人工呼吸

Jpn J Respir Care 2017；34：179-85◉症例報告◉

NIV-NAVA を使用した超低出生体重児への呼吸サポート

髙橋大二郎 1, 2）・後藤仰子 1）・後藤啓 2）

キーワード：noninvasive ventilation，neurally adjusted ventilatory assist，NIV-NAVA，
electrical activity of diaphragm，patient-ventilator interaction

要旨

呼吸不全の治療方針の 1 つとして「呼吸努力に応じた呼吸サポートレベルの設定」がある。臨床症状の改善を主とした医療従事者の視点に加えて、自発呼吸の快適性という観点からも考察した。
在胎週数 26 週、体重 915g で出生した超低出生体重児。出生後、呼吸窮迫症候群に対して人工呼吸管理が行われ、日齢 35 に抜管した。抜管直後から Biphasic CPAP を使用したが、無呼吸と努力呼吸が持続したため、NIV-NAVA（noninvasive ventilation-NAVA）に変更したところ無呼吸発作は明らかに減少した。さらに、その効果は生理学的モニターである横隔膜電気活動（electrical activity of diaphragm：Edi）でも呼吸努力の低下を観察できた。
NIV-NAVA は、NIV（noninvasive ventilation：非侵襲的人工換気）の効果とされる気道の開通性と CPAP（continuous positive airway pressure：持続気道陽圧）による機能的残気量の保持はもちろんであるが、非挿管下でもNAVA（neurally adjusted ventilatory assist：神経調節換気）の最大の特徴である優れた同期性によって、求めるタイミングと呼吸努力に合わせてサポートすることができる。患者の呼吸負荷軽減や自発呼吸との同調・同期性を考慮して、適切な人工呼吸療法を選択する必要がある。

Ⅰ．は じ め に
呼吸障害の治療では、「楽に呼吸できる」という患れているが、急性呼吸不全患者のうち約 1/4 から 1/3
は NIV だけでは十分な呼吸サポートができないのが現状である 1）。

者の視点よりも、診察所見や臨床検査に基づいた肺コNAVA（neurally adjusted ventilatory assist：神経ンプライアンスやガス交換能の改善などによって医療調節換気）は空気制御式人工呼吸器の弱点である同期従事者は治療方針を決定することが多い。

性を改善するためのモードとしてデザインされた 2 ～ 5）。

自らの力で呼吸できないとき、非侵襲的人工換気

その制御方法は圧・換気量、呼吸回数や吸気時間など（noninvasive ventilation：NIV）、または気管挿管によの設定項目がなく、横隔膜電気活動（electrical activity

る呼吸補助（invasive ventilation）を行う必要がある。

of diaphragm：Edi）を使用し呼吸補助のタイミング（神NIV は気管挿管に頼らない呼吸サポートの方法であ経活動による吸気トリガーや吸気終了）や補助圧の強る。気管挿管する必要なく簡易的に使用できるため、度（呼吸努力に応じた呼吸補助）をコントロールして救急現場から一般病棟、緩和ケアや在宅医療などの領いる。この NAVA の技術を用いて NIV を行うのが NIV-

域で小児・新生児から成人を対象として幅広く使用さNAVA（noninvasive ventilation-NAVA）である 6）。

1）福田病院 新生児科
2）同 小児科［受付日：2016 年 5 月 16 日

私たちは超低出生体重児の抜管後呼吸補助に NIVNAVA を使用し、患者モニタリングデータの推移につ
採択日：2017 年 7 月 3 日］

いて詳細に観察できた症例を経験したので報告する。

November 30, 2017179

Takahashi D, et alⅡ．症

例

吸気時間 0.4 秒とした。
NIV-NAVA に変更前の 40 分間に計 5 回の無呼吸発

在胎週数 26 週 5 日、出生体重 915g の女児。前期破作が認められたが、NIV-NAVA に変更後は 12 時間で水、切迫早産および胎児機能不全の適応で緊急帝王切1 回に減少した。さらに、呼吸努力の指標である Edi開により出生した。Apgar スコア 1 分値は 6 点、5 分は次第に低下した。Edi の低下に伴い人工呼吸器から値は 8 点で、臍帯動脈血の pH は 7.408 だった。出生時、の供給圧も低下し、経過中呼吸数は 40 回 / 分前後で呼吸窮迫症候群の診断で肺サーファクタントを投与後安定して推移した（Fig. 1）。

