人工呼吸

第 29 巻

第2号

212 〜 219 頁（2012 年）◉総説◉

COPD 急性増悪の呼吸管理榊原利博 1）・長谷川隆一 2）3）・近藤康博 1）

キーワード：COPD 急性増悪，換気血流不均衡，酸素療法，NPPV，侵襲的人工呼吸

要旨

慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease：COPD）急性増悪では、気道抵抗の上昇による急激な換気血流不均衡の悪化と呼吸筋疲労で低 O2 血症と高 CO2 血症が生じる。呼吸管理の目的は、①低酸素血症の防止、②
呼吸仕事量の軽減と呼吸筋疲労の改善、である。従って呼吸管理は酸素療法と補助換気療法が中心となる。酸素療法はSpO2 88 〜 92％を目標とした「調節酸素療法」を行い、高 CO2 血症の危険を最小限とした酸素投与を行う。適切な酸素療法を用いてもガス交換障害が遷延または進行するときは、補助換気療法を行う。COPD 急性増悪に対しては “NPPV”
が第 1 選択となる。NPPV は気管挿管を回避し、死亡率を低下させ、入院期間を短縮する。NPPV の継続にはスタッフの関わりや鎮静法の工夫などのケアが鍵となる。NPPV で改善しない或いは NPPV 禁忌の症例、また初めから重篤なガス交換障害を伴う症例などでは気管挿管し侵襲的人工呼吸管理（invasive mechanical ventilation）を施行する。侵襲的人工呼吸からの離脱では NPPV を用いて早期抜管を行うと死亡率や気管切開率が低下し、人工呼吸時間が短縮する。

◦気流閉塞の増悪による動的過膨張（dynamic hyper­

Ⅰ．は じ め に

inflation）および内因性 PEEP により呼吸仕事量が増

COPD 急性増悪では、気管支拡張薬の吸入療法とい大し、呼吸筋疲労が生じる結果、換気量の増加で代った薬物療法に加え、酸素療法と換気補助療法を用いた

償できず高 CO2 血症と呼吸性アシドーシスが生じる。

呼吸管理が重要である。後者は特に、非侵襲的陽圧換気（non-invasive positive pressure ventilation：NPPV）

1．COPD における低酸素血症が中心であり、NPPV に習熟した施設においては一般

COPD では病状の進行に伴い、換気 / 血流不均衡がに気管挿管し侵襲的人工呼吸管理（in­vasive mechanical悪化する。これは気腫化など肺の構造変化が生じ、死

ventilation）に至る症例は少ないとされる

腔換気が増大することによる 3）。

。本稿で

1〜2）

はエビデンスを踏まえつつ、実際の呼吸管理法について概説する。

Ⅱ．呼吸管理の基本となる生理学 3〜6）
◦COPD 急性増悪におけるガス交換障害は、換気血流不均衡や肺胞低換気によって生じる。
1）公立陶生病院呼吸器・アレルギー内科
2）公立陶生病院救急部
3）愛知医科大学病院高度救命救急センター

32（212）安定期の COPD においては換気量を増やすことにより死腔換気量の増加を補っている。しかし COPD 急性増悪では、炎症による気道粘膜の浮腫や分泌物の増加、気管支の spasm などにより気道抵抗が増加し、換気 /血流不均衡の急激な悪化を来す。また負荷が増大して呼吸筋が疲労し、肺胞換気量を増加させることが困難となり高 CO2 血症を合併してくる（後述）。この高 CO2 血症は PACO2（肺胞気 CO2 分圧）の上昇をもたらし、PAO2（肺胞気 O2 分圧）を下げ、酸素化をさらに悪化させる。

人工呼吸

A

B

Stable COPD

第2号

COPD exacerbation

VolumeVolume
TLC

TLC

IRV

IRV

IC

IC

VT

EELV

VT
EELV

第 29 巻

ΔP

↑ΔP

↑ITL

RV

RV
EELV

EELV
PEEPi

Pressure

Pressure（文献 5 より引用）

Fig. 1

Mechanical effects of COPD exacerbation

At exacerbation of COPD, worsening expiratory flow limitation results in dynamic hyperinflation with increased end expiratory lungvolume（EELV）and residual volume（RV）．Corresponding reductions occur in inspiratory capacity（IC）and inspiratory reserve
volume（IRV）．Total lung capacity（TLC）is unchanged. As a result, tidal breathing becomes shifted rightward on the pressurevolume curve, closer to TLC. Mechanically, increased pressures must be generated to maintain tidal volume（VT）．At EELV on COPD
exacerbation, intrapulmonary pressures do not return to zero, representing the development of intrinsic positive end expiratory pressure（PEEPi）which imposes increased inspiratory threshold loading（ITL）on the inspiratory muscles（inset）．

