非侵襲的換気療法とは?

  I. 背景
  1981年.オーストラリアのSullivanらが睡眠時無呼吸症候群(SAHS)治療における持続陽圧呼吸療法(CPAP)の満足な結果を初めて報告し.1985年には鼻マスク技術の向上により経鼻CPAPが広く普及し.現在では成人SAHS患者の治療の主流になっています。1991年には.吸気陽圧(IPAP)と呼気陽圧(EPAP)をそれぞれ調整できるBiPAP(Bi-level Positive Airway Pressure)人工呼吸器が臨床に導入され.1993年には上気道抵抗の変化に応じて圧力を増減できるインテリジェントCPAP(Auto-CPAP)が登場し.技術はより成熟してきたと言えます。 CPAPは安価であるため.現在でもほとんどの患者さんが選択する治療法です。 中国では.1990年代初頭からSAHSの治療にCPAPが適用され始め.国産のCPAPベンチレーターが開発され.良好な結果が得られています。  
  CPAPは.随意呼吸下での呼気終末陽圧(PEEP)とも呼ばれ.十分な随意呼吸がある状態で.呼吸周期を通じて気道に一定量の陽圧を加えることを指します。 BiPAP人工呼吸器は.吸気時に高い圧力でサポートし.呼気相では低い圧力レベルを提供することで.快適性を高め.CO2レベルを効果的に低減するため.呼吸不全治療のための非侵襲的換気の主要モードである。 CPAPは.患者の上気道抵抗や気流制限.いびき.低換気.無呼吸などの呼吸イベントの有無に応じて圧力レベルを増減させるフィードバックを提供し.平均治療圧を効果的に下げながら上気道を開放した状態を維持する。 睡眠研究所で圧力の滴定を補助するために使用することができ.家庭でも使用することができます。
  SAHSに対する経鼻マスク式持続陽圧換気の合理性
  睡眠時無呼吸症候群の治療におけるCPAPの作用機序として考えられるのは.第一に.「気流支持機構」としての正気流を用いて咽頭腔内の正圧を高め.吸気負圧に対抗して気道崩壊を防ぎ上気道を開放状態に保つこと.コンピュータ断層撮影でもMRIでも明らかに気道側方拡張の効果が最も大きいことである。 次に.陽圧換気は肺活量を増加させ.間接的に上気道を拡張させます。 肺活量が増加すると.上気道の伸縮効果により上気道壁構造の硬さが増加し.気道開口効果が得られる。 OSAの患者さんの胸部や腹部に陰圧をかけると.その後にAHIが低下することがあることが分かっています。 第三に.気流は上気道の圧力と機械受容器を刺激し.上気道拡張筋の緊張を増加させる。 しかし.一部の研究では.CPAP治療中は上気道筋の「時相性」筋電図活動は増加せず.筋緊張の増加は筋の「緊張性」活動の増加に関連している可能性があるとされています。 第四に.局所浮腫を解消し.咽頭外壁の厚みを減少させることができる。第五に.長期間の適用により.低酸素と高CO2に対する呼吸中枢の感度を改善し.呼吸調節機能を向上させることが可能である。
  III.どのようなSAHS患者に長期の非侵襲的換気療法が必要なのか?
