人工呼吸

特Jpn J Respir Care 2019；36：10-13

集

呼吸療法領域における自動化と AI ～近未来へ向けて～

呼吸療法機器における自動化とインターネットの果たす役割～ NPPV モードと nCPAP の新しい遠隔療法を中心に～
齊藤司・中田恭彦

キーワード：iVAPS，Auto EPAP，AirView，myAir，人工知能，レスメド

Ⅰ．は じ め にる。スパイロメトリー、呼吸筋、睡眠の質、覚醒または酸素飽和度低下指数に有意差はなく、アドヒアラン

近年、人工知能（AI）によるデータ分析技術であるスについては iVAPS で優位を示した（5：40〈4：42

深層学習の進化により、画像や動画を用いた分析が可～ 6：49〉vs 4：20〈2：27 ～ 6：17〉hh：mm/night；

能になりつつある。その例としてここでは、人工呼吸

P＝0.004）。また Nilius 2）らは慢性高炭酸ガス血症を伴器 Astral TM、Stellar TM（レスメド社、米国）などに搭

う慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary

載されているハイブリッドな換気機能および Informa-disease：COPD）患者に iVAPS または PS を使用した

tion and Communication Technology（ICT）を活用し場合の呼吸イベントおよび睡眠の質について、PS とたソリューションを紹介する。

iVAPS の間に二酸化炭素排出効果に差異は認めなかっ

Ⅱ．iVAPSiVAPS

TM（Intelligent Volume Assured PressureSupport）と呼ばれる機能は、換気をモニターし、プたと報告している（52.9±6.2 vs 49.1±6.4mmHg）。換気圧については iVAPS が PS よりやや大きいが、夜間覚醒などの睡眠の質の低下を認めることなく、PS に比較して送気量が増大することが認められた。

レッシャーサポート（PS）と呼吸回数を適切に自動調

また近年は上気道の開存性を維持することを目的と節することで、予め設定した目標分時肺胞換気量を維した Auto EPAP 機能が加わった。従来は PSG（poly-持できるように設計されている。PS は設定された範囲somnography）下でマニュアルタイトレーションを実内で変動し、患者の呼吸努力の減少により肺胞換気量施することが一般的であるが、Auto EPAP では、気流が目標値を下回ると PS を上昇、また肺胞換気量が目標制限や上気道閉塞の程度を装置が見極め、その重症度値を上回ると PS を低下させる。加えて iVAPS に搭載に応じて予め設定された範囲内で EPAP の自動調整をされている iBR（intelligent backup rate）と呼ばれる行う仕組みである（図 1）。

呼吸バックアップシステムが PS と連動し、呼吸リズ

Auto EPAP 使用の例として McArdle 3）らの報告をムを調整しつつ肺胞換気量を維持することが可能であ紹介する。閉塞性睡眠時無呼吸（obstructive sleepる。

apnea：OSA）とさまざまな疾患の合併頻度について

Kelly 1）らの報告では、iVAPS による換気自動調整と広く知られているが、この研究では慢性低換気症候群経験を積んだ医療者による標準的 PS 換気の比較検査で、で OSA を伴う患者に iVAPS モードを設定し、AutoiVAPS は PS に比して非劣性であったと結論づけてい

EPAP と 5 年以上の経験を積んだ睡眠技師による Fixed

レスメド株式会社

10May 30, 2019

EPAP のランダム化比較試験を実施している。Auto
EPAP iVAPS 群は Fixed EPAP iVAPS 群に対し OSA

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.36 No.1

コントロールにおいて非劣性であり、睡眠時の呼吸状情報をパソコン上などで管理および閲覧できるもので態や睡眠の質に両群での差は認めない結果を示した。

ある。従来は、装置に内蔵されている SD カードの情

このように、iVAPS は標準的 PS と同様の安定した報をパソコンにダウンロードし、専用のソフトウェア換気量の維持を図ることができるとされている。また、上で閲覧する必要があった。現在は、治療装置から携新たに搭載された Auto EPAP により患者の呼気圧を帯電話の 3G ネットワークを介して自動的に AirView自動調節して上気道閉塞を改善しながらの換気補助がサーバに送信されたデータを閲覧することが可能であ可能となった。

る。AirView にデータ送信が可能な装置として、睡眠しかし、いずれの試験においても症例数はまだ多く時無呼吸の治療装置である AirSense TM 10（AS10／レはなく、試験期間も比較的短い。長期使用における臨スメド社、米国）がある。サーバに格納されたデータ

床的効果性については、さらなる調査が望まれる。

は、ブラウザを介してインターネット経由で閲覧する。
AirView で閲覧できる AS10 のデータは、患者が使用Ⅲ．AirViewしている装置の設定情報、実際に装置を使用した時間、1．nCPAP 管理での ICT の活用

圧力、リーク、そして無呼吸低呼吸指数（apnea hy-

一方、治療機器という枠を超えて ICT を活用した製

popnea index：AHI）などがある（図 2）。
AirView の活用方法としては、患者の来院前に医師品やサービスが、昨今地域医療連携などより広い分野が AirView 上で患者の治療情報を事前に確認することなどにおいても急速に普及しつつある。
在宅医療の分野においても積極的に ICT を活用したで、外来でのより質の高い、効率的な診療を期待できソリューションが展開されているが、その 1 つとしてる。また、患者の来院時のみならず、必要な際にいつAirView（レスメド社、米国）が挙げられる。これでも治療状況を把握することで、治療からの離脱を防は医療機関および在宅医療会社向けのクラウドサービ