2．呼吸筋疲労と高 CO2 血症・呼吸性アシドーシス

止するために行われる。酸素投与により PaO2 と SaO2 が急性増悪時の気流閉塞は、肺の動的過膨張を引き起上昇し、呼吸困難感が軽減する。通常急性呼吸不全ではこす。
過膨張状態での換気は吸気筋への負担が大きく、PaO2 ＜60mmHg または SaO2 ＜90％を基準として酸素投

これもまた呼吸仕事量の増大をもたらす。同時に呼気与を開始するが 2, 8）、COPD においては高 CO2 血症とな終末でも肺が機能的残気量位まで縮まず、高い内因性

る危険性が高い（CO2 ナルコーシス）ため、SpO2 ＜88％

PEEP が発生する。高い内因性 PEEP の存在下では、こを酸素投与開始の基準とするほうが良いと考えられる 1, 7）。

の圧を上回る呼吸筋の活動により吸気を行わなければならなくなるので、呼吸仕事量は一層増大する（Fig.1）。
このように増大した呼吸仕事量による呼吸筋疲労と、肺の過膨張状態では十分な吸気が行えない。その結果

2．酸素投与による高 CO2 血症の原理
酸素投与による高 CO2 血症の原因は以下のように考えられている 6〜7）。

生じた高 CO2 血症と呼吸性アシドーシスは、細胞内のa）換気 / 血流不均衡の悪化

pH を下げ呼吸筋の張力を低下させるという悪循環を招

換気の低下した部位では、肺胞気 O2 分圧の低下によくのである

る低酸素性血管攣縮が生じ、肺動脈血流が低下して換

。

3, 5）

気 / 血流不均衡を是正している。しかし酸素吸入によ

Ⅲ．酸 素 療 法

り肺胞気 O2 分圧が上昇するとこの代償は失われ、換気◦酸素投与は組織低酸素を防止するため速やかに行うが、過剰になると予後を悪化させる 。
7）◦調節酸素療法によりできるかぎり高 CO2 血症を防止する。目標 SpO2 は 88 〜 92％

。

1, 7）

/ 血流不均衡はむしろ悪化するとされる。
b）換気ドライブの抑制

慢性高 CO2 血症のある患者では、換気ドライブは主に低酸素性刺激により行われている。そのため酸素吸入により換気ドライブが抑制される。

1．目的・適応酸素投与は、低酸素血症による重篤な組織低酸素を防c）その他

他に酸素吸入によりヘモグロビンと結合できる CO2（213）33

2012 年 11 月 30 日

高 CO2 血症のリスクがある患者ですか？
主なリスクは重症か中等症の COPD（特に呼吸不全の既往があるか、長期酸素療法を受けている場合）

Yes
目標 SpO2 88〜92％

28％ or 24％の O2 投与開始
血液ガス採血（もし SpO2 ＞ 92％なら FIO2 を減量）

pH＜7.35＊かつ
PaCO2 ＞45mmHg（呼吸性アシドーシス
or 呼吸疲労）pH≧7.35 かつ
PaCO2 ＞45mmHg（高 CO2 血症）

PaCO2 ≧45mmHg ＊＊（正常か低値）

ベンチュリーマスクでSpO2 88〜92％を維持できる
最も低い酸素濃度を投与

上級医コンサルト
NPPV or IPPV 考慮

上級医の助言 or NPPVor ICU 入室を待つ間
ベンチュリーマスクでSpO2 88〜92％を維持できる最低濃度の酸素を投与

30〜60 分で血液ガス再検もし呼吸性アシドーシス（pH＜7.35 かつ PaCO2 ＞45mmHg）
なら上級医コンサルト。NPPV or ICU を考慮
もし PaO2 ≧60mmHg なら FIO2 減量を考慮

