が上昇し，上昇しすぎると静脈還流が妨げられ，循環血液量減少のある患者では低血圧を招くことがあり，左室の後負荷の減少につながることもあり，また，肺の一部を過膨張させ人工呼吸器関連肺損傷（VALI）を引き起こすこともある。一方，PEEPが低すぎると気腔の周期的な開閉につながることがあり，結果としてこれもまた，反復されるずり応力によりVALIの原因となる可能性がある。圧容量曲線は肺の区域毎に異なるため，任意のPEEPに対して，容量の増加は肺の荷重部では小さく，非荷重部では大きくなる。
患者の体位
機械的人工換気は一般的には仰向けで上体を半分起こした体位の患者に使用される。しかしながら，ARDSの患者では，腹臥位で酸素化が改善されることがあり，これは主としてより均一な換気ができるためである。均一な換気により，換気を欠く肺容量（すなわち，シャントの量，一般的に背側および尾側に最も多い）が減少するが，血流の分布への影響はわずかである(10)。
高いPEEPレベル（例，12cmH2Oを超える）およびFiO2（例，0.6を超える）を必要とするARDSの患者には腹臥位を試みることを多くの研究者が提唱しているが，初期の臨床試験では，この戦略に死亡率の減少は示されなかった（ただし，それらの試験は検出力不足であるとともに，研究デザインに関してほかの問題もあった）。その後の大規模多施設共同臨床試験(11)では，中等度のARDS（FiO2≥ 0.6，PEEP > 5cmH2Oの状況で，PaO2:FiO2< 150mmHg）を有する患者を対象として，1回換気量約6mL/kgの設定が評価された。被験者は人工換気中に16時間以上腹臥位をとらせる群と仰臥位を継続する群にランダムに割り付けられた。計466人の患者を対象としたこの試験では，腹臥位をとらせた群の患者において，合併症発生率の有意な増加なく，28日および90日死亡率が低下したことが明らかにされた。過去の研究と比較して良好な結果が得られたことには，患者選択と管理プロトコルの改善が寄与したものと考えられる(12)。
覚醒していて自発呼吸があるが，低酸素血症のために鼻カニューレによる高流量酸素投与を受けているCOVID-19患者に腹臥位をとらせた研究では，低酸素血症の軽減が認められたほか，ある大規模臨床試験では，治療不成功（28日以内に挿管が必要になるか死亡した場合と定義された）のリスクが低下した(13)。
腹臥位は，脊椎が不安定な患者または頭蓋内圧が亢進している患者では禁忌である。この体位を施行する場合は，気管内チューブまたは血管内カテーテルのずれなどの合併症を予防するため，集中治療室スタッフによる注意深い観察も必要である。
方法およびモードに関する参考文献
1.Marini JJ, Smith TC, Lamb VJ: External work output and force generation during synchronized intermittent mechanical ventilation.Effect of machine assistance on breathing effort. Am Rev Respir Dis 138(5):1169–1179, 1988.doi:10.1164/ajrccm/138.5.1169
2.Esteban A, Frutos F, Tobin MJ, et al: A comparison of four methods of weaning patients from mechanical ventilation.Spanish Lung Failure Collaborative Group. N Engl J Med 1995;332(6):345–350, 1995.doi:10.1056/NEJM199502093320601
3.Rittayamai N, Katsios CM, Beloncle F, Friedrich JO, Mancebo J, Brochard L.Pressure-Controlled vs Volume-Controlled Ventilation in Acute Respiratory Failure: A Physiology-Based Narrative and Systematic Review. Chest148(2):340–355, 2015.doi:10.1378/chest.14-3169
4.Subirà C, Hernández G, Vázquez A, et al: Effect of Pressure Support vs T-Piece Ventilation Strategies During Spontaneous Breathing Trials on Successful Extubation Among Patients Receiving Mechanical Ventilation: A Randomized Clinical Trial [published correction appears in JAMA 2019 Aug 20;322(7):696]. JAMA 321(22):2175–2182, 2019.doi:10.1001/jama.2019.7234
5.Serpa Neto A, Cardoso SO, Manetta JA, et al: Association between use of lung-protective ventilation with lower tidal volumes and clinical outcomes among patients without acute respiratory distress syndrome: A meta-analysis.JAMA 308:1651–1659, 2012.doi: 10.1001/jama.2012.13730
6.Guay J, Ochroch EA, Kopp S: Intraoperative use of low volume ventilation to decrease postoperative mortality, mechanical ventilation, lengths of stay and lung injury in adults without acute lung injury.Cochrane Database Syst Rev Jul; 2018(7): CD011151, 2018.doi: 10.1002/14651858.CD011151.pub3
7.Neto AS, Simonis FD, Barbas CS, et al: Lung-protective ventilation with low tidal volumes and the occurrence of pulmonary complications in patients without acute respiratory distress syndrome: A systematic review and individual patient data analysis.Crit Care Med 43:2155–2163, 2015.doi: 10.1097/CCM.0000000000001189
8.Futier E, Constantin JM, Paugam-Burtz C, et al: A trial of intraoperative low-tidal-volume ventilation in abdominal surgery.N Engl J Med 369:428–437, 2013.doi: 10.1056/NEJMoa1301082
9.Yang M, Ahn HJ, Kim K, et al: Does a protective ventilation strategy reduce the risk of pulmonary complications after lung cancer surgery?A randomized controlled trial.Chest 139:530–537, 2011.doi: 10.1378/chest.09-2293
10.Richter T, Bellani G, Scott Harris R, et al: Effect of prone position on regional shunt, aeration, and perfusion in experimental acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 172(4):480–487, 2005.doi:10.1164/rccm.200501-004OC
11.Guérin C, Reignier J, Richard JC, et al: Prone positioning in severe acute respiratory distress syndrome.N Engl J Med 368(23):2159–2168, 2013.doi: 10.1056/NEJMoa1214103.