  SAHSの患者さんの状態の重症度は.患者さんに長期的な在宅CPAP治療が必要かどうかを決定する主な根拠となるものです。 SAHSの評価基準として認められているものはありませんが.特にSHHS(Sleep Heart Health Study)などの多施設共同臨床試験が終了したことにより.SAHSの治療基準を作成するための医学的根拠が得られています。米国のメディケア政策によると.CPAPベンチレーターの償還基準は.AHI > 15呼吸/h.5< AHI > 14呼吸/hだが.認知障害.日中の眠気.高血圧やその他の心血管障害の併存などの日中症状がある。 CPAPにはすべてのブランドのCPAPおよびスマートCPAP(オートCPAP)ベンチレーターが含まれる。 主な根拠は.SHHSがAHIが15呼吸/hを超えると心血管系や脳血管系の合併症が増加することを実証しているためです。 この基準は.検査項目と臨床指標の両方を考慮した上で.より大きな参考価値を持つものと考えています。
  IV.最適なCPAP治療圧の滴定
  治療を成功させるためには.すべての睡眠段階.すべての睡眠姿勢で無呼吸やいびきを除去でき.上気道の流量制限を可能な限り排除できる適切なCPAP圧力が不可欠です。 この最適圧力は小さな範囲で変化する可能性があり.絶対的な値ではありません。 仰臥位睡眠時.レム睡眠時.体重増加時.アルコール多飲時.風邪や鼻炎発作時などはCPAP圧を上げる必要があります。 治療期間終了後.特に大幅な体重減少後は.必要な圧力レベルが低下する患者もいます。
  CPAP圧力の滴定の目的は.長期のCPAP適用に最適な治療圧力を発見することである。 従来の圧力の漸増は.睡眠ポリグラフの指導のもと.スリープチャンバー内で手動で行うことができたが.患者がよく眠れるように.また治療に対する患者の自信を深めるために.より快適なBiPAPベンチレーターに切り替えてCPAP圧を設定することができるようになった。 しかし.この方法は面倒で時間がかかるため.より簡単な代替手段をいくつか用意しています。
  1つは.患者さんの睡眠呼吸監視の時間を2つに分け.前半に診断確定.後半に治療用CPAP圧を設定する方法です。 米国では.圧力の漸増に高いコストがかかるため.これは医療経済的に理にかなっていると言えるかもしれません。 私たちの経験では.この方法は重症の患者さんには有効ですが.軽症の患者さんには過小評価と治療の失敗が起こりやすく.あまりうまくいきません。
  もうひとつは.診断後.睡眠ポリグラフの力を借りずに.患者さんの自宅でCPAPの治療圧を設定することです。 私たちのアプローチは.初日の夜に患者さんの自宅でポータブルオキシメーターを使って外来SaO2を測定し.その結果を治療前の基準値として使用することです。 その後.日中は病院で技師がCPAP装置の使い方を指導し.患者の体格や重症度を考慮して経験的治療圧(通常は水柱8~12cm)を選択し.昼休みに数時間観察した後.CPAP装置を自宅に持ち帰って夜間睡眠中に試してもらう。 ほとんどの患者さんは.2~3晩の学習と試用で機械の使い方と鼻マスクの調節をマスターすることができた。 同時に.患者さんの家族には.睡眠中のいびきや無呼吸に注意し.その場合は水柱2cmの圧力を上げること.医師と電話で連絡を取り合い使用状況を報告して問題があればその場で解決することを求めた。 1週間程度の試用期間を経て.人工呼吸器の使い方をマスターし.いびきが消失した時点で.再度睡眠中の動的SaO2を測定し.治療前と比較する。 最低SaO2が90%以上で.血中酸素に大きな変動がなければ適正圧と証明し.それ以外は引き続きCPAP圧を上方調整する。 日中の滴定と自宅でのフォローアップを組み合わせたこのモデルは.患者のコストと睡眠センタースタッフの作業負担の両方を軽減し.ある程度の経験を積んだ睡眠研究所で推進する価値がある。