目標 SpO2 94〜98％
30〜60 分以内に血液ガスを再検

FIO2 を増量したら常に 1h 以内に血液ガスを再検すべきである。
もし pH＜7.35 で PaCO2 が正常か低値なら、代謝性アシドーシスを調べ治療する、SpO2 94〜98％にする。
＊＊
以前に NPPV か IPPV を受けた患者は最初の PaCO2 が正常でも SpO2 88〜92％を目標とすべき。
＊

Fig. 2Oxygen therapy for exacerbations of COPD（文献 7 より引用）が減少し、PaCO2 が上昇する Haldane 効果や、吸収性され 10）、最新の GOLD COPD グローバルストラテジ

無気肺が生じることも原因と考えられる。

ーにおいても目標 SpO2 は 88 〜 92％とされている 1）。
従来重篤な低酸素血症を放置してはならないことが3．酸素投与の方法

強調されてきたが、酸素投与の危険性も十分認識して、日本の「COPD ガイドライン」「酸素療法ガイドライ

酸素療法を行う必要があると考えられる。

ン」では目標 SpO2 を 90％以上（あるいは 88％以上）とした酸素投与を推奨している 2, 8）。一方、英国胸部疾患

4．酸素療法の実際 7）

学会（BTS）が 2008 年に発表した酸素療法ガイドライ

目標 SpO2 を 88 〜 92％として低濃度から酸素投与を

ンでは、過量酸素投与による高 CO2 血症と呼吸性アシ開始する。理想的には吸入気の FIO2 を規定できるベン

ドーシスの危険性を示したいくつかの報告 9）をもとに、チュリーマスクを用い、FIO2 24％あるいは 28％で開始

7）

COPD 患者に対する目標 SpO2 を 88 〜 92％とした 。

する。ただ、ベンチュリーマスクは取り扱いがやや煩

その後プレホスピタルでの調節酸素療法（目標 SpO2 88

雑なことや、患者の忍容性の問題もあり鼻カニュラに〜 92％、鼻カニュラ）と高流量酸素（マスク 8 〜 10L）

よる酸素投与が行われることも多い。鼻カニュラは吸を比較したランダム化比較試験（RCT）で、調節酸素

入気の FIO2 を規定することができないため、精密流量

療法群において呼吸不全による死亡、呼吸性アシドー計を用いて微量な流量調節を行う場合もある。BTS のシス、高炭酸ガス血症のリスクが有意に下がると報告

ガイドラインにおける調節酸素療法を示す（Fig. 2）。

34（214）

人工呼吸

COPD 急性増悪では重篤な低酸素血症があっても中等量までの酸素投与で改善することが多く、高濃度の酸素を必要とする場合は、肺炎、肺塞栓、気胸などの合併も考慮する 11）。高濃度酸素が必要な場合は流量 5 L 以上

Table 1

第 29 巻

第2号

Indications to NPPV

1．呼吸補助筋の使用、奇異性呼吸を伴う呼吸困難
2．pH＜7.35 かつ PaCO2 ＞45 を満たす呼吸性アシドーシス
3．呼吸回数＞ 25 回 / 分

で顔マスクやさらに高流量のリザーバー付きマスクを使（文献 2 より引用）

用するが、この場合は換気補助療法への移行を考慮する。
最近日本でも使用可能となった加温・加湿付き高流Table 2

量鼻カニュラは、最大 60L/ 分までの高流量酸素を 21〜 100％の FIO2 で規定して投与することができ、顔マスクよりも快適性が高く、PEEP 効果も期待できることから、今後有用なデバイスになると思われる

Ⅳ．換気補助療法。

4, 12）

Contraindications to NPPV

1．呼吸停止、または極端に呼吸循環動態が不安定な患者
2．患者の非協力
3．気道確保が必要
4．頭部・顔面または胃・食道の手術直後
5．頭部・顔面の外傷または変形

1, 2, 13）

（文献 2 より引用）◦呼吸性アシドーシスが認められる場合は換気補助療法を考慮する。
◦換気補助療法の目的は、呼吸仕事量を減じて呼吸筋試験で検討されており、成功率は一貫して 80 〜 85％となっている。NPPV の使用において最も大きな点は、疲労を改善すること。
◦ NPPV が第 1 選択。