12.Scholten EL, Beitler JR, Prisk GK, et al: Treatment of ARDS with prone positioning.Chest 151:215–224, 2017.doi: 10.1016/j.chest.2016.06.032.Epub 2016 Jul 8
13.Ehrmann S, Li J, Ibarra-Estrada M, et al: Awake prone positioning for COVID-19 acute hypoxaemic respiratory failure: a randomised, controlled, multinational, open-label meta-trial.Lancet Respir Med 9(12):1387–1395, 2021. doi: 10.1016/S2213-2600(21)00356-8
機械的人工換気における鎮静および快適性
多くの患者は鎮静なしで気管内チューブを介した機械的人工換気に耐えられるが，患者によっては，ストレスと不安を最小限に抑えるために，鎮静薬（例，プロポフォール，ロラゼパム，ミダゾラム）および鎮痛薬（例，モルヒネ，フェンタニル）の静脈内投与が必要になる。これらの薬剤は，エネルギー消費量をある程度減らすことで，二酸化炭素産生量と酸素消費量の削減にもつながる。期待される効果を得るため，標準的な鎮静/鎮痛スコアリングシステム（例，リッチモンド興奮鎮静スケール［Richmond Agitation Sedation Scale］，ライカー鎮静興奮スケール［Riker Sedation-Agitation Scale］）に従い投与量を調整すべきである。ARDSのために機械的人工換気を受ける患者は，概して高いレベルの鎮静および鎮痛を必要とする。24～48時間以上にわたりプロポフォールを使用する場合は，定期的な（例，48時間毎の）血清トリグリセリド値のモニタリングが必要である。鎮静薬を持続的に静脈内投与すると，機械的人工換気の継続期間が延長することを示したエビデンスがある(1)。よって，目標は十分かつ過度にならない鎮静を得ることであり，持続的な鎮静に毎日中断を加えたり，静注を間欠的に行うことにより達成できる。
神経筋遮断薬は，神経筋伝達障害による筋力低下が遷延するリスクがあるほか，持続的な高レベルの鎮静を行う必要性が生じることから，機械的人工換気を受けている患者ではルーチンには使用されないが，ある研究では，48時間にわたる神経筋遮断薬の投与を受けた早期の重症ARDS患者で，90日間の死亡率が低下したことが示されている(2)。残念ながら，これらの知見は，ARDSにおける早期の神経筋遮断薬の使用と，神経筋遮断薬を用いないより軽度の鎮静とを比較したより大規模な追跡研究では再現されなかった(3)。このため，重度のARDSに対してルーチンに筋弛緩を行うことは推奨されない。しかしながら，より精緻で複雑なモードによる機械的人工換気でも患者が耐えられない場合や，心停止後に低体温療法を受けていてシバリングを予防したい場合など，一部の患者には神経筋遮断薬が有益となる可能性がある。
鎮静および快適性に関する参考文献
1. Kollef MH, Levy NT, Ahrens TS, Schaiff R, Prentice D, Sherman G: The use of continuous i.v.sedation is associated with prolongation of mechanical ventilation.Chest 114(2):541–548, 1998.doi: 10.1378/chest.114.2.541
2.Papazian L, Forel JM, Gacouin A, et al: Neuromuscular blockers in early acute respiratory distress syndrome.N Engl J Med 363:1107–1116, 2010.doi: 10.1056/NEJMoa1005372
3.National Heart, Lung, and Blood Institute PETAL Clinical Trials Network, Moss M, Huang DT, Brower RG, et al: Early neuromuscular blockade in the acute respiratory distress syndrome.N Engl J Med 380(21):1997–2008, 2019.doi:10.1056/NEJMoa1901686
