日呼吸誌●原2（3），2013163

著

II 型呼吸不全を伴う慢性閉塞性肺疾患急性増悪に対する非侵襲的陽圧換気療法の有用性について―当院における治療成績―
安井秀樹ａ,ｂ

横村光司ａ

河野雅人ｂ

松井隆ａ

松島紗代実ａ

大山吉幸ａ

隆文ｂ

千田金吾ｂ

須田

草ヶ谷英樹ａ,ｂ

要旨：2004 年 1 月から 2008 年 1 月までの 4 年間に，II 型呼吸不全を伴う慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pulmonary disease：COPD）急性増悪で聖隷三方原病院に入院し，noninvasive positive pressureventilation（NPPV）療法を行った症例の治療成績を，後方視的に検討した．NPPV 継続が困難であった症例，気管挿管に移行した症例，NPPV 継続中に死亡した症例を治療非完遂群，それ以外を治療完遂群と分類し，患者背景，NPPV 導入時の呼吸状態，検査結果等を比較検討した．検討対象となったのは 47 例で，治療完遂例が 41 例（完遂率 87％）と完遂率は高く，このうち 32/41 例（78％）は最終的に NPPV からの離脱が可能であった．完遂例と非完遂例に分けて比較した場合，患者背景や NPPV 実施場所の違いはなかったが，導入時の意識障害は非完遂群で多く認められた．また，完遂例では NPPV 開始 1 時間後の動脈血液ガス所見で pH と PaCO2 の改善が認められていた．今回の当施設での検討では，ガイドラインが推奨するように
COPD 急性増悪において NPPV 療法は有効な手段であることが再認識され，治療開始時の意識状態や開始1 時間後の動脈血液ガス所見が成否の目安になると考えられた．
キーワード：非侵襲的陽圧換気療法，慢性閉塞性肺疾患急性増悪，慢性閉塞性肺疾患
Noninvasive positive pressure ventilation, Acute exacerbations of chronic obstructive
pulmonary disease, Chronic obstructive pulmonary disease

緒言

NPPV 療法の有効性が確認され1）〜5），Global Initiative for
Chronic Obstructive Lung Disease（GOLD）のガイド

1980 年代半ばに，気管挿管や気管切開などによる気ラインではエビデンスレベル A の推奨療法として道確保を要さず，鼻マスクあるいはフェイスマスクを用NPPV の最も良い適応と明記されている6）．日本呼吸器

いて補助換気を行う非侵襲的陽圧換気療法（noninvasive学会においてもNPPVに対するガイドラインが作成され，

positive pressure ventilation：NPPV）が登場し，その急性呼吸不全と慢性呼吸不全に分けて疾患別の導入基準

後の機材の進歩や医療者の知識向上などに伴い，急性期，や推奨度などが記載されているが，COPD 急性増悪に慢性期ともに実地医療で広く使用されるようになった．

対する推奨度は A と，肺結核後遺症増悪，心原性肺水とりわけ，慢性閉塞性肺疾患（chronic obstructive pul-腫などと並び最も高いものとなっている7）．医療システ

monary disease：COPD）急性増悪においては過去の大ムや COPD 患者の体型・栄養状態など，海外と我が国

規模臨床試験により，ガス交換の改善，挿管の回避，死で は 異 な る 部 分 は 多 い が，COPD 急 性 増 悪 に 対 す る

亡率の低下，治療関連合併症の低下などの項目においてNPPV療法を検討した国内での報告は少ない．このため，我が国のガイドラインの検証も含めて聖隷三方原病院で連絡先：安井 秀樹〒433‑8558 静岡県浜松市北区三方原町 3453
ａ

聖隷三方原病院呼吸器センター内科ｂ

浜松医科大学第 2 内科
（E-mail: yassy19781119@yahoo.co.jp）（Received 16 Apr 2012/Accepted 13 Nov 2012）の治療成績，転帰と治療の成否にかかわる患者背景因子の検討を行ったので，ここに報告する．

対象および方法
対象は 2004 年 1 月から 2008 年 1 月までの 4 年間に，聖隷三方原病院に入院した II 型呼吸不全を伴う COPD

日呼吸誌

164

Table 1 Characteristics of patients at the startof noninvasive positive pressure ventilation
Cases
MalesAge（years）
BMI（kg/m2）
Previous LTOT
Severity of COPD
Mild
ModerateSevere
Very severe
pH
PaCO2（Torr）
Impaired consciousness
Pneumonia

47
39（83.0）77±917.7±3.130（63.8）0（0）2（4.3）
8（17.0）37（78.7）7.28±0.08
82.7±21.0
14（29.8）
12（25.5）

Data are presented as mean±SD or n（％）.BMI, bodymass index; LTOT, long-term oxygen therapy.