  3つ目は.患者さんの上気道抵抗に応じて.寝ている間にかける適切なCPAP圧を自動的に調整できる機械が登場したことです。 必要なCPAP圧の最適な範囲を翌日に自動報告することができます。 しかし.空気の漏れの可能性を特定し.滴定圧力の過大評価を避けるために.経験豊富な医師が結果を解釈する必要があります。 また.自動滴定機能を持つAuto-CPAP機の多くは.一晩中最大圧力の信頼限界レベルの95%の圧力レベルを与えますが.この圧力がまだ低く.在宅治療中の夜間に患者が無意識に鼻マスクを外したり.睡眠中に目を覚ますことがあるのだそうです。
  上記の方法で調整できない少数の患者さんは.病棟に入院し.医師と技師の厳重な管理のもとでCPAP装置を使用します。 3~4日間の学習と調整で.ほとんどの方が良い結果を得ることができ.1週間後には退院することが可能です。
  睡眠研究所で滴定された最適な圧力レベルは.しばしば患者が自宅療養で必要とする圧力レベルではないことに特に注意を払う必要があり.適切な処方時には水柱1~2cmずつ増加させる必要がある。
  5-10分ごとに1cmH2OずつCPAP圧を上げ.必要であれば数分以内.あるいは呼吸のサイクル内で.通常18cmH2Oまで上げる。
  無呼吸と重度の換気不足を記録するために.呼吸気流圧力変換器を使用します。
  1.鼻マスクの漏れ.口開け呼吸
  2.顎の装具を装着する
  3.加温・加湿を行う
  4.BiPAP人工呼吸器への切り替え
  吸気制限を解除する
  10-15分ごとにCPAP圧を1cmH2Oずつ上げていき.最大18cmH2Oにする。
  呼吸気流圧力センサーを装着し.覚醒につながる気流制限を記録する。
  1.鼻マスクの漏れや口呼吸の場合
  2.顎固定具の適用
  3.加熱されたウェットを塗布する
  4.BiPAP人工呼吸器への切り替え
  覚醒と脚の動きの除去
  気流制限を取り除くため.またはCSAと低換気が起こるまで.CPAP圧を5-10分ごとに1cmH2Oずつ.ただし4cmH2Oを超えない範囲で上げる。
  覚醒と四肢の動きの脳波モニタリング
  CSAと低換気の頻度が増加した場合.CPAPレベルを気流制限を取り除くのに必要な圧力に下げる
  酸素飽和度除去
  CPAP圧を5-10分ごとに1cmH2Oずつ上げるが.気流制限を取り除くのに必要な4cmH2Oを超えない.またはCSAと低換気が発生するまで。
  酸素飽和度のモニタリング
  1. 酸素を投与する
  2.BiPAP人工呼吸器への切り替え
  V. CPAP療法の副作用と管理
  CPAPは非侵襲性で使いやすく.重篤な副作用もない人工呼吸器です。 包括的な文献によると.次のような状態の SAHS 患者に CPAP ベンチレータを使用する場合は.注意が必要であると報告されています。 胸部CTまたはX線で.自然破裂の可能性のある肺水疱の存在.気胸または縦隔気腫の存在.未矯正のショックを伴う著しい血圧低下.頭蓋内気腹または脳脊髄液漏出が認められる場合.急性中耳炎の期間はCPAPを避けるべきで.感染が治まれば続けてもよい。 その他.一般的な副作用が見られますが.適時の管理により長期的な適用に支障はありません。
  1.患者さんが自信を持てるようにする CPAP治療は長期間の継続が必要なので.医師は患者さんに睡眠時無呼吸症候群について根気よく説明し.患者さんや家族の協力を得て.治療の成功に自信を持てるようにする必要があります。
  2.初日の治療効果が不十分でも.治療の失敗ではない SAHS患者の多くは記憶力や理解力が低下しているため.経験豊富な医師の厳しい指導を受けても.治療効果をより深く実感できるまでには.通常3晩あるいはそれ以上の試行錯誤を必要とします。 この時間を短縮するためには.患者さんやご家族が医師と緊密に連携し.使用中に発生した問題をタイムリーに解決することがポイントです。 また.患者さん同士のコミュニケーションを充実させることで.患者さんが病気を克服する自信を持ち.有益な経験を積むことができます。
