睡眠時無呼吸症候群に対する非侵襲的人工呼吸

I.背景 1981年.オーストラリアのSullivanらは.睡眠時無呼吸・低換気症候群(SAHS)の治療に持続気道陽圧(CPAP)を応用することで.十分な効果が得られたことを初めて報告した。1985年.鼻マスク技術の向上により.経鼻CPAP治療が広く行われるようになり.現在では成人SAHS患者の主な治療手段となっている。1991年.吸気陽圧(IPAP)と呼気陽圧(EPAP)を別々に調節できるバイレベル陽圧呼吸器(BiPAP)が臨床に応用された。 1991年.吸気陽圧(IPAP)と呼気陽圧(EPAP)を別々に調整できるバイレベル気道陽圧呼吸器(BiPAP)が臨床に応用され.1993年.患者の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)が導入され.快適性がよく.現在.技術が成熟している。 CPAPは安価であるため.現在でもほとんどの患者が選択する治療法となっている。 中国は1990年代初めにSAHSの治療にCPAPを適用し始め.国産のCPAP換気装置を開発し.良好な結果を得た。 CPAPは随意呼吸下呼気終末陽圧(PEEP)としても知られ.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の陽圧を加えることを指す(図1a)。 BiPAP人工呼吸器は.吸気時に高い圧力サポートを提供し.呼気相では低い圧力レベルを提供する(図1b)ため.快適性が向上し.CO2濃度を効果的に低下させることができ.呼吸不全治療のための非侵襲的換気の主要モードとなっている。 一方.自動CPAPは.患者の上気道抵抗のレベルや.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基づいて.供給する圧力のレベルを増減するフィードバックを提供し(図1c).上気道の開放性を維持し.平均治療圧を効果的に低下させます。 睡眠検査室や家庭で圧力の漸増を補助するために使用することができる。 SAHSの治療における経鼻マスクCPAPの原理 睡眠時無呼吸症候群の治療におけるCPAPのメカニズムとしては.まず.吸気負圧に対抗して咽頭腔内の陽圧を高め.気道の虚脱を防ぎ.上気道を開いた状態に保つために.陽圧気流を用いることが考えられる(図2)。 MRIでは.気道の側方拡張の影響が最も大きいことがはっきりと示された(図3)。 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る。 肺活量が増加すると.上気道の伸展効果により上気道壁構造の剛性が増加し.気道開放効果が得られる。 OSA患者の胸部と腹部に陰圧をかけると.それに応じてAHIが低下することが示されている。 第3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亢進させる。 しかし.CPAP治療中に上気道筋の “時間的 “筋電図活動は増加せず.緊張の増加は筋の “緊張的 “活動の増加に関連している可能性があることを発見した研究もある。 第四に.局所組織の浮腫を除去し.咽頭外側壁の厚さを減少させる。第五に.長期適用により.低酸素と高CO2に対する呼吸中枢の感受性を改善し.呼吸調節機能を向上させることができる。 図2 上気道を開放させるCPAP療法のメカニズム CPAP(a) 気流圧力 潮汐量 BiPAP(b) 換気量 圧力 Auto-CPAP(c) 図1 さまざまな種類の非侵襲的換気モード III.どのようなSAHS患者に長期の非侵襲的換気療法が必要か SAHS患者の重症度は.患者が長期の在宅CPAP療法を受ける必要があるかどうかを決定する主な根拠である。 長期在宅CPAP療法を受ける必要があるかどうかを決定する主な根拠となる。 SAHSの病態を評価するための一般的な基準はないが.SAHSに対する深い理解.特にSleephearthealthstudy(SHHS)のような多施設共同臨床試験の完了により.SAHSの治療基準を作成するためのエビデンスに基づく医学的根拠が提供されている。 米国のメディケア政策によると.CPAP換気装置の償還基準は.AHI>15回/h.514回/hであるが.