人工呼吸

特Jpn J Respir Care 2013；30：187-91

集

肺保護療法の最適化をめざす

NPPV と肺保護戦略長谷川隆一
キーワード：非侵襲的陽圧換気，肺保護戦略，PEEP，自発呼吸，人工呼吸器関連肺炎

はじめにあるが、後者は自発呼吸下では圧支持換気（pressuresupport ventilation：PSV）と同じと考えて良い。肺急性呼吸促迫症候群（acute respiratory distress synd­

保護戦略の「低一回換気量」を行うには、自発呼吸をrome：ARDS）に対する肺保護戦略の根幹は、「低一回抑制して換気量を制限することになるが、PSV では自換気量」と「高めの呼気終末陽圧（positive end-expira­

発呼吸の自由度が高いため一回換気量を一定以下に制

tory pressure：PEEP」であるが、気管挿管を伴わな限するのは困難である。つまり NPPV においては「低い非侵襲的陽圧換気（noninvasive positive pressure一回換気量」アプローチは不可能と言わざるをえない。

ventilation：NPPV）でこれらを行うことは可能だろ

従って NPPV で可能な肺保護戦略は、「高めの PEEP」

うか。ARDS に対して NPPV は禁忌ではないものの、を付加することである。しかしこの場合、気管挿管し一般には挿管人工呼吸が第一選択であり、NPPV によない NPPV でどの程度の PEEP レベルが可能か、またる換気量の制限や高めの PEEP を前提とする呼吸管理マスクからのリークがどのように影響するかなどの課はこれまで報告がない。しかし NPPV には、気管挿管題が残る。

を行わないことによるいくつかの利点も存在し、それNPPV や挿管人工呼吸において、肺内における気道らをうまく用いることで一般的な肺保護戦略とは異な内圧の伝播を in vivo で実測した報告はほとんどなく、る視点で ARDS 症例の予後を改善することができるかまして比較したものは見当たらない。従って気道内圧もしれない。本項では NPPV による肺保護戦略の実現の肺胞への影響については予後を比較するいくつかのの可能性、および NPPV ならではの肺保護効果につい臨床的検討から推測するしかない。例えば、心原性肺て考察する。

水腫に対する陽圧（CPAP）の効果については診療ガ

NPPV による肺保護戦略
1．
「高めの PEEP」の付加

イドラインでも取り上げられているが 1）、近年 Masip
らは meta-analysis を行い、NPPV による CPAP が「酸素投与＋薬物療法」と比較して、気管挿管のリスクをNPPV は陽圧人工換気の一つだが、気道の開通を維60％減少させ（RR 0.40；95％ CI 0.27-0.58）、死亡率も持するために原則として自発呼吸を温存して用いられ47％減少させる（RR 0.53；95％ CI 0.35-0.81）ことをる。代表的な換気モードは持続気道陽圧（continuous示した 2）。この CPAP による治療効果の機序としては、

positive airway pressure：CPAP）とハイレベル気道

肺水腫に陥った肺胞を開通させてコンプライアンスや陽 圧（bilevel positive airway pressure：BiPAP） で換気血流比の改善をもたらしガス交換能が回復する、

公立陶生病院

救急部

胸腔内圧が上昇して静脈還流による左室の前負荷や後負荷を軽減することにより心機能が回復する、などがNovember 30, 2013187

Hasegawa R

NPPV（n=32）
500

500

116±24 P＜0.001（平均±SD.）

230±76

450

400

400

350

350

300300

PaO2 /FIO2

PaO2 /FIO2450

PaO2 /FIO2

挿管・人工呼吸（n=32）

250
200

1001005050

図160min211±68200150

Base Line

124±25 P＜0.001（平均±SD.）

2501500

PaO2 /FIO20Base Line

60min

ARDS 症例に対する、NPPV および挿管・人工呼吸中の PaO2 /FIO2（導入前と 1 hr 後の変化）
両者の酸素化の改善は同じ程度（文献 3 より引用）考えられている。現在報告されている多くの臨床デー