  CPAP治療開始時に.重症のSAHS患者はレム睡眠とノンレム睡眠IIIおよびIVの異常の増加.すなわち「睡眠リバウンド」を経験することがあり.これは通常1週間程度続く。 “レム睡眠 “中は.複数の刺激に反応する能力が低下し.覚醒しにくくなるため.睡眠のリバウンドが重要です。 患者の安全を確保するためには.レム睡眠時の気道閉塞を克服するのに十分なCPAP圧を設定することが重要である。
  鼻マスクは適切な大きさ.快適で柔らかいものを使用し.適時に交換する。 ヘッドバンドはバランスのとれた力で緩めたり締めたりすること。
  5.皮膚アレルギーと鼻潰瘍 CPAP装着の初期には.SAHS患者の多くが鼻マスクの圧力やガスの刺激により顔のへこみや皮膚の赤みを生じますが.起床後数時間すれば自然に治まります。 鼻マスクを正しく上手に使うことに加え.バブルタイプの鼻マスクや.皮膚と鼻マスクの間に柔らかいパッドを挟むことで.鼻マスクを代用することができます。 皮膚障害や重度のアレルギーが発生した場合は.CPAPベンチレータを中止する必要があります。
  6.目の刺激や結膜の充血。 鼻マスクからの空気の漏れによる目の刺激や.ひどい場合には結膜炎を起こすことがあるので.鼻マスクの大きさや位置.締め付けを調整する必要があります。
  7.ドライマウス SAHSの患者さんの多くは.治療前にドライマウスがありますが.治療後は自然に消失します。 それでも消えない場合は.CPAP圧の設定が十分でないか.高すぎることが考えられますので.再設定が必要です。 必要に応じて.ジョーレストを適用し.濡れ性を高める。
  8.鼻閉・鼻乾燥 15~45%の患者さんが鼻の不快感を感じる。 未治療の鼻の既往症に加え.冷気刺激による粘膜の充血や浮腫.アレルギー性鼻炎の急性発作に伴うものである。 湿潤・保温を強化し.就寝時にはエフェドリン点鼻薬を。 アレルギー性鼻炎を発症した場合は.ホルモン剤の点滴を行うこともあります。
  9.恐怖感 鼻マスクを装着し.非常に小さなCPAP圧をかけるだけで.息を止めるのが不快になり.非常に恐怖を感じる患者さんがいます。”閉所恐怖症 “と呼ばれていますが.これは圧が高すぎることが原因ではなく.一時的に心理的に感じているに過ぎないのです。 患者さんには.落ち着いて.いつものリズムで呼吸するように伝えてください。 これは「プレッシャーディレイ」機能の追加や.BiPAPベンチレーターへの切り替えで緩和されるでしょう。
  寝ている間に知らず知らずのうちに鼻マスクを外してしまい.一晩中マスクを当て続けることができない患者さんもいます。 また.CPAPの設定圧が高すぎたり.鼻マスクの漏れが原因である場合もあります。
  CPAP人工呼吸器にはある程度の騒音があり.時にはご家族や患者さんの睡眠に影響を与えることがあります。 低騒音型CPAPベンチレーターへの変更.呼気弁の交換.ベンチレーターの換気の良いガラスフードへの装着.睡眠時の耳栓の装着などで対応可能です。
  12.OSA患者におけるCPAPベンチレータの長期耐容性 CPAPの使用における最大の問題は.長期間の使用を守れない患者がいることであり.文献では長期使用率は60-80%と報告されている。 機械の性能.患者さんの状態の重さ.SAHSの危険性に対する意識の高さなどが.アプリケーションを遵守できるかどうかに関係しています。 関連する科学的知識の普及.経験豊富な技術サポート.治療中の綿密なフォローアップ.様々な問題へのタイムリーな対処が.患者さんの長期使用を保証する鍵です。
  13.CPAP治療失敗時の対応
  SHAS患者の大半はCPAP治療に耐えることができ.睡眠研究所での試験で95%以上の成功率が得られています。 治療の失敗が患者さんのせいであることはほとんどなく.遭遇した問題に対処するために医師がタイムリーに患者さんをフォローアップしなかったことが原因であることがほとんどです。 そのため.CPAP治療に耐えられるかどうかを判断する前に.治療がうまくいかない理由を積極的に探すことが重要です。 1.CPAPの未熟または誤った使用.2.不適切な圧力設定.3.正しい診断.4.機械の性能不良.サイズまたは構造の悪い鼻マスク.5.他の睡眠障害の組み合わせ.6.アルコール摂取または未治療の鼻の障害.です。