2（3），2013

Table 2Treatment outcome

NPPV failure
6/47（12.8）
Total deaths
6/47（12.8）
Respiratory failure
5/6
Acute myocardial infarction
1/6
Hospital LOS days
34±35
Withdrawal from NPPV in completed group patients 32/41（78.0）
Data are presented as mean±SD or n（％）.NPPV, noninvasive
positive pressure ventilation; LOS, length of stay.

17.7±3.1 kg/m2 とやせが目立ち，在宅酸素使用者は 30
例（63.8％）であった．COPD の重症度としては軽症 0 例，中等症 2 例，重症 8 例，最重症 37 例と重症・最重症が全体の 95.7％と大半を占めていた．NPPV 導入時の動脈
血液ガス所見は pH 7.28±0.08，PaCO2 82.7±21.0 Torrであった．また意識障害を伴う症例が 14 例（29.8％）あり，肺炎像を 12 例（25.5％）に認めていた（Table 1）．

急性増悪の患者で，標準治療（酸素療法，気管支拡張薬

治療成績は完遂が 41 例（87.％），非完遂が 6 例（12.8％）の 吸 入， 抗 菌 薬 投与，全身 ステロイ ド投 与） に 加 えであった．41 例の完遂例のうち 1 例（0.2％）は，NPPVNPPV 療法を必要とした 47 例．COPD 急性増悪は ATS離脱後に虚血性心疾患で死亡したが，その他はすべて軽ガイドラインの定義に準じて 診断し，在宅 NPPV 療法快した．完遂例のうち 32 例（78.0％）は退院時に NPPVをすでに行っている症例，気管支喘息発作との鑑別が困の離脱が可能であり，8 例（19.5％）が在宅 NPPV を必難な症例は除外した．当院での NPPV の導入基準は，要とした．6 例の非完遂例の内訳は，NPPV 継続中の死

適切な酸素投与にかかわらず，①呼吸補助筋の使用と奇亡が 2 例，マスク装着の不快に伴う継続困難が 4 例であっ異性呼吸を伴う呼吸困難があること，②pH が 7.35 以下

た．後者のうち 1 例は気管挿管を行い救命されているが，

8）もしくは PaCO2 60 Torr 以上の呼吸性アシドーシスがあ

3 例は挿管を希望されずその後死亡しており，非完遂例ること，③呼吸回数＞25 回/min という 3 項目のうち，6 例中 5 例が死亡の転帰をとっていた（Table 2）．完遂

2 つ以上満たす場合としており，機器は，Philips 社の例と非完遂例に分けて患者背景を検討すると，年齢，性「非BiPAP Vision を全例に使用している．NPPV 療法の別，COPD の重症度などいずれの項目も両群間に差は完遂」は，NPPV 継続が困難な場合，気管挿管へ移行しみられなかった（Table 3）．NPPV 導入時の患者状態でた場合，NPPV 使用中に死亡した場合とし，それ以外をは意識障害を有する症例は非完遂例に多かった（p＝0.03）「完遂」と判定した．また意識障害については JCS 2 桁が，X 線写真上の肺炎像の有無，NPPV 開始時の動脈血以上の状態と定義した．

液 ガ ス の pH，PaCO2 値， 採 血 検 査 で の WBC，Alb，®

データ解析結果は，平均値±標準偏差で示し，NPPVCRP，BNP 値 等 い ず れ の 検 査 項 目 も 差 は み ら れ ず，使 用 前 後 の pH，PaCO2 の 比 較 は Studentʼs t-test のNPPV 実施場所による完遂率も ICU，呼吸器専門病棟

paired t-test を，NPPV 完遂群と非完遂群の 2 群間の比で差はみられなかった（Table 4）．NPPV 導入時の pH，

較［年齢，性別，BMI，1 秒量（FEV1），在宅酸素使用

PaCO2 に差はみられなかった一方で，NPPV 導入開始 1の有無，COPD の重症度，NPPV 開始前の患者状態，時間後の動脈血液ガス所見において pH は完遂群で 7.28

WBC，Alb，CRP，BNP， 治 療 開 始 場 所 ］ は Mann-から 7.32 へと有意に上昇し（p＜0.01），非完遂群では上Whitney のノン・パラメトリック検定を用いた．すべて