れる 15cmH2O を超えるような high PEEP を維持する

タからは、NPPV による CPAP においても十分な治療ことは、エアリークや患者の受け入れ、呑気による腹効果が得られており、肺胞に対してほぼ設定した通り部膨満などの問題があり現実的ではない。NPPV で可の陽圧が得られていると推測される。

能な PEEP レベルの上限は経験的に 10 〜 15cmH2O 程

一方 Antonelli らは 64 例の急性呼吸不全症例を 2 群に分け、ICU 用の人工呼吸器を用いて NPPV と挿管・度であり、このレベルの気道内圧では十分な肺保護効果を期待できない症例もありうると思われる。

人工呼吸の効果を検討した 。呼吸不全の原因は、肺3）炎、外傷、心原性肺水腫、術後呼吸不全と様々であり、

2．エアリーク

人工呼吸開始前の PaO2 /FIO2 は両群ともおよそ 120 でもう一つの問題はエアリークである。特に ICU の人あった。導入 1hr 後の PaO2 /FIO2 は両者とも同様の改工呼吸器を用いて NPPV を行う場合は、リーク補正機善傾向を示し（図 1）、平均 PEEP 値は NPPV 群で 5.1能を有していても基本的にはリークがないことを前提±1.4cmH2O、挿管・人工呼吸群で 5.3±1.2cmH2O とほに設計されており、使用するマスクもリーク機構を持ぼ同じであった。最終的に NPPV 群の 10 例（31％）がたないタイト・フィッティングのものが選択される。

挿管人工呼吸に移行したが、肺の酸素化能に注目すれ従ってリーク量が増えると、これらの機種では同調性ば同じ PEEP レベルなら NPPV でも挿管人工呼吸でもの不良や設定圧が維持できないなどの問題が発生しや酸素化改善の程度は同じであった。このように、気道すい。一方 NPPV 専用器では、マスク周囲および口かの開存および無気肺の改善、肺胞換気量の増加、酸素らのリークは当然として、呼気はリークとともに回路化の改善といった気道内陽圧による呼吸不全の改善効外へ放出する設計となっている。従って専用器におい果は NPPV と挿管人工呼吸ではほぼ同じであり、従っては、リークは再呼吸を防止するために必須であるとて肺胞にかかる圧も設定が同じならほぼ同程度である

同時に、マスクというインターフェースに適した気道と言ってよいだろう。

内圧の制御が行われている。その結果マスク・フィッ

しかし実際には NPPV による気道内圧には限界があティングが容易となり、患者も NPPV に対するコンプり、挿管人工呼吸による肺保護戦略でしばしば用いらライアンスが向上しマスクを受け入れやすくなる。表 1

188

November 30, 2013

人工呼吸

表1NPPV 呼吸器

NIP nasal III
S/TCAPA
S（自発）
T（時限）

モード

Jpn J Respir Care Vol.30 No.2

主な NPPV 用人工呼吸器の特徴（各社のカタログデータより）
Dräger carina

Vision

VC-SIMV
Auto flow
PC-BIPAP
PC-AC
SPN-PS
SPN-CPAP

S/T
CPAP
PAV

V60

Benett 840

Servo S/I

S/T
A/C
A/C
CPAP （PCV，VCV，VC Plus）（VC，PC）
PCV
SIMV
SIMV
AVAPS （PCV，VCV，VC Plus）（VC，PC）＋ PS
SPONT
CPAP
（CPAP，PSV，VS，PAV，（PS/CPAP）
Bi-Level，NIV）
NIV

e500
A/C
SIMV
（Volume Control,
Pressure Control,
Volume Target
Pressure Control）
SPONT
定常流