840 Ventilator（Medtronic、USA）

その後の経過は順調で、46 生日（修正 33 週）に NIV-を用いて SIMV＋PSV で最大吸気圧（peak inspiratory

NAVA から Nasal CPAP に変更した。Nasal CPAP にpressure：PIP）22.5cmH2O、PEEP 6.5cmH2O、吸気時変更後も心拍数 134/ 分、呼吸数 45 回 / 分、経皮的動間 0.4 秒、プレッシャーサポート圧 10cmH2O、呼吸数

脈血酸素飽和度 100％と呼吸状態の悪化なく、66 生日

45 回 / 分、吸入酸素濃度 30％による人工呼吸管理を開に Nasal CPAP 管理から離脱し、69 生日にカフェイン始した。人工呼吸管理開始後、一旦は呼吸器設定の漸を中止することが可能であった。退院前の理学的に有減が可能であったが、10 生日頃より酸素飽和度の低下

意な所見は認められず、頭部 MRI 上特記すべき所見はが目立ち、酸素投与量や呼吸器設定の調節とヒドロコなかった。育児指導など終了後 107 生日（修正 41 週）

ルチゾン投与で対処した。に退院となった。退院時体重は 2,978g だった。

Puritan Bennett

TM

27 生日（修正 30 週）に抜管に向けて同期性に優れた

なお、呼吸窮迫症候群が先行し、臍帯血 IgM 値はNAVA に変更した（Servo-i 、Maquet Critical Care、7mg/dL で胎盤病理所見は絨毛膜羊膜炎および臍帯炎

Sweden）。変更時の呼吸器設定は NAVA レベルを 3.0、の所見を認めず、28 生日を超えた時点での胸部 X-p 上PEEP を 7cmH2O とし、無呼吸時間を 5 秒、バックアびまん性の不透亮像を呈するも泡沫状や不規則索状気ップの設定を Pressure control above PEEP 11cmH2O、腫像陰影を認めなかったので、新生児の慢性肺疾患のPEEP 7cmH2O、呼吸数 30 回 / 分、吸気時間 0.4 秒とし疾患分類基準における慢性肺疾患Ⅱ型と診断した。

®

た。Edi カテーテルは鼻尖から耳孔の距離に、耳孔から剣状突起までの距離を加えた長さで経口的に挿入し、Ⅲ．考察

人工呼吸器内の電極位置確認画面を用いてカテーテル

NIV は、近年基礎的データや臨床使用の蓄積によっの位置を確認した。ターゲット Edi peak を 5 ～ 10μVてその科学的根拠が明らかとなってきた 1）。気道の開とし、Edi peak の上昇がないことを確認しながら NAVA通性や PEEP による機能的残気量の保持、換気の補助レベルを漸減し、35 生日（修正 31 週）に人工呼吸器かだけでなく食事や会話が可能である点などが、その効ら離脱した。抜管前の設定は NAVA レベル 2.0、PEEP果として挙げられている。

6cmH2O で、心拍数 136/ 分、呼吸数 48 回 / 分、経皮的動脈血酸素飽和度は 95％だった。
抜管直後より呼吸賦活薬であるカフェインと Biphasic

気管挿管による人工呼吸を回避できれば、人工呼吸に関連する合併症軽減に繋がる。その一方で、CPAP（continuous positive airway pressure：持続気道陽圧）、Care fusion、USA）のや BIPAP（biphasic positive airway pressure：二相性

時間誘発モード、EPAP 5cmH2O、IPAP 9cmH2O、高圧気道陽圧）、NPPV などの NIV だけでは十分に呼吸負時間 0.3 秒、呼吸数 30 回 / 分での呼吸補助を開始した

