ケニアやインドなどの国々で新たなCOVID-19の流行の波が起きており、酸素の入手可能性とアクセスのしやすさに注目が集まっています。
酸素投与は、COVID-19肺炎の最も重要な合併症である低酸素血症の緩和に不可欠です。
専門家のトレバー・デューク教授が、資源が限られた国々がどのように供給を確保できるかについて見解を示します。
COVID-19の治療において酸素はなぜそれほど重要なのでしょうか。
SARS-CoV-2ウイルスはCOVID-19肺炎と低酸素血症を引き起こします。低酸素血症とは血液中の酸素が不足した状態であり、COVID-19肺炎の最も重要な合併症であり、死亡の主要な原因でもあります。
いくつかの抗ウイルス薬はCOVID-19感染症の治療に効果を示していますが、重症肺炎では、酸素によって低酸素血症が緩和されます。酸素投与により、感染が消失し肺が回復するまでの時間を確保できます。COVID-19に罹患した多くの人にとって、酸素は命を救うものです。
患者に酸素を届ける際の課題は何でしょうか。
低所得国および中所得国では、患者に酸素を届けるうえで大きな障壁に直面しています。多くの国では、肺炎が低所得国および中所得国で病院入院の単一の最大の原因であるにもかかわらず、酸素供給のための適切なシステムは、パンデミック以前から何十年にもわたって軽視されてきました。
酸素システムとは、を含みます低酸素血症を検出し酸素を投与するために必要な機器です。これには、低酸素血症の検出に不可欠な小型機器であるパルスオキシメーター、酸素の供給源（複数の選択肢があります）、酸素投与のためのその他の技術機器（流量計や酸素チューブなど）、供給源からの酸素の純度を評価する小型機器である酸素分析器、そして電源が含まれます。さらに、訓練を受けた医療従事者、臨床工学技士、および機器の保守管理も不可欠です。
酸素システムが軽視されてきた背景には、部分的には市場の失敗、部分的には知識と予見の欠如、そして部分的には惰性があります。
効果的な酸素システムがない医療現場では、病院を安全に運営するために必要な電力、水供給、衛生設備、感染対策といった他の不可欠なサービスへの資源配分も、通常は不十分であったと言えます。
パンデミックが起こるまで、一部の政府は酸素が命を救うものであることを十分に認識していなかったのかもしれません。あるいは、適切に機能する酸素システムへの投資の準備が整っていなかったのかもしれません。
最後に、新薬に比べて酸素の開発と拡充は優先度が低く置かれてきました。新薬には特許を取得でき、大手製薬会社は多額の利益を上げることができます。
パンデミックを支えられるような堅牢な酸素システムの構築には時間がかかります。基本となるのは酸素の供給源であり、その選択肢にはガスボンベ、酸素濃縮器、酸素発生装置が含まれます。
酸素ボンベは、特に遠隔地の病院へ、大都市の多くの民間供給業者から輸送するには物流上の困難があり、費用もかかります。1本の酸素ボンベで1人に供給できる時間は、低酸素血症の重症度や必要な酸素量によって異なりますが、24時間から72時間程度持つことがあります。しかし、重症のCOVID-19患者は1週間以上にわたって低酸素血症が続くことが多いため、ボンベの中身がなくなることがあります。
酸素濃縮器は、ベッドサイドに置く小型の機器です。大気を取り込み、窒素（空気の78%を占めます）を除去することで、ほぼ純粋な酸素を残します。この機器は、北米や欧州で慢性肺疾患を持つ成人の在宅医療向けに商業的に開発されました。1990年代以降、低所得国および中所得国の病院に対して効果的に酸素を供給してきました。
酸素濃縮器は、一度に最大5人の子どもまたは1〜2人の重症の成人に酸素を供給できます。空気から取り込んだ酸素を連続的に供給するため、補充の必要はありません。比較的安価です（約500〜1,000米ドル）が、信頼できる電源を必要とします（太陽光発電で稼働させることもできます）。また、スタッフへの一定の研修と保守管理も必要です。米国、欧州、中国、インド、ロシアを含む多くの場所で製造されています。
酸素発生装置は、酸素を供給するもう一つの方法です。大気から酸素を生成する大型の機器であり（毎時約5,000リットル）、1日に30〜50本のボンベに充填できます。酸素発生装置は高価（約10万米ドル）で、訓練を受けた臨床工学技士を必要としますが、長期的な投資となります。アジアやカナダで使用されており、最近ではパプアニューギニアでも使用されています。中国と米国で製造されています。一部は完全に組み立てられた状態で生産され、病院へ出荷することができます。運転に必要なのは電気接続と、訓練を受けた臨床工学技士だけです。
酸素発生装置および酸素濃縮器の主な利点は、民間の産業ガス会社から独立した形で、地域全体や医療サービスに供給できることです。
状況を改善するために何ができるでしょうか。
状況はそれぞれ異なります。酸素システムを開発するためには、地域の状況を十分に理解する必要があります。これには、既に使用されているシステム、地域の供給業者、臨床工学技士の人員体制、電力供給の信頼性（電力供給は不安定なことが多く、停電によって濃縮器が損傷することがあります。太陽光発電はより安定しています）、そして地域人口の規模と予測される酸素需要が含まれます。
例えば、中規模の地区病院（1日に15〜20人の患者に酸素投与を行う）では、1日当たり40,000リットル以上が必要になります。これらの需要を満たすためには、酸素濃縮器と酸素発生装置を用いて酸素を供給するべきであり、救急車での搬送など、即時の緊急使用にはボンベを一部使用することになります。
直ちに取れる対策はありますか。
当面、政府と医療サービスは、病院全体または地区全体の需要を満たすため、ベッドサイドの酸素濃縮器と発生装置への投資を行うべきです。世界的な機関は、「COVAX」のような世界的なパートナーシップを通じてワクチンの拡充が進められているのと同様の方法で、これを支援すべきです。COVAX。
酸素濃縮器および酸素発生装置の世界的な製造業者は多数あり、この機器に関するWHOの仕様も存在します。現時点では供給が逼迫していますが、生産は拡大されつつあります。インドは酸素濃縮器および酸素発生装置の最近発表したところによれば、1万台の酸素濃縮器を輸入する予定です。
医療サービスとそのパートナーは、酸素技術の利用に関して医療従事者向けの研修プログラムを実施すべきです。計画と管理が適切であれば、比較的短期間で実施できます。
多くの状況において、機械式人工呼吸器（チューブを通じて患者の気道と肺に陽圧を加える機器）の使用は適切ではありません。人工呼吸器は、鎮静または麻酔を必要とし、集中治療室での綿密な監視と、心臓および循環器への影響を含む合併症を検知し対処する能力が求められます。これらは、進行したCOVID-19感染の主要な特徴です。機械式人工呼吸器の調達に力を入れることは、酸素供給の拡充から注意をそらすおそれがあります。
したがって、優先すべきは酸素供給、医療の質、そして監視の拡充です。これを行うための方法やモデルは存在し、最も資源の乏しい医療現場であっても適用可能です。
COVID-19への対応は長期戦です。効果的な酸素システムの導入に最適な時期は数年前だったのかもしれませんが、次善の時期は今です。
