高気圧チェンバーの13psiは何気圧か？

文責：レニー・ラファエル・ギリオド医学博士

レニー・ラファエル・ギリオド医学博士は、UTサウスウェスタン医療センターの臨床准教授であり、運動環境医学研究所の高気圧・潜水医学部長である。ベネズエラと米国で訓練を受け、高気圧・潜水医学の正式なフェローシップ・トレーニングを受けた数少ない医師の一人である。専門は高気圧酸素療法、創傷治癒、リンパ系障害、航空宇宙医学におよび、米国でUHMS公認の高気圧プログラムのひとつを指導している。

多くの患者とその家族は、高気圧チャンバー内の複雑な圧力単位に戸惑う。これは普通のことで、結局のところ、日常生活で頻繁に接する知識ではない。特に多い質問は、"私の高気圧チャンバーは何気圧（ATA）で13 PSIを示していますか？"というものです。簡単な質問ですが、治療の正確性と安全性に関わることなので、正確に理解することが大切です。

以下のコンテンツでは、高気圧酸素療法をより包括的に理解してもらうために、PSIと大気圧（ATA）の具体的な換算関係を詳しく説明する。

コア問題の答え13 Psiを大気圧（AtA）に換算した値

 PSIと大気圧（ATA）の定義と基本概念

 まず、よく使われる2つの圧力単位について説明しよう：

PSI（ポンド毎平方インチ）： この単位は工学や工業では非常に一般的で、その名の通り、面積1平方インチあたりに耐える力をポンドで表している。例えば、車のタイヤの空気圧は通常PSIで表されます。家庭用または携帯用の高気圧酸素室では、PSIを示す圧力計を見かけることがあります。

ATA（絶対気圧）： そしてATA（絶対大気圧）は、私たちの高気圧酸素療法の分野で一般的に使われている圧力の単位です。海面での標準大気圧を基準としているため、より医学的な意義のある単位です。簡単に言えば、1ATAは私たちが海面で普通に呼吸する圧力に相当します。ですから、高気圧酸素治療のストレスについて語る場合、ATAの方が、患者が実際に経験するストレスの総量をより直感的に反映します。

圧力換算式と計算例

では、13PSIとはどのくらいのATAなのか？

標準大気圧（1ATA）は次の値にほぼ等しいことが分かっている。 14.7 PSI.これは実際には非常に実用的な換算関係である。

この基礎があれば、簡単な計算ができる：

• 13 psi ÷ 14.7 psi/ata ≒ 0.88 ata

そう、計算ははっきりしている： 13PSIは絶対圧1気圧よりわずかに低い。

圧力計に表示される値はゲージ圧と呼ばれるもので、大気圧に対する相対的なものであるため、この時の高気圧酸素室内の絶対圧は0.88ATA 1 ATA = 1.88ATAであることに注意する必要がある。

なぜ高気圧酸素療法ではATAに注目するのか？

なぜ高気圧酸素療法でATAユニットを使うのがいいのか、と聞かれるかもしれません。その理由は以下の通りです：

ヘンリーの法則に関連する全圧を反映する： ATAは 全絶対圧 私たちが毎日感じている周囲の気圧を含む、患者の置かれた環境のことである。これは、血液中に溶け込む酸素の量に直接関係している。 ヘンリーの法則-一定の温度において、気体の液体への溶解度は、その気体の分圧に比例する。高気圧酸素環境では、全圧（ATA）を上昇させることにより、肺胞内の酸素分圧を大幅に上昇させることができ、それによってより多くの酸素が血漿中に物理的に溶解し、組織への酸素供給量が増加する。

国際的な一般規格で、評価や交換が容易： ATAは世界共通の高気圧酸素医学の標準単位である。つまり、どこで高気圧酸素療法が行われるかにかかわらず、医師はATAを使って治療法の強さを評価し、さまざまな研究結果を比較し、治療の安全性とコンプライアンスを確保することができる。体温を摂氏で測るようなもので、世界的な「言語」なのだ。