荷の軽減ができない場合がある。さらに、人工呼吸器が、努力呼吸および無呼吸発作が頻発した。

回路内の流量変化や圧変化によって自発呼吸をトリガCPAP（Infant flow SiPAP®

TM

そこで、NIV の中でも同期性の優れた呼吸補助を提ーする一般的な空気制御式人工呼吸器を用いて NPPV供し、さらに呼吸休止時にバックアップ換気が効果的を施行しても、同期性を維持することが難しい 7, 8）。に可能な NIV-NAVA に変更した。NAVA レベルは 4.0、患者自身の呼吸中枢から横隔膜へのシグナルである

PEEP 7.0cmH2O で、無呼吸発作に対処するため無呼吸

Edi によって NAVA は制御されている。同期性や同調時間を最小の 2 秒として、バックアップ換気中の設定性に優れた人工呼吸管理が可能であるのはもちろんでは Pressure above PEEP 10cmH2O、呼吸数 30 回 / 分、あるが、Edi シグナル自体が神経フィードバック機構

180

November 30, 2017

人工呼吸（mmHg）
25

Delivered Pressure（/min）
80

Peak Inspiratory Pressure

20Jpn J Respir Care Vol.34 No.2

Respiratory Rate

70605015404105330

NAVA Level
End Expiratory Pressure010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（hr）
Electrical Activity of Diaphragm

（μV）

25

Edi min

1500

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（hr）
Leak Ratio

90807060

1050405010（％）
100
Edi peak2020300

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（hr）

Fig. 1200

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（hr）

Patient monitoring data from ventilator in ELBW infant with NIV-NAVA

Fig.1 shows delivered pressure, respiratory rate, electrical activity of diaphragm and leak ratio in an extremely low birthweight infant
breathing with NIV-NAVA. During NIV-NAVA, the delivered pressure and electrical activity of diaphragm were reduced graduallydespite a large leak, whereas tachypnea was not observed.

によって調節されている。すなわち NAVA では、患者しいために算出された呼吸仕事量の信憑性には問題が自身の呼吸努力変化に呼応して補助換気のタイミングあるが、Edi を利用すると気管挿管していなくても呼や補助圧（換気量）が変化し 9 ～ 11）、その結果として人吸努力のモニタリングができる。

工呼吸管理に関連する肺損傷が軽減され、人工呼吸管理期間を短縮する

今回の症例では、抜管直後に Biphasic CPAP を用いて呼吸補助を施行した。抜管後時間の経過とともに呼。

12）

さらに、NIV-NAVA は NIV の効果とされる気道の吸状態は悪化したが、Biphasic CPAP から NIV-NAVA開通性や機能的残気量の保持に加えて、Edi に基づいに変更したところ著明に改善し、その臨床的な呼吸状た呼吸補助を行うため、非挿管下でも NAVA の最大の態の変化と Edi の変化を同時に観察できた。

特徴である「優れた同期性」によって、求めるタイミ

Fig. 2 に抜管直後の Edi の推移を示した。Edi peak

ングに合わせて呼吸をサポートすることができるモーと Edi min は抜管直後より徐々に上昇し、抜管 50 分後ドである。

（Biphasic CPAP 開始 50 分後）の Edi 値は抜管直後と今回経験した症例でも、NIV-NAVA という気管挿管比較して有意に高値だった（Edi peak：抜管直後 7.7±に頼らない環境でも神経フィードバック機構によって5.9μV、50 分後 15.2±8.9μV、p＜0.0001、Edi min：抜

呼吸状態の改善とともに Edi と呼吸補助圧の低下を観管直後 1.8±2.5μV、50 分後 5.6±5.9μV、p＜0.0001、と察することができた。

もに Mann-Whitney test）。

NAVA/NIV-NAVA で用いられる Edi と同じ信号源

NIV-NAVA 変更後も Edi peak は高かったが、変更である横隔膜筋電図は、呼吸中枢から横隔膜への神経50 分後より統計学的に有意に低下し（p＝0.0021 by伝達の頻度や人工呼吸中の横隔膜機能の評価などを目