機械的人工換気の合併症と予防策
機械的人工換気の合併症の原因は以下に分類することができる：
気管挿管
機械的人工換気そのもの
長期の不動状態
気管挿管の合併症
機械的人工換気自体の合併症
機械的人工換気の合併症および予防策
気胸および気瘤（pneumatocele）
低血圧
酸素中毒
人工呼吸器関連肺損傷
気胸（緊張性気胸を含む）および気瘤（pneumatocele）のリスクがあり，特に高圧下での換気に伴うリスクが高い。機械的人工換気下の患者に急性の低血圧が生じた場合，特に頻脈および/または急な最高吸気圧の上昇を伴う場合，常に緊張性気胸を考慮しなければならない；このような所見があれば，迅速に胸部の診察を行い，胸部X線（または，胸部の診察の所見が確定的であれば，直ちに治療）を行うべきである。
しかしながら，低血圧のより一般的な原因は，挿管および換気を促すために用いた鎮静薬またはオピオイドによる交感神経の抑制である。高い値のPEEPを受けている患者，または喘息もしくはCOPDのため内因性PEEPが高い患者では，胸腔内圧の上昇による静脈還流量減少が原因で低血圧が起こることもある。緊張性気胸を示唆する身体所見がなく，血圧低下の原因として人工呼吸器関連の原因が考えられる場合，ポータブルX線撮影装置による胸部X線検査を行う前に，患者を人工呼吸器から外し，100％酸素を用いて2～3呼吸/分の速度で手動により愛護的に換気しつつ，輸液（例，生理食塩水を成人では500～1000mL，小児では20mL/kg）を行う。すぐに回復した場合は，人工呼吸器に関連した原因が示唆されるため，人工呼吸器の設定を適切に調整すべきである。
酸素毒性とは，高いFiO2（例，> 0.6）に長期間曝露することで発生しうる炎症性変化，肺胞浸潤，およびその最終段階である肺線維化を指す。毒性は濃度と時間の両方に依存する。0.6を超えるFiO2は，患者の生存に必要でない限り避けるべきである。0.6未満のFiO2は，長期にわたって十分に許容される。
人工呼吸器関連肺損傷（ventilator-associated lung injury：VALI）は，ventilator-induced lung injuryと呼ばれることもある，機械的人工換気に関連する肺胞および/または末梢気道の損傷である。考えられる機序として，肺胞の過膨張（すなわち，容量外傷）および肺胞の開放と虚脱が繰り返されること（すなわち虚脱性肺障害［atelectotrauma］）によって生じるずり応力などがあり，それが炎症メディエーターの放出につながり，肺胞透過性の亢進，体液の蓄積，およびサーファクタントの欠乏を引き起こす。それらの炎症メディエーターは，肺と末梢臓器により多くの損傷（biotrauma）を引き起こす可能性がある。
パール＆ピットフォール
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不動状態の合併症
機械的人工換気の合併症を減らすための戦略
多くの病院には合併症を減らすための標準化されたプロトコルが存在する。ベッドの頭側を30°よりも上昇させると人工呼吸器関連肺炎のリスクが減少し，また，ルーチンに2時間毎に体位変換を行うと皮膚の損傷のリスクが減少する（褥瘡の予防を参照）。
機械的人工換気を受けている全ての患者に，深部静脈血栓症の予防を行うべきであり，ヘパリン5000単位を1日2回または3回皮下投与するか低分子ヘパリンを使用し，ヘパリンが禁忌である場合は連続圧迫装置（sequential compression device［SCD］）またはフォンダパリヌクスを用いる。
消化管出血を予防するために，ヒスタミンH2受容体拮抗薬（例，ファモチジン20mg，経腸もしくは静注で1日2回）またはスクラルファート（1g，経腸で1日4回）を投与すべきである。プロトンポンプ阻害薬は，もともと適応があった患者，または活動性出血を有する患者のみに用いるべきである。
ルーチンの栄養評価は必須であり，機械的人工換気の持続使用が予想される場合，経管栄養を開始すべきである。
機械的人工換気の合併症を減少させる最も効果的な方法は，継続期間を制限することである。毎日「鎮静の中断」を行い自発呼吸を試みることは，人工呼吸器によるサポートから離脱できる時期の目安を判断するのに役に立つ。