保存的治療に比較して死亡率、挿管率が明らかに低下◦軽めの PEEP により auto PEEP を相殺する。

することである 1）。

◦重症例や NPPV で改善しない症例では侵襲的人工呼吸療法を行う。

例えば 758 人を対象としたメタアナリシスで、呼吸性アシドーシスを伴う COPD 急性増悪に対する NPPV
使用は、保存的治療（薬物療法＋酸素療法）に比較し1．換気補助療法の適応・原理て死亡率（11％ vs 21％）
、挿管率（16％ vs 33％）
、治

COPD の急性増悪に対して十分な薬物療法や酸素療療失敗（20％ vs 42％）に関して有意に良い結果であっ法を行っているにもかかわらず、呼吸状態が改善しない

た。また入院期間や院内肺炎などの合併症も軽減し、こ場合には換気補助療法の適応となる。具体的には調節酸

れらの結果は PH7.30 〜 7.35 の中等症群でも PH＜7.30

素療法を行っても PaCO2 ＞45mmHg、pH＜7.35 の呼吸の重症群でも同等に認められた 14）。

性アシドーシスが進行する場合や呼吸困難および頻呼吸が持続する場合には換気補助療法を行う

また重症の COPD 急性増悪における NPPV と侵襲的

。また外部

人工呼吸を比較した RCT では、NPPV 群と侵襲的人工からの PEEP は、気道抵抗を下げて内因性 PEEP を打消

呼吸群で死亡率に有意差はなかったものの、NPPV 群

し、吸気トリガーを改善させる（カウンター PEEP）。

のうち 47％で挿管を回避でき、挿管を回避できたもの

1, 2）

換気補助療法には NPPV と侵襲的人工呼吸があるが、では有意に死亡率が改善した 15）。この報告では NPPVNPPV は気管挿管を防ぎ死亡率を改善させる強いエビから挿管となった群においても安全に侵襲的人工呼吸

デンスがあるため 1, 13〜14）、禁忌がなければまず NPPVに移行できており、NPPV を優先して施行することにを実施するべきである。

問題はないといえよう。

Ⅴ．N P P V

2．適応

◦ COPD 急性増悪に対する NPPV 使用は、気管挿管を

COPD 急性増悪に対する NPPV の適応基準および除回避し、死亡率を低下させる強いエビデンスをもつ。

外基準を表に示す（table 1、table 2）。一般に NPPVは経験を重ねてゆくと成功率が上がることが示されて

1．エビデンス
NPPV は COPD 急性増悪に対する数件の無作為対照

おり 16）、初めは軽症例から導入し徐々に症例数を増やして重症例へ広げてゆくのが望ましい。

（215）35

2012 年 11 月 30 日

Table 3

Initial settings of NPPV for
exacerbations of COPD

IPAP の設定⃝導入は 8 〜 10cmH2O で開始し、患者の快適さ（呼吸困
難や呼吸補助筋の使用の程度）、次いで PaCO2、一回換気皮膚障害、呼吸困難を測るボルグスケール、空気嚥下による腹満などがあるが、漏れ無くモニタリングされるようチェックリストを用いて記録するとよい。
一般に PaCO2 については血液ガスで確認するが、「経量、呼吸数を参考に設定を変更する。

皮 CO2 モニター」を用いると、リアルタイムで CO2 レ◦PaCO2 は、まず 5 〜 10cmHg 程度低下することを目標

ベルの変化を観察できるのに加え採血回数を減らすの◦PaCO2 の最終的な目標は、呼吸不全前の安定期の値◦1 回換気量は 6 〜 10mL/kg を目標
EPAP の設定⃝基本的には 4 cmH2O のままでよい。
◦酸素化が不十分→ PEEP 効果を期待して上げるにも役立つ。
5．NPPV 使用時の鎮静
NPPV が継続不可能になる原因の多くは患者の受け◦トリガーがうまくかからない場合、試しに 4 → 6 → 8