認知障害.日中の傾眠.高血圧や他の心血管系疾患の併存などの日中の症状を伴うものである。CPAPには.さまざまなブランドのCPAPとインテリジェントCPAP(自動CPAP)換気装置が含まれる。 その主な根拠は.SHHSがAHIが15回/hを超えると心血管合併症が増加することを証明したからである。 私たちの意見では.この基準は検査指標と臨床の両方を考慮したものであり.より大きな参照価値がある。 IV.最適なCPAP圧の調整 適切なCPAP圧は.すべての睡眠段階とさまざまな睡眠姿勢で発生する無呼吸といびきを除去し.上気道の気流制限(flowlimitation)を可能な限りなくすことができるものでなければならない。 この最適圧は小さな範囲で変化し.絶対値ではありません。 仰臥位睡眠時.レム睡眠時.体重増加時.多量のアルコール摂取後.風邪や鼻炎発作時にはCPAP圧を上げる必要があります。 一定期間の治療後.特に体重が大幅に減少した後は.より低いレベルの圧力が必要になる患者もいます。 図3 CPAP圧を上げると.上気道の内径が広がり.呼吸気流が徐々に正常に戻る CPAP圧漸増の目標は.長期的なCPAP適用に最適な治療圧を発見することです(表1)。 従来.圧力の漸増は睡眠ポリグラフ呼吸モニタリングの指導のもと.睡眠室で手動で行うことができ.患者がぐっすり眠れることを確認し.治療に対する患者の自信をつけるために.より快適なBiPAP換気装置に切り替えてCPAP圧を設定することができる。 しかし.この方法は面倒で.労力がかかり.時間もかかるため.もっと簡単な方法もある。 一つは.患者の睡眠時無呼吸のモニタリング時間を2つに分け.前半は診断を確認し.後半は治療CPAP圧を設定することである。 米国では.圧力の漸増に費用がかかるため.この方法は医療経済的に理にかなっているかもしれない。 われわれの経験では.この方法は重症患者には実行可能であるが.過小診断や治療失敗を起こしやすい軽症患者にはあまり効果がない。 もう1つは.睡眠ポリグラフィーの助けを借りずに.診断後に患者の自宅でCPAP治療の圧力を設定する方法である。 当院では.初日の夜に自宅で携帯型オキシメーターで患者の動的SaO2を測定し.その結果を治療前の基準値としている。 その後.病院の日中に技師が患者にCPAP装置の使い方を教え.患者の体格や重症度を考慮して経験的な治療圧(通常は8~12cm水柱)を選択し.昼休みに数時間観察する。 同時に.患者の家族には.睡眠中のいびきや無呼吸の発生に注意し.もしあれば.圧力を水柱2cmずつ上げるように指示し.常に電話で医師に機械の使用状況を報告し.既存の問題を時間内に解決するように指示する。 約1週間の試用後.患者は人工呼吸器の使い方をマスターし.いびきも消えた。睡眠中の動的SaO2を再度測定し.治療前の結果と比較し.最低SaO2が90%以上であれば.血中酸素の有意な変動がなく.圧力が適切であることを証明し.そうでなければCPAP圧力の上方調節を継続する。 日中の漸増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を軽減するものであり.ある程度の経験を積んだ睡眠検査室で推進する価値がある。 第三に.患者が睡眠中に上気道抵抗の差に応じて適切なCPAP圧を自動的に調節できる機械が登場している。 必要なCPAP圧の最適範囲は.翌日に自動的に報告される。 しかし.エア漏れの可能性を特定し.滴定圧レベルを過大評価しないためには.経験豊富な医師が結果を読み取る必要がある。 さらに.ほとんどの自動滴定Auto-CPAPマシンは.終夜最高圧力の95%信頼限界レベルにある圧力レベルを与えるが.時にはこの圧力がまだ低く.患者が自宅治療中に無意識に鼻マスクを外したり.夜間睡眠中に窒息して目を覚ましたりすることがある。 上記の方法でデバッグできなかった少数の患者については.病棟に入院し.医師と技師の厳重な監視下でCPAP装置を使用した。 3~4日間の学習とデバッグの結果.ほとんどの患者は良好な結果を得ることができ.1週間後には退院することができた。 睡眠検査室で滴定された最適な圧力レベルは.