  真の治療失敗に対しては.以下の対策を検討する:i)より快適なBiPAPベンチレータやインテリジェントCPAPベンチレータへの切り替え.ii)顎の手術.UPPP手術.あるいは気管切開.iii)口腔装具の装着。
  VI. 特殊な患者に対するCPAP治療
  1.中枢性睡眠時無呼吸症候群 中心性睡眠時無呼吸症候群の患者さんの10%未満はOSAを併発しており.CPAP療法も有効である。 日中のPaCO2が高くない人はCPAPが適しており.日中のCO2貯留がある低換気の患者には.呼吸作業を減らしCO2貯留をなくすためにBiPAPベンチレータの適用が有効である。
  2.上顎の歯を完全に失った患者さん 鼻マスクの下部は.空気の漏れを防ぐために上顎歯列の支持に依存しています。 CPAPベンチレーターは.上の歯が完全に抜けて.差し歯や入れ歯を装着してからでないと使えません。
  3.甲状腺機能低下症による無呼吸症 サイロキシンの内服が基本的な治療法です。甲状腺ホルモン内服前のCPAP治療により.低酸素症の軽減.心機能の改善.ホルモン補充療法により体の酸素消費量が増加した場合の無呼吸による低酸素症が臓器障害を悪化させないようにすることが可能です。 無呼吸が消失すればCPAP療法は中止できますが.それでも無呼吸が頻発する場合は.CPAP療法を長期に渡って行う必要があります。
  4.COPDとOSAの合併 これらの患者はオーバーラップ症候群と呼ばれ.持続的酸素投与とともにCPAPで治療できる。COPDの急性増悪時.CO2が著しく上昇している場合は.CO2貯留の悪化を防ぐためにBiPAP人工呼吸器を使用する必要がある。 また.これらの患者はCPAP人工呼吸器への耐性が低いことが多く.咳がひどい場合は適切な咳止めを行う必要があります。
  5.SAHS患者の周術期治療 研究により.OSA患者は術前麻酔および術後回復時に窒息のリスクが高く.特に上気道およびその周辺の手術を受ける場合は.適切なモニタリングと上気道の保護が必要であることが示されています。 待機的手術を受ける重症のSAHS患者では.低酸素と睡眠障害を是正し.複合高血圧などの合併症を改善するために.術前にCPAPを1-2週間投与することができる。 全身麻酔からの抜管後.速やかに逐次CPAP治療を行うことができる。
  6.重症患者の治療 SAHS患者の中には.突然の増悪や急性呼吸不全.心血管系・脳血管系疾患などの重篤な合併症により入院するケースが少なからずあります。 ほとんどの場合.非侵襲的換気.特にBiPAP換気療法は良い結果を得ることが可能です。 特に.重症者の積極的な治療には注意が必要で.睡眠時無呼吸症候群のモニタリングを先に行うべきではありません。
  CPAP治療後の眠気の原因として考えられるものを表3に示す。 これらの患者は.まずCPAPの遵守状況を客観的に評価し.次にエピソード睡眠障害や周期性脚気運動症候群などの他の睡眠障害を評価する必要があります。 成人のepisodic sleep disordersの併発率は50-80%と高く.episodic sleep disordersの患者さんがSAHSを呈することはよくあることである。 これらの原因を除外しても.主観的あるいは客観的な眠気がある少数の患者さんには.モダフィニルのような眠気を改善する薬剤を同時に投与することができ.この目的で米国FDAに承認されています。
  睡眠時無呼吸症候群の治療中の経過観察について
  SAHSの患者さんに経過観察なしでCPAP人工呼吸器を装着した場合.長期治療の成功率はほぼゼロであるのに対し.経過観察をしっかり行えば80%の患者さんが効果的に治療できることが研究で明らかにされています。