入れ拒否や不穏による。そのため鎮静薬の投与が有用

cmH2O と変化させ、トリガーが改善すればその値にな場面がしばしばある。しかしプロポフォールやミダ

変更

ゾラムには舌根沈下や気道反射抑制作用があるため使（文献 13 より引用）

用しにくい。
一方デクスメデトメジンは舌根沈下や気道反射抑制

また意識障害を有する症例では、通常 NPPV は適応作用が少なく、呼吸抑制もほとんどない。さらに抗不とならないが、明らかに高 CO2 血症に伴う CO2 ナルコ

安・抗不穏、鎮痛作用があることから、NPPV 中の鎮ーシスが原因の場合は NPPV の効果で意識障害の改善

静として有用と考えられている 19）。

を得られるので用いてもよいとされる 17）。
6．NPPV の合併症
3．NPPV 使用の実際 13）

NPPV の合併症の多くはマスクトラブルによる局所リーク補正機能やトリガーの感度、マスク・回路の取の障害である。皮膚障害に対する対応としては、マス

り回しなどを考慮し、できるだけ NPPV 専用器を用いる。

クのバンドを強く締め過ぎないこと（敢えてリークをモードは S/T モードを用い、気道内吸気陽圧（inspiratory

残すように）、皮膚保護剤の使用、マスクタイプの変更

positive airway pressure：IPAP）は 8 cmH2O、気道内が有用である。

呼気陽圧（expiratory positive airway pressure：EPAP）

気胸は稀に発生する合併症であるが（5％以下）、胸は 4 cmH2O から開始する。FIO2 は SpO2 ＞90％を維持

腔ドレーンを入れれば NPPV の継続は可能とされる。

するできるだけ低い値に設定する（table 3）。

また腹部膨満による嘔吐・誤嚥も重大な合併症である

その後は患者の快適さ（呼吸困難や呼吸補助筋使用の程度、ボルグスケール）、PaCO2、一回換気量、呼吸が頻度は高くなく（5％以下）、観察を主に行い、ルーチンで経鼻胃管を挿入する必要はない。

数を参考に設定を変更するが、継続には患者の受け入Ⅵ．侵襲的人工呼吸管理れが重要なので、医療スタッフの観察や励ましが重要である。

◦初めから気管挿管、侵襲的人工呼吸が適応となる症例は少ない（10 〜 15％）。

4．NPPV 中のモニタリング
pH ＜ 7.30 の重症例は ICU での管理が望ましい 4, 18）。
NPPV 失敗の予測因子は 1 〜 2 時間後に呼吸性アシドーシス、呼吸数の改善がないこととされており、開◦侵襲的人工呼吸は救命率、人工呼吸器離脱率とも低
くはない。
◦ただし最重症 COPD に対しては、living will を尊重するなど慎重な判断を要する。

始後は悪化のサインを見逃さないようにモニタリングする必要がある 18）。項目としては、SpO2 を含む生体モ

1．適応

ニターの装着および血液ガスなどの呼吸パラメーター、

COPD においては NPPV が換気補助療法の第 1 選択

更に NPPV ならではのマスクフィッティングと顔面のであるため侵襲的人工呼吸療法の適応は NPPV 治療失36（216）

人工呼吸

Table 4

Indications for invasive mechanical ventilation◦NPPV が忍容できない、または NPPV に失敗

第 29 巻

第2号

2．侵襲的人工呼吸療法の実際◦換気様式は、ACV（assist-control ventilation）、同期◦呼吸停止または心停止型間欠的強制換気（synchronized intermittent manda­◦呼吸停止（意識消失または息苦しさによるあえぎを伴う

tory ventilation：SIMV）、圧支持換気（pressure support

もの）◦意識低下、鎮静によるコントロールが不十分な精神運動性興奮

ventilation：PSV）のいずれがより優っているという
データはないが、IPPV 導入初期には呼吸筋疲労の軽◦大量の誤嚥

減と換気量の確保を目的に、ACV あるいは SIMV ＋◦呼吸器分泌物を持続的に除去できないPS（pressure support）モードを用いる場合が多い。

◦心拍数 50/min 未満で、俊敏性に欠ける◦血行動態が重度に不安定で、補液と血管作動薬に反応しない◦気道抵抗が高いため、従量式換気（volume control
ventilation：VCV）を用いた場合は最高気道内圧が◦重度の心室性不整脈

高値となり、従圧式換気（pressure control ventilation：◦NPPV が忍容できない患者において、生命を脅かす低酸PCV）を用いた場合は適正な換気量を得るのに高い素血症を認める場合吸気圧が必要となる。高い気道内圧による圧外傷を（文献 1 より引用）防ぐために、一回換気量を減じてある程度の高 CO2血症は許容する。自発呼吸があると PCV や PSV の敗、NPPV 不耐容、NPPV 適応除外の時である（table