多くの場合.患者が在宅治療で必要とする圧力レベルではないため.処方時に適宜1~2cm水柱を増加させる必要があることに特に注意を払う必要がある。 表1: CPAP療法圧力の漸増 目的 方法 評価 適応症 失敗の理由と治療 無呼吸と重度の低換気の除去 CPAP圧力を5~10分ごとに1cmH2Oずつ.または必要であれば数分以内.あるいは呼吸のサイクル内で.通常は最大18cmH2Oまで増加させる。 呼吸気流圧トランスデューサを適用して.無呼吸と重度の低換気を記録する 1. 鼻マスクの漏れまたは開口 呼吸 2. 下顎サポートベルトの装着 3. 加温加湿の装着 4. BiPAP 呼吸器への切り替え 吸気流制限の除去 CPAP 圧を 10~15 分ごとに 1cmH2O ずつ上昇させ.最大 18cmH2O まで上昇させる 覚醒につながる気流制限を記録するために呼吸気流圧センサーを装着する 1. 鼻マスクの漏れまたは開口呼吸 2. 下顎サポートベルトの装着 3. 加温加湿の装着 4. BiPAP 呼吸器への切り替え 覚醒および下肢運動の除去 CPAP 圧を 5~10 分ごとに 1cmH2O ずつ増加させるが.気流制限の除去に必要な圧を 4cmH2O 超えないようにする.または CSA および低換気が起こるまで EEG で覚醒および下肢運動をモニターする CSA および低換気の発生頻度が増加したら.CPAP レベルを気流制限の除去に必要な圧まで減少させる 酸素脱飽和の除去 CPAP 圧を 5~10 分ごとに 1cmH2O ずつ増加させ.その後 CPAP 圧を気流制限の除去に必要な圧まで増加させる。 CPAP圧を1cmH2O上げるが.気流制限の除去に必要な圧を超えない 4cmH2O.またはCSAと低換気が起こるまで 酸素飽和度1.酸素化2.BiPAP人工呼吸器に切り替える V. CPAP療法の副作用と管理 CPAP人工呼吸器は非侵襲的で.単純で使いやすく.重篤な副作用はない。 文献によると.以下の疾患のあるSAHS患者にCPAP換気装置を使用する場合は注意が必要である。 胸部CTまたはX線検査で.自然破裂の可能性のある肺膿疱の存在.気胸または縦隔気腫の存在.著明な低血圧および未修正のショック.頭蓋内気腹または脳脊髄液漏出が認められる場合.CPAPは急性中耳炎の期間中は避けるべきであり.感染が改善した後は継続できる。 その他の一般的な副作用を表(2)に示すが.これらは適時治療後の患者の長期使用には影響しない。 表2:CPAP治療の副作用 副作用の分類 鼻炎 鼻づまり 口・鼻の乾燥 鼻出血 鼻マスク関連 皮膚の吹き出物.発疹 空気漏れによる結膜炎 気流関連 胸部不快感 ガス嚥下 鼓膜不快感 努力性呼気 閉所恐怖症 気胸(まれ) 頭蓋内気胸(まれ) その他 騒音 家族への影響 不便 1.患者が自信を持てるようにする CPAP治療は長期間継続する必要があるため.医師は患者にCPAP治療に関する知識を根気よく説明する必要がある。 医師は睡眠時無呼吸症候群の知識を患者に根気よく説明し.患者と家族の協力を得て.治療が成功するように自信をつけさせる必要がある。 2.初日の治療効果が不十分でも治療失敗ではない 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ようになるまでには.通常3晩.あるいはそれ以上の期間を要する。 この時間を短縮する鍵は.患者とその家族.そして医師が緊密に協力し.使用中に生じた問題を適時に解決することにある。 患者間のコミュニケーションを強化することは.患者が病気を克服する自信をつけ.有用な経験を積むことにもつながる。 CPAP治療の初期には睡眠リバウンドがある CPAP治療の初期には.重症のSAHS患者はレム睡眠とNREMIII.IV睡眠が異常に増加する.すなわち「睡眠リバウンド」があり.これは通常約1週間続く。 「睡眠リバウンドは.レム睡眠時に様々な刺激に反応する能力が低下し.目覚めにくくなるため.非常に重要である。 CPAPの圧力が十分でない場合.気道の不完全な閉塞が起こり.低換気となり.重篤で長期にわたる低酸素症を引き起こす可能性がある。 そのため.治療初期には綿密な観察を行い.