Kruskal-Wallis test）、変更 50 分後の Edi peak 値は 13.2

的として広く使用されている±8.6μV で NIV-NAVA 変更直前よりも有意に低下し。その対象は 1,000g

13 ～ 17）未満で出生した未熟児から成人呼吸不全患者まで幅広い。さらに、非侵襲的人工呼吸では換気量の測定が難ていた（p＝0.004）。
一方、Edi min は NIV-NAVA に変更後速やかに低下

November 30, 2017181

Takahashi D, et al

Edi peak（μV）

30
25201510500

10 20 30 40 500

Biphasic CPAP

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（MIN）
NIV-NAVA
Edi min（μV）

1210864200

10 20 30 40 50
Biphasic CPAP

Fig. 20

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110（MIN）
NIV-NAVA hanging in values of the peak and minimum electrical activity of diaCphragm from just after tracheal extubationFig.2 shows the peak and minimum electrical activity of diaphragm（Edi）from just aftertracheal extubation as mean ± standard deviation. While on Biphasic CPAP, both Edi peakand minimum were increased. After switching to NIV-NAVA, Edi peak were decreased
little by little（left panel）. We could observe the decrease of Edi minimum immediately
on NIV-NAVA.

した。変更 10 分後には 2.8±3.4μV と NIV-NAVA に有意に吸気トリガー遅延が短く、ミストリガーも有意変更直前よりも有意に低下し（p＜0.0001）、NIV-NAVAに少なかった。

変更 20 分後から 60 分後までの Edi min 値は統計学的に安定して推移していた（p＝0.586）。

CPAP のみでは酸素化の改善が期待できない場合、同期性・同調性の観点から NIV-NAVA を選択するの

私たちの調べた限りでは、今回提示したような短いは 1 つの方法である。気管挿管による人工呼吸と同等期間での Edi 変化についての報告はない。Edi が呼吸の呼吸補助ができるかどうかについては、さまざまな状態の変化をリアルタイムに他覚的に評価できる有用側面から詳細に検討する必要がある。十分な呼吸努力なツールであることを再認識した。の負荷軽減ができないまま NIV-NAVA を使用するよNIV-NAVA の有用性については、新生児・小児領域から成人領域まで幅広く報告されている。それら

18 ～ 25）の結果によると、NIV-NAVA は NIV-PSV と比較して182

November 30, 2017

りも、挿管管理し呼吸負荷を軽減したほうが良いこともあるだろう。
また、NIV-NAVA に変更後、無呼吸発作は減少した。

人工呼吸

人工呼吸器での無呼吸時間設定を最短の 2 秒としていたが経皮的動脈血酸素飽和度の低下はなく、患者モニタリングデータ上バックアップ換気回数は NIV-NAVA
変更直後から平均 0.6 回 / 分だった。以前鎮静からの覚醒時に NAVA を使用した経験では、バックアップ換気回数が覚醒度の上昇とともに 3.6 → 0.7 回 / 分へ減少した 26）。患者背景が異なるために純粋に比較することはJpn J Respir Care Vol.34 No.2

参考文献
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難しいが、NIV-NAVA によるバックアップ機能が効果

In：Principles and practice of mechanical ventilation 3rd的であったことに加えて、Edi に基づく自発呼吸との同edition. Martin JT（Ed）. USA, The McGraw-Hill Companies,

期・同調性の改善と呼吸努力の軽減も無呼吸発作改善などの呼吸状態の安定化に寄与していると思われた。
Edi は呼吸努力の指標であり、生理学的には運動単位である横隔膜が収縮することによって生じる活動電位である。筋肉の特性から考えると、Edi が高値であることは横隔膜が強く収縮していることを反映し、呼吸努力が強いことを意味する。その一方で、Edi が低値の場合には、①横隔膜が強く収縮する必要がない場合と、②横隔膜が収縮しない（またはできない）場合がある。前者は呼吸努力の軽減を反映するが、後者は筋疲労や無呼吸発作などによる呼吸抑制も考えなければならない。単純に得られた値のみで呼吸努力を判断するのではなく、臨床症状や血液ガス上の CO2 値などを参考にして Edi 値を評価しなければならない。

Ⅳ．結語

2012, pp351-76.
4） 髙橋大二郎，Sinderby C，中村友彦ほか：Neurally adjusted
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11：7-11.