吸気圧を下げることができる場合があり、同調性が

1）

4） 。

改善するように設定呼吸回数や PEEP 値、トリガー

COPD 急性増悪に対する侵襲的人工呼吸では人工呼レベルを調節する。

吸器離脱困難の問題があり、特に最重症の COPD 症例◦呼吸筋疲労が著しいと効果的な自発呼吸が得られなにおいてはその適応を慎重に判断する必要がある 2, 20〜21）。

いため、鎮静レベルを上げて自発呼吸を抑制し、調一方 COPD に対する侵襲的人工呼吸の救命率について、急性呼吸不全を呈した多数の COPD 患者を対象とした研究では、院内死亡率は 17 〜 49％と報告され、他

節換気を選択する。
◦ FIO2 は SpO2 90 〜 92％を目標に、できるだけ低い値に設定する。

疾患に比較してむしろ良好とされた 。また人工呼吸◦トリガーは、内因性 PEEP によるミストリガーを防器からの離脱困難で気管切開となった COPD 増悪症例

ぐために、より鋭敏な流量トリガーの方が望ましい。

95％が NPPV の使用により最終的に人工呼吸器を離脱

流量トリガーで 2 L/min あるいは圧トリガーなら−2できたという報告もある

cmH2O に設定する。

1）

。

22）

これらの成績をもとにすれば、COPD に対する侵襲◦内因性 PEEP の 8 割程度の PEEP をかけることによ的人工呼吸の救命率や、人工呼吸器離脱率は決して悪り、呼吸仕事量の軽減が得られる。通常は 5 〜 10cmH2O

くなく、いたずらに侵襲的人工呼吸を回避してはならに設定するが、PEEP が高くなると肺の過膨張を来ないことがわかる。しかし長期予後はあまり期待できたしやすいので注意する。

ず、侵襲的人工呼吸から離脱できても QOL が大きく低下すると考えられる。従って、すでに QOL の低下◦ PSV では、呼吸数が 30 回以下となるように PS レベ
ルを設定する。

している最重症の COPD 症例に対する侵襲的人工呼吸◦内因性 PEEP に加えて人工呼吸の陽圧が負荷されるの適応は、患者や家族の希望、これまでの治療経過、増ことにより、侵襲的人工呼吸の導入時に一過性に血悪原因の改善見込みなどを考慮して総合的に判断すべ

圧が低下する場合があるため、過換気を防ぎ、輸液きと思われる。

負荷などで対応する。

また NPPV が成功しなかった場合に気管挿管し侵襲的人工呼吸まで実施するのか、あるいは NPPV を最大限度の治療にするかについても、事前に患者や家族と十分に相談しておく必要がある。

3．人工呼吸器離脱、抜管に関して
COPD 急性増悪時の侵襲的人工呼吸では weaning が問題となることが多く、人工呼吸時間の 60％が weaningにあてられるといわれる。これに対し、人工呼吸器離（217）37

2012 年 11 月 30 日

脱困難な症例に対する NPPV 使用や、抜管後の呼吸不重要だと強調して締めくくりたい。

全の予防にも NPPV の有効性が示されている。
12 の RCT によるメタアナリシスにおいて、慢性的

本稿の全ての著者には規定された COI はない。

な CO2 貯留がある症例の急性増悪においては、自発呼吸テスト（SBT）をクリアしなくても NPPV 使用下に抜管することで、死亡率が相対危険度（RR）0.55、院
内肺炎の発生率 0.29、人工呼吸器使用期間−5.64 日、気管切開の必要性 RR0.16 と有意な改善が見られた。再挿管率は通常の SBT をクリアしての weaning と差がなかったと報告された 21）。よって COPD（あるいは高CO2 症例）において、気道確保困難、多量の分泌物、意識レベル不良などの悪条件がなければ NPPV サポー
ト下の抜管を試みてもよいといえよう。
また抜管後すぐに NPPV を使用することで抜管後の呼吸不全を防止できるかもしれないとの報告もある 23）。
RCT において抜管後 NPPV を使用することにより、SBT
施行時に高 CO2 血症を示した群では抜管後呼吸不全の発生率が低かった。
しかし、呼吸不全が発生するまで待って NPPV を使用すると死亡率が増加するというデータも示されており 24）、NPPV サポートがうまくいかない、または NPPV
使用前に重篤な呼吸不全が生じた場合は、無理せず挿管管理を考慮すべきであろう。