レム睡眠時の気道閉塞を克服するのに十分なCPAP圧を設定し.患者の生命の安全を確保することが重要である。 4.鼻マスクの漏れへの対応 鼻マスクは適切な大きさ.快適で柔らかいものを使用し.適時交換する。ヘッドバンドは適切に緩めたり締めたりし.力のバランスをとる。特殊な顔の形をしている人には.鼻マスクと皮膚の間に柔らかい素材を入れることもできる。 5.皮膚アレルギーと鼻潰瘍 CPAP装着の初期には.多くのSAHS患者に鼻マスクの圧力とガス刺激による顔のくぼみや皮膚の発赤が見られるが.起床後数時間で自然に治まる。 鼻マスクを正しく上手に使用することに加え.鼻マスクをバブルタイプの鼻マスクに交換したり.皮膚と鼻マスクの間に柔らかいパッドを挟んだりすることもできる。 皮膚障害や重度のアレルギーが発生した場合は.CPAP換気装置の使用を中止する必要があります。 6.眼刺激や結膜充血は.鼻マスク上部からの空気漏れによる眼刺激と関連しており.重症例では結膜炎を起こすことがあるため.鼻マスクのサイズ.位置.締め付けの調整が必要である。 7.口渇 SAHS患者の多くは治療前から口渇があり.治療後は自然に消失する。 消失しない場合は.CPAP圧の設定が十分でないか高すぎることが関係している可能性があるため.再設定が必要です。 必要であれば.下顎を支え.湿潤を強化する。 8.鼻づまりと鼻乾燥 15~45%の患者は鼻の不快感があり.元々の未治療の鼻疾患に加え.粘膜のうっ血や浮腫.アレルギー性鼻炎の急性発作による冷気刺激が関係している。 湿潤と加温を強化し.就寝前にエフェドリン点鼻薬を点鼻する。 アレルギー性鼻炎を発症した場合は.ホルモン剤の点鼻を行う。 9.恐怖 一部の患者は.鼻マスクを装着するだけで.息苦しさや不快感などの自己意識に小さなCPAP圧をかけ.非常に恐怖を感じるが.これは「閉所恐怖症」として知られており.圧力が高すぎるためではなく.一時的な心理的感覚に過ぎない。 患者には.気分を穏やかに保ち.いつものリズムで呼吸するように言わなければならない。 圧力遅延」機能を追加するか.BiPAP人工呼吸器に切り替えると.10. 10.夜間の治療の自動中断 患者の中には.睡眠中に無意識のうちに鼻マスクを外してしまい.一晩中装着することにこだわることができない人がいます。 圧力の設定不足に関係することもあるが.CPAP圧力の設定が高すぎたり.鼻マスクの漏れに起因することもある。 騒音の影響 CPAP換気装置にはある程度の騒音があり.家族や患者の睡眠に影響を与えることがあります。 CPAP換気装置を低騒音に交換し.呼気弁を交換し.換気装置を通気性の良いガラスカバーに入れ.耳栓をして寝る。 12.OSA患者におけるCPAP換気装置の長期耐用性 CPAPの使用における最大の問題は.一部の患者が長期使用することを主張できないことであり.文献によると.長期使用率は60-80%である。 機械の性能.患者の状態の重症度.SAHSの危険性に対する認識の程度はすべて.装着を継続できるかどうかに関係している。 関連する科学的知識の普及.経験豊富な技術サポート.治療過程での綿密なフォローアップ.さまざまな問題へのタイムリーな対処が.患者の長期使用を保証する鍵である。 13.CPAP治療失敗の治療 SHAS患者の大部分はCPAP治療に耐えることができ.睡眠検査室での試験成功率は95%以上である。 治療失敗の原因が患者にある可能性は非常に低く.そのほとんどは.患者が経験している問題に対処するために.医師が患者を適時にフォローアップしなかったことにある。 したがって.患者がCPAP療法に耐えられるかどうかを判断する前に.治療失敗の理由を積極的に探すことが重要である。 I.CPAPの未熟練または誤った使用.II.不適切な圧力設定.III.正しい診断.IV.機械の性能不良.鼻マスクのサイズ不良または構造不良.V.他の睡眠障害疾患との併存.VI.飲酒または未治療の鼻疾患。 i) より快適なBiPAP換気装置やインテリジェントCPAP換気装置への切り替え.ii) 顎の手術.UPPP手術.あるいは気管切開.iii) 口腔矯正装置の装着。 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 中枢性睡眠時無呼吸症候群は10%未満で.