リーク補正
（L/ 分）

4050＞60＞606550

15

最大吸気流量（L/ 分）

170180240240200

198250吸気圧発生機構 ブロア

ブロワブロワブロワ

圧縮空気＋流量制御弁

圧縮空気＋流量制 圧縮空気＋流量制御
御弁
弁内蔵バッテリー

60 分

なし

6 時間30 分以上

60 分

90 分
調節可能

なし

酸素濃度不可

調節可能

調節可能 調節可能 調節可能

調節可能

使用目的

在宅専用器

急性期 / 在宅専用器

急性期専用器

急性期
急性期
NPPV 対応従来型 NPPV 対応従来型

急性期専用器

急性期
NPPV 対応従来型に各人工呼吸器の気道内圧制御の方法とリーク補正機可能性がある。これは気道圧開放換気（airway pressure能の比較を示す。急性期用 NPPV 専用器では、従来型

release ventilation：APRV）中に、自発呼吸を残すこ

人工呼吸器と比較しておよそ 2 倍のリーク補正機能をとによる胸腔内の陰圧が背側の無気肺をリクルートす有しており、同調性が優れている。

ることで、酸素化や換気効率の改善をもたらすことか

しかし専用器といえども、マスク・フィッティング

ら推測される 4 〜 5）。つまり人工呼吸器による気道内陽の著しい不良、鼻マスク使用時の口からの大量リーク、圧に、呼吸筋の収縮による胸腔内陰圧が加わることでなどでは、補正限界を超えるリークにより設定した気経肺圧（transpulmonary pressure）が高まり、肺胞が道内圧を維持できない。特に ALI/ARDS 症例で高い広がりやすくなると同時に、換気分布が適正化し換気・PEEP 値を設定する場合では、コンプライアンスの低血流比が改善する。特に横隔膜の収縮は肺の下葉の拡い呼吸器系に対し回路内の流量が著しく多くなるため張に有利に働くとされ、ARDS においてしばしば観察相対的にリークが増加し、設定通りの気道内圧の維持される背側無気肺の改善に有用であると考えられる。

が困難になる。この時医療者はマスクのストラップをこれによりガス交換障害の改善が得られれば、吸入酸きつく締めてリークを減らそうとするため、皮膚トラ素濃度や吸気圧・PEEP を下げて肺保護的な設定に調ブルが増加したり、患者が NPPV を拒否したりするこ節し、肺のストレスを軽減できると思われる。とにつながるので、無理せず挿管人工呼吸への移行も一方、患者の換気のドライヴが著しく強い場合、頻考慮すべきである。さらにさまざまなタイプのマスク呼吸を呈したり一回換気量が大きくなったりするが、こを試してリーク量を調節したり、同時に皮膚トラブルの時同時に胸腔内の陰圧も大きくなる。その結果気道を防止したりする工夫も必要である。設定通りの圧に内圧はそれほど高くなくても transpulmonary pressure

達しているかは、モニター画面を確認しないとわからが上昇することにより、肺障害を助長する可能性のあないこともあるので、定期的に気道内圧の実測値や波ることが動物実験で示されている 6）。従って NPPV で形データを観察することが重要である。

自発呼吸を温存する場合には、患者の呼吸パターンにNPPV による自発呼吸温存前述の通り NPPV は自発呼吸を温存する換気様式で注意して、極端に呼吸パターンが不良の場合は鎮静薬や筋弛緩薬を使用して自発呼吸を抑制し、気管挿管・調節換気とする方が肺の安静を保つには有利であろう。

あることから、自発呼吸による肺保護効果が期待できる

November 30, 2013189

Hasegawa R

染症の合併が少ないことを示した 12）。これらの結果は、NPPV による VAP 予防

気管挿管チューブが病原微生物の侵入経路となり、VAP

ARDS において呼吸器感染の合併は予後の悪化要因をはじめとする気道系の感染症の発症のリスクとなっであると同時に、肺障害を進行させガス交換を著しく低ていることを示している。また血液疾患や臓器移植後下させ呼吸管理を困難にする。特に挿管人工呼吸に伴うの症例など、免疫不全症例の急性呼吸不全に対しても人工呼吸器関連肺炎（ventilator associated pneumonia：感染症の合併を減少させて、有意に死亡率を改善するVAP）の影響は大きく、VAP の予防は ARDS のみなとされ 13 〜 14）、NPPV は免疫不全症例の呼吸不全の第らず全ての人工呼吸症例における命題となっており、一選択の人工呼吸療法とされている。