最近の研究では COPD 急性増悪を含む CO2 貯留を来す呼吸不全例に対し、ポンプを用いない体外式膜型肺（pumpless extracorporeal lung-assist：PECLA）を装着し、血中の CO2 を除去することで気管挿管を回避しうることが示されており 25）、現在欧州で臨床研究が行われている（http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT
01422681）。この体外循環を用いた膜型肺は、技術の進歩とともにインフルエンザ肺炎を始めとする重症呼吸不全症例への成績が向上しており、今後注目される
呼吸補助手段といえよう。

http://www.goldcopd.org/uploads/users/files/GOLDReport2011_
Japanese.pdf2） 日本呼吸器学会 COPD ガイドライン第 3 版作成委員会：COPD（慢性閉塞性肺疾患）診断と治療のためのガイドライン 第
3 版．日本呼吸器学会．東京，メディカルレビュー社，2009．
3） 坪井知正：増悪時の呼吸管理（特集

COPD 増悪に対する管理）．日胸臨．2008：67；31-49．
4） American Thoracic Society, European Respiratory Society：Standards for diagnosis and management of patients with
COPD. 2004.
http://www.thoracic.org/statements/resources/respiratorydisease-adults/copdexecsum.pdf
5） O’Donnell DE, Parker CM：COPD exacerbations. 3：Patho­
physiology. Thorax. 2006：61；354-361.
6） Rodriguez-Roisin R：COPD exacerbations. 5：management.
Thorax. 2006：61；535-544.
7） O’Driscoll BR, Howard LS, Davison AG and British Thoracic
Society：BTS guideline for emergency oxygen use in adultpatients. Thorax. 2008：63；S1-S68.
8） 日本呼吸器学会

肺生理専門委員会，日本呼吸管理学会

日本呼吸器学会，日本呼吸管理学会．東京，メディカルレ
ビュー社，2006．
9） Plant PK, Owen JL, Elliott MW：One year period prevalence
study of respiratory acidosis in acute exacerbations of COPD：
implications for the provision of non-invasive ventilation andoxygen administration. Thorax. 2000：55；550-554.
10） Austin MA, Wills KE, Blizzard L, et al.：Effect of high flow
oxygen on mortality in chronic obstructive pulmonary
disease patients in prehospital setting. BMJ. 2010：341；
c5462.
11） Schumaker GL, Epstein SK：Managing acute respiratory
failure during exacerbation of chronic obstructive pulmonary
disease. Respir Care. 2004：49；766-782.
12） Roca O, Riera J, Torres F, et al：High-flow oxygen therapy
in acute respiratory failure. Respir Care. 2010：55；408-413.
13） 日本呼吸器学会 NPPV ガイドライン作成員委員会：NPPVとめ

以上 COPD 急性増悪の呼吸管理について概説した。
換気補助療法としての NPPV は気管挿管を防止し、死亡率を改善させる。NPPV の成功はスタッフの習熟度に大きく左右されることから、NPPV に対する習熟度を高めることが、COPD 急性増悪の呼吸管理において38（218）

関するグローバルストラテジー 2011 年改訂版（日本語版）．

酸素療法ガイドライン作成委員会：酸素療法ガイドライン．

Ⅶ．その他の換気補助

Ⅷ．ま

参考文献
1） GOLD 日本委員会：慢性閉塞性肺疾患の診断、治療、予防に（非侵襲的陽圧換気療法）ガイドライン．日本呼吸器学会．
東京，南江堂，2006．
14） Ram FS, Picot J, Lightowler J, et al：Non-invasive positive
pressure ventilation for treatment of respiratory failure due
to exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease.
Cochrane Database Syst Rev. 2004：3.
15） G Conti, M Antonelli, P Navalesi：Noninvasive vs conventional
mechanical ventilation in patients with chronic obstructive人工呼吸

pulmonary disease after failure of medical treatment in theward. Intensive Care Med. 2002：28；1701-1707.
16） Elliott MW, Confalonieri M, Nava S：Where to perform