ほとんどがOSAと併存しており.CPAP治療も有効である。 日中のPaCO2は高くないので.CPAPの適用に適している。低換気患者の日中のCO2貯留は.BiPAP換気装置の適用が呼吸機能を低下させ.CO2z貯留を除去するのに適している。 (2) 上の歯を完全に失った人 鼻マスクの下部は.空気の漏れを防ぐために上の歯列弓の支持に依存しています。 CPAP呼吸器は.上顎の歯が完全に失われ.義歯をセットするか装着してからでなければ使用できない。 3.甲状腺機能低下症による無呼吸 甲状腺ホルモン内服前のCPAP治療は.ホルモン補充療法により酸素消費量が増加した場合.低酸素症を軽減し.心機能を改善し.無呼吸による臓器障害を予防することができる。 甲状腺ホルモンが正常値に達した後.睡眠時無呼吸モニタリングを再度行い.無呼吸が消失すればCPAP治療を中止することができ.それでも頻回に発生する場合はCPAP治療を長期間行う必要がある。 4.COPDとOSAを合併しているこのような患者はオーバーラップ症候群と呼ばれ.CPAP治療と同時に連続酸素吸入を行うことができます。COPD急性増悪.CO2明らかな上昇などは.CO2貯留の悪化を防ぐために.BiPAP人工呼吸器を選択する必要があります。 また.このような患者はCPAP人工呼吸器に対する耐性が低いことが多く.咳嗽が強い場合は適切な咳止めを使用する。 SAHS患者の周術期治療 OSA患者は.術前麻酔および術後回復期に窒息のリスクが高く.特に上気道やその周辺の手術を受ける患者には.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研究で示されている。 選択的手術を受ける重症のSAHS患者では.患者の低酸素症や睡眠障害を改善し.高血圧などの合併症を改善するために.1~2週間の術前CPAPを施行することができる。 全身麻酔抜管後.速やかにCPAP治療を順次行うことができる。 SAHS患者の中には.突然の病状の悪化や.急性呼吸不全.心血管系疾患.脳血管系疾患などの重篤な合併症のために入院する患者も少なからずいる。 ほとんどの場合.非侵襲的換気.特にBiPAPによる人工呼吸器治療で良好な結果が得られるが.少数の協力できない患者.嘔吐や咳のある患者.血圧が不安定な患者に対しては.気管挿管や気管切開を行い.状態が安定してからCPAPやBiPAPに変更する必要がある。 重症患者には特別な注意を払うべきであり.睡眠時無呼吸症候群のモニタリングを最初に行うのではなく.最初に積極的な治療を行うべきである。 7.CPAP治療中に眠気が残る患者 CPAP治療後の眠気の原因として考えられるものを表3に示すが.2つのカテゴリーに分類できる:第一に.CPAP治療初期に眠気が明らかに改善されるが.治療が一段階進むと再び眠気が出現する場合.第二に.CPAP治療中に眠気が改善されない場合である。 このような患者に対しては.第一にCPAPコンプライアンスを客観的に評価し.第二にエピソード性ナルコレプシーや周期性下肢運動症候群などの他の睡眠障害の有無を把握する必要がある。 成人のエピソード性ナルコレプシー患者におけるSAHSの併存有病率は50~80%と高く.エピソード性ナルコレプシー患者がSAHSを呈することはよくあることである。 上記の原因を除外しても.自覚的または客観的な眠気がある少数の患者に対しては.モダフィニルのような眠気症状を改善する薬剤を同時に服用することが可能であり.その使用は米国FDAによって承認されている。 表3 CPAP治療後に眠気が起こる原因として考えられるもの コンプライアンス不良 睡眠時間の不足 薬の影響 他の睡眠障害との併存 うつ病 睡眠時無呼吸症候群による脳の永続的損傷 15.睡眠時無呼吸症候群治療中のフォローアップ 研究によると.SAHSの患者がフォローアップの指示なしにCPAPマシンを購入させた場合.長期治療の成功率はほとんどゼロであるのに対し.フォローアップが十分な患者の80%はCPAPマシンを使用して治療を受けている。 CPAP治療の経過観察では.睡眠ポリグラフによる睡眠時無呼吸症候群のモニタリングを繰り返す必要はないことが多い。