新たな人工呼吸管理法である NIV-NAVA は、Edi を

10） Bengtsson JA, Edberg KE：Neurally adjusted ventilatory

利用し NIV でも呼吸努力に応じた呼吸補助が可能であ

assist in children：an observational study. Pediatr Crit Careる。
抜管後の新生児に対して NIV-NAVA を使用したところ、努力呼吸や無呼吸発作といった臨床症状は改善し、生理学的モニターである横隔膜電気活動（Edi peak）でも呼吸努力の低下を観察することができた。

Med. 2010；11：253-7.
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NIV-NAVA の適応については不明な点がまだ多いの

13） Parthasarathy S, Jubran A, Tobin MJ：Cycling of inspira-が現状である。今後、ランダム化比較試験による NIV-tory and expiratory muscle groups with the ventilator in

NAVA の有用性の検証や、NIV-NAVA で人工呼吸管

airflow limitation. Am J Respir Crit Care Med. 1998；158：
1471-8.

理を受けた患者の長期予後に関する検討が求められる

14） Beck J, Gottfried SB, Navalesi P, et al：Electrical activity of

ため、個々の症例を蓄積し、NIV-NAVA についてより

the diaphragm during pressure support ventilation in acute

深く考察していく必要がある。
本稿の全ての著者には規定された COI はない。

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15） Colombo D, Cammarota G, Alemani M, et al：Efficacy ofventilator waveforms observation in detecting patient-ventilator asynchrony. Crit Care Med. 2011；39：2452-7.
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Takahashi D, et al

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tient’s inspiratory effort from the electrical activity of theventilatory assist and pressure support ventilation. Inten-diaphragm. Crit Care Med. 2013；41：1483-91.
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184

November 30, 2017

人工呼吸

Jpn J Respir Care Vol.34 No.2

Respiratory support for an extremely low birthweight infant with noninvasive ventilationneurally adjusted ventilatory assist（NIV-NAVA）
Daijiro TAKAHASHI 1, 2）, Koko GOTO 1）, Kei GOTO 2）
1）

Division of Neonatology, Fukuda Hospital
Division of Pediatrics, Fukuda Hospital2）

Corresponding author：Daijiro TAKAHASHIDivision of Neonatology, Fukuda Hospital
2-2-6, Shinmachi, Chuou-ku, Kumamoto-city, Kumamoto, 860-0004, Japan
Key words：‌noninvasive ventilation, neurally adjusted ventilatory assist, NIV-NAVA,
electrical activity of diaphragm, patient-ventilator interaction
Abstract
It is sometimes referred to as “set a ventilatory assistance strength appropriate for respiratory effort”, as oneof the treatment policy of respiratory failure. In order to focus on this concept, we thought again about the respiratory therapy from the standpoint of the patients.
A female Japanese baby was delivered at 26-week gestation with a birthweight of 915g. After birth, she required mechanical ventilation immediately due to respiratory distress syndrome. Since the improvement of her
respiratory condition was observed, she was removed from invasive ventilation and started using biphasic CPAP
non-invasively on day 35. After extubation, severe apnea and severe retraction were occurred, so NIV-NAVA wasperformed. After starting NIV-NAVA, respiratory distress including apnea was improved, and her electrical activity of diaphragm（Edi）was also decreased.
NIV-NAVA, a new possibility of respiratory support non-invasively, has the beneficial effects of NIV such as
upper airway patency and maintaining functional residual capacity. NIV-NAVA can also deliver assist in synchrony and proportionally, irrespective of variations in muscle length or contractility and timing. In order to get backto patient’s own breathing, we need to select the appropriate method of respiratory support for unloading muscles and improving synchrony, from a patients’ point of view.
Received May 16, 2016
Accepted July 3, 2017

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