第 29 巻

第2号

intubated adults with respiratory failure. Cochrane Database
Syst Rev. 2010：8.
22） Quinnell TG, Pilsworth S, Shneerson JM, et al：Prolonged

noninvasive ventilation? Eur Respir J. 2002：19；1159-1166.

invasive ventilation following acute ventilatory failure in17） Díaz GG, Alcaraz AC, Talavera JC：Noninvasive positive-

COPD：weaning results, survival, and the role of noninvasive

pressure ventilation to treat hypercapnic coma secondary
to respiratory failure. Chest. 2005：127；952-960.
18） Nava S, Hill N：Non-invasive ventilation in acute respiratory
failure. Lancet. 2009：374；250-259.
19） Akada S, Takeda S, Yoshida Y, et al：The efficacy ofdexmedetomidine in patients with noninvasive ventilation：a preliminary study. Anesth Analg. 2008：107；167-170.
20） Chandra D, Stamm JA, Taylor B, et al：Outcomes of non­invasive ventilation for acute exacerbations of chronic

ventilation. Chest. 2006：129；133-139.
23） Ferrer M, Sellares J, Valencia M, et al：Non-invasive
ventilation after extubation in hypercapnic patients withchronic respiratory disorders：randomised controlled trial.
Lancet. 2009：374；1082-1088.
24） Esteban A, Frutos-Vivar F, Ferguson ND, et al：Noninvasive
positive-pressure ventilation for respiratory failure after
extubation. N Engl J Med. 2004：350；2452-2460.
25） Kluge S, Braune SA, Engel M, et al：Avoiding invasive

obstructive pulmonary disease in the United States, 1998-2008.

mechanical ventilation by extracorporeal carbon dioxide

Am J Respir Crit Care Med. 2012：185；152-159.

removal in patients failing noninvasive ventilation. Intensive21） Burns KE, Adhikari NK, Keenan SP, et al：Noninvasive
positive pressure ventilation as a weaning strategy for

Care Med. 07/2012；DOI：10.1007/s00134-012-2649-2（Onlinefirst）．

Respiratory care for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease（COPD）
Toshihiro SAKAKIBARA 1），Ryuichi HASEGAWA 2）3），Yasuhiro KONDO 1）
Department of Respiratory Medicine and Allergy, Tosei General Hospital

1）

Department of Emergency and Intensive Care Medicine, Tosei General Hospital

2）

Advanced critical care center, Aichi Medical University Hospital

3）

Corresponding author：Toshihiro SAKAKIBARA
Department of Respiratory Medicine and Allergy, Tosei General Hospital
160 Nishioiwake-cho, Seto-shi, Aichi, 489-8642, Japan
Key words：acute exacerbation of COPD，ventilation-perfusion mismatch，oxygen therapy，
noninvasive positive pressure ventilation，intubated mechanical ventilation
Acute exacerbations of COPD are conditions with worsened ventilation-perfusion mismatch and muscle
fatigue caused by marked airway resistance, and frequently bring hypoxemic respiratory acidosis. The purposeof the respiratory care for acute exacerbations of COPD is ① correction of hypoxemia and ② relief of therespiratory muscle fatigue by decreasing respiratory workload. Therefore respiratory care for the patientswith acute exacerbations of COPD mainly consists of oxygen therapy and assisted ventilation.
Oxygen therapy should be delivered to maintain target SpO2 of 88-92% and avoid severe hypercapnia withcareful titration of oxygen flow. The assisted ventilation should be considered when hypoxemia and/or severe
respiratory acidosis are not corrected despite optimal medical therapy and oxygen administration. Noninvasive
positive pressure ventilation（NPPV）is the first line treatment as assist ventilation for acute exacerbations of
COPD. NPPV reduces the need for tracheal intubation and is associated with lower mortality and shorter hospitalstay. For the success of NPPV, the key elements are comfortable patient care by trained medical staffs and reliefof painful sensation by sedative agents. Then the decision to institute intubated mechanical ventilation should bebased on when the patients fail NPPV, have any contraindications to NPPV or are in any other life-threatening
situations. On the weaning from intubated mechanical ventilation, NPPV is also useful for the early extubation,
the avoidance of tracheostomy, and decreases mortality of patients with acute exacerbations of COPD.

（219）39