高気圧酸素療法における圧力レベルと臨床的意義

高気圧酸素療法におけるさまざまな圧力範囲：

高気圧酸素治療の分野では、圧力レベルが中心的なパラメーターであり、治療効果と安全性に直結する。私たちは通常、高気圧酸素療法を大きく2つに分類しています：

• 軽度高気圧酸素療法（mHBOT）： これは通常、キャビン圧が1.3ATAから1.5ATAの間であることを意味します。ゲージ圧で測定すると、約4.4PSIから7.35PSIになる。この圧力範囲では、血液中の溶存酸素量は増加しますが、高圧ほど顕著ではありません。しかし、慢性疲労、線維筋痛症、ある種の炎症反応など、いくつかの慢性疾患に対して、mHBOTは潜在的な治療効果があることがわかっています。私は個人的に、多くの患者がこのマイルドな圧力で症状が改善することを観察しており、安全性は極めて高い。
• 臨床HBOT： これは当院で最も一般的な高気圧酸素治療である。圧力範囲は通常1.5ATAから3.0ATA、またはそれ以上です。ゲージ圧に換算すると、およそ7.35PSIから29.4PSIになります。これは、減圧症（ダイバーがよく「猫背病」と呼ぶもの）、急性一酸化炭素中毒、重度の感染症（ガス壊疽など）、創傷治癒不良、一部の放射線損傷など、高気圧酸素が本当に「必要」な疾患の治療に使用する標準的な圧力である。このような圧力下では、酸素の物理的溶解を大幅に増加させることができ、深部組織への酸素供給、嫌気性細菌の死滅、血管新生の促進、その他の治療目的を達成することができる。

高気圧酸素療法における13PSI（約0.88ATA）の圧力レベルの解釈：

13PSIという圧力値については、ゲージ圧であることを明確にしておく必要がある。絶対圧に換算すると、約1.88ATAである。この圧力値は、うむ、われわれの臨床高気圧酸素療法の通常の範囲内である。つまり、この圧力であれば、酸素供給と組織修復の効果は一目瞭然ということになる。

さまざまな圧力が治療の有効性と安全性に及ぼす影響：

高気圧酸素療法では、圧力は単なる数字ではなく、患者に与える「投与量」なのです。私はよく、「圧力は高気圧酸素療法の薬剤濃度である」と言う。

• 一般的にATAが高いほど、血流に溶け込む酸素の量が多いことを意味する、 より強力な治療効果をもたらす。例えば、3.0ATA下では、血液中に溶存する酸素の量は通常の呼吸用空気の10～15倍に達することができ、これは虚血性傷害、重篤な感染症、ガス塞栓症の治療に極めて重要である。
• しかしだ、 圧力が高いほどリスクも高くなる。 最も一般的なのは耳圧の損傷で、患者は耳に違和感を覚えるかもしれないので、耳圧のバランスが取れるように指導する必要がある。より深刻なリスクとしては、酸素中毒があり、中枢神経系（痙攣を引き起こす）や肺（咳、胸の締め付けを引き起こす）に影響を及ぼす可能性があります。このため、患者さんの状態や体調、治療目的に応じて、治療圧を正確に設定・調整する必要があります。

精密医療の実践：

高気圧酸素療法の効果とリスクは圧力と密接な関係があるため、圧力の設定を芸術と科学の組み合わせと考えなければならない。そのためには、次のような要素に基づいて、個々に正確な調整を行う必要がある：

• 患者の具体的な状態： さまざまな病気には、それぞれ最適な治療圧力窓がある。
• 患者の身体状態： 年齢、基礎疾患、心肺機能、ストレス耐性など。
• 治療の目的 創傷治癒の促進、抗感染、空気塞栓症の除去などのために、最適な圧力は異なる場合がある。
• 治療計画のダイナミックな調整： 治療中、患者の反応やモニタリング指標に応じて、圧力、酸素濃度、照射時間の動的な調整が必要になることがある。

高気圧酸素療法では、ストレスは生理学的効果と臨床転帰をつなぐ重要な要素です。さまざまなストレスレベルの生物学的効果と潜在的リスクを理解し、使いこなすことは、患者が最大の利益を得、リスクを最小限に抑えることを確実にするために、すべての1HBO医療従事者にとって礎石となるものです。1.88ATAの圧力レベルが、効果的で比較的安全な治療の出発点となるのは、この1つの複雑なバランスの中にあります。