ぐための介入の必要性の判断や、状況によっては患者スであり、レスメド社の治療装置から出力される治療に来院を促すなどのより積極的な診療に役立てること

TM

圧力上限値
PS maxEPAP max
PS min
EPAP mina

図1bc

iVAPS＋Auto EPAP アルゴリズム

図2

AirView の画面

May 30, 201911

Saito T, et alができる。
2．AirView の持つ機能の長所
AirView では治療情報だけでなく装置の状態も把握可能である。たとえば、加湿器の接続状況、加湿レベル、装置の周辺温度、およびチューブ温度などが確認できる。また、装置が故障した場合はメッセージが表示される。これらの情報により、在宅医療会社が装置

図3

患者向けソリューション myAirに関するトラブルシューティングに対して迅速に対応し、患者の治療継続をバックアップする。

装置やマスクの使用に関するヒントや、患者の睡眠のまた、AirView の特筆すべき点として、装置からデ状態に応じた励ましメッセージを、電子メールとしてータを受信するのみでなく、装置に対してデータを送患者に送信する機能を有する。患者の装置の使用状況信できる「遠隔設定変更機能」が挙げられる。治療モや使用期間などの蓄積された情報を myAir が独自のード、圧力、EPR（expiratory pressure relief／呼AI で解析し、メッセージの内容や送信のタイミングを気圧力軽減）、レスポンス、ランプ、加温加湿の設定を、患者毎に決定する。この結果、患者はカスタマイズさ遠隔で AirView から装置に直接送信して設定を反映されたタイミングで適切なメッセージを myAir から受信せることが可能である。これまでの、①患者宅の装置する。さらに、myAir は装置やマスクの取扱い方法なから SD カードを回収して医療機関に持参、②医療機どの情報を提供する動画ライブラリも備えている。以関で SD カードを読み込んで設定を変更、③ SD カー

前は、患者が自身で睡眠状況を確認したり、装置やマドを患者宅の装置に取り付け、という一連のプロセス

スクについて学ぶための手段は限られていた。myAirと比較して、医師が設定変更を簡便かつ速やかに行う

は睡眠情報を見える化し、患者に寄り添う励ましメッことができ、患者のコンプライアンス向上が期待できセージや手軽な動画ライブラリを提供することで、患る。

者がより積極的に装置の使用に取り組み、アドヒアラTM

さらに、人工呼吸器のモードの段で前述した Stellarンスが向上するよう支援する。

および Astral も、3G 通信機能を備えた専用の通信モ

海外の研究では、実際に患者の装置使用時間が長くジュール ResMed Connectivity Module（RCM）を接なるなど、myAir によるアドヒアランスの向上が報告

続することで、装置データを AirView サーバに送信し、されている 4）。また別の研究では、とくに AirView と持続気道陽圧（continuous positive airway pressure：

myAir を組み合わせて活用した場合にアドヒアランスCPAP）装置と同様に患者情報を閲覧できる。の向上が有意に確認されたことも報告されている 5）。

Ⅳ．myAir

このように ICT の普及とその積極的かつ適切な活用がもたらすメリットは、患者および医療者にとどまら

AirView の登場により、医療機関や在宅医療会社のず、患者の家族などその周辺をとりまく環境にも拡散環境は大きな変化に直面しているが、それに伴い患者していくと思われる。さらに今後は ICT および AI のに対する ICT の活用も進んでいる。実例として、患者技術は患者個々の違いにあわせた治療の推奨、予後の向けのソリューション myAir TM がある。myAir は、患予測などの分野への展開が期待される。

者が睡眠情報を自身で参照できるツールである。AS10からクラウドに送信された患者自身の睡眠データを、

COI に関し、著者はレスメド株式会社の社員である。

パソコンやスマートデバイス上でブラウザを介して時と場所を問わず閲覧することができるものである（図‘intelligent’ autotitrating ventilation versus standard pres-3）。
myAir は、AS10 の使用時間、AHI、マスクの密閉性、マスク外れの状況を患者自身が確認できることに加え、

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参考文献
1） Kelly JL, Jaye J, Pickersgill RE, et al：Randomized trial of

May 30, 2019

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人工呼吸2） Nilius G, Katamadze N, Domanski U, et al：Non-invasive

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4） Price Waterhouse Coopers. Empowering the sleep apnea

ventilation with intelligent volume-assured pressure sup-patient.

port versus pressure-controlled ventilation：effects on the

www.resmed.com/epn/content/dam/resmed/global/

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documents/epn/pwc-report-effects-of-myair-6.pdf.
5） Malhotra A, Crocker ME, Willes L, et al：Patient engage-3） McArdle N, Rea C, King S, et al：Treating chronic hy-ment using new technology to improve adherence to pos-poventilation with automatic adjustable versus fixed EPAP

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port（iVAPS）：a randomized controlled trial. Sleep. 2017；
40：doi：10.

May 30, 201913