肺保護戦略の一対策と言ってもよいであろう。
以上より、NPPV による早期離脱や挿管回避は、成1．早期抜管功すると有意に VAP を減らし、予後を改善させる可慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary

能性が示されており、軽症の ARDS 症例においては試disease：COPD）などの慢性呼吸器疾患を有する症例みてもいいといえるだろう。しかし NPPV を用いた早や、廃用による呼吸筋力低下で呼吸不全を来たした症期離脱の適応基準や離脱中の NPPV の設定など、未だ例では、NPPV を用いて早期抜管し呼吸管理する方法に標準的な方策が確立されていないという点や、いたの有用性が示されている。Nava らの報告では、挿管人ずらに再挿管のタイミングを引き延ばしたりすれば、抜工呼吸中の COPD 急性増悪患者で離脱トライアルに失管後呼吸不全による再挿管のリスクや気管切開率の上敗した症例を、そのまま人工呼吸を継続するものと抜昇、VAP の発症などにより人工呼吸時間や ICU 入室管して NPPV とするものの 2 群に分け検討したところ、期間の延長をもたらして患者の予後を悪化させる可能挿管群では VAP の発症が 28％にみられたが、NPPV性もあり 15 〜 17）、それぞれの施設において十分なトレー群では 0％であった 7）。また Ferrer らも挿管・人工呼ニングと注意深い観察が必要である。

吸中の離脱困難症例を、通常の離脱を継続するものと

まNPPV を用いて早期離脱を図るものと 2 群に分けて検討とめ

すると、それぞれ VAP の発症率は 59％、24％と NPPV

以上より NPPV における肺保護戦略としては、PEEP群で有意に少なかったと報告した 。最近 Burns らがによる肺胞のリクルートメントと、自発呼吸による無行ったメタアナリシスでは、12 の報告を解析し、COPD気肺および換気血流比の改善、VAP など感染症の予を含めたすべての疾患を対象としてその有用性を検討防などが期待されるが、いずれも有用性を示す明確なしている 。その中で、従来の人工呼吸離脱に比べて根拠には乏しい。しかしマスクや回路からのエアリー

NPPV による早期離脱は、死亡率の低下や ICU 入室期クが補正範囲に調整され、患者の自発呼吸パターンと間・入院期間および人工呼吸時間の短縮をもたらす一呼吸器との同調性が維持されていれば、設定した気道方で、VAP の発症においては相対危険度 0.29（0.19-内圧は挿管・人工呼吸と同様に肺に作用していると考0.45）と有意に発症率を低下させると報告した。

えられ、軽症の ARDS に対しては十分な効果を示す可8）9）能性もある。
2．挿管回避また本誌別項にも掲載されている新しい ARDS の基

一方 NPPV による挿管回避により予後が改善すると準 “The Berlin Definition” では、ARDS の酸素化の指いう報告もみられる。例えば Guérin らは、NPPV の標として CPAP または PEEP を 5 cmH2O 付加した状みで管理すると、挿管人工呼吸に比べて有意に VAP態における PaO2 /FIO2 を評価するとしている。いかにの発症率が減少したと報告し 10）、また Antonelli らもしてこの CPAP/PEEP を付加するかについては示され

NPPV と挿管人工呼吸の比較で副鼻腔炎や肺炎などのていないが、NPPV を用いれば気管挿管せずに ARDS感染症の合併が NPPV で有意に少ないとしているの重症度判定を行うことが可能となり、診断において。

11）

さらに Nourdine らは 48 時間以上人工呼吸を施行した症例で、NPPV だけで管理すると VAP やその他の感190

November 30, 2013

も NPPV の有用性は高まっているといえよう。

人工呼吸

著者には規定すべき COI はない。

Jpn J Respir Care Vol.30 No.2

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