昇 が 確 認 さ れ な か っ た（p＝0.54）（Fig. 1）． 同 様 にの解析は StatView version5（SAS Institute Inc.，North

PaCO2 は完遂群で 82.2 Torr から 73.4 Torr へと有意にCarolina，USA）を用いて検討し，統計学的有意差は p低下（p＜0.01）していたが，非完遂群では低下が確認＜0.05 とした．

されなかった（p＝0.58）（Fig. 2）．

結果

患者背景は，全例喫煙者で，男性 39 例，女性 8 例と男性に多く，年齢は 77±9 歳と高齢であった．BMI は合併症は完遂群にて 1 例に気胸が認められ，胸腔ドレナー ジ を要し た が，速や かに 肺の 再膨 張 が得 られ，NPPV 継続が可能であった．

COPD 急性増悪に対する NPPV 療法の検討

Table 3165

Comparison of patient backgrounds between completed and incompleted groups

Age（years）
Male
BMI（kg/m2）
FEV1（L）
Previous LTOT
Severity of COPD
Mild
Moderate
SevereVery severe

Incompleted（n＝6）

Completed（n＝41）

p value72±66（100）
17.9±3.5
1.06±0.50
3（50）

78±10
33（80.5）17.7±3.0
0.73±0.26
27（65.9）

0.06
0.24
0.94
0.21
0.45

0（0）
1（16.7）1（16.7）4（66.6）0（0）1（2.4）
7（17.1）33（80.5）

0.27

Data are presented as mean±SD or n（％）.BMI, body mass index; LTOT, long-term oxygen therapy.

Table 4 Comparison of patient conditions, laboratory findings before NPPV initiation, andtype of care unit between completed and incompleted groups
Conditions before NPPV
Impaired consciousness
PneumoniapHPaCO2（Torr）
Laboratory findings
WBC（/mm2）
Alb（g/dl）
CRP（mg/dl）
BNP（pg/dl）
Care unit
ICU
General respiratory ward

Incompleted（n＝6）

Completed（n＝41）

p value4（66.7）2（33.3）7.23±0.10
88.8±35.9

10（24.4）
10（24.4）
7.29±0.08
81.9±18.5

0.03
0.64
0.35
0.64

12,020±4,384
3.57±0.88
6.10±6.65
215±290

9,763±5,216
3.75±0.55
6.41±7.54289±301

0.23
0.81
0.91
0.38

1（16.7）5（83.3）5（12.2）36（87.8）

0.78

Data are presented as mean±SD or n（％）.

考察

挿管率の低下，ICU 滞在日数や入院日数の減少，死亡率の減少等の有効性が証明されている1）〜4），また NPPVCOPD 急性増悪は細菌やウイルスなどの感染が契機

では挿管人工呼吸器管理と比較して，人工呼吸器関連肺となり9），気道の浮腫，気管攣縮，分泌物の増加などに炎（VAP）の発生率が低いことも利点として挙げられより air trapping が増幅され，内因性呼気終末陽圧換気ている12）13）．現在では GOLD ガイドラインにおいて，（positive endexpiratory pressure ventilation：PEEP）

COPD 急性増悪時における換気補助療法の際にまず試が増加した状態にあるとされている10）．短時間作用型吸みられるべき人工呼吸器と記載されている6）．近年我が入β刺激薬や全身ステロイド投与を行っても，呼吸回数国においても，COPD 急性増悪に対し NPPV を第一選や呼吸困難感が改善しない症例では，さらに浅い頻呼吸択の人工呼吸器管理としたところ良好な成績であったと（rapid shallow breathing）となり有効換気が確保できいう報告も確認され14），また COPD 急性増悪を中心となくなる悪循環を生じ，呼吸性アシドーシスが出現する．

した 75 歳以上の高二酸化炭素血症を伴う急性呼吸不全

このような状況では，補助換気による pressure supportに NPPV 療法が比較的有効であったという報告もあを使用することで呼吸仕事量と呼吸筋への負荷を減らすり15），ガイドライン7）16）上も，訓練されたチーム下ではことが重要であり，内因性の PEEP に対する counter

NPPV 使用を強く推奨している．

PEEP をかけることで換気の改善が期待される11）．上記

当院は病床数約 800 床の地域の中核病院で，呼吸器内のような機序から COPD 急性増悪に対して NPPV は有科医が 8 名，呼吸器専門の理学療法士 4 名が常勤してい用な補助換気療法と考えられており，事実過去の多数のる．2004 年 1 月から 2008 年 1 月までの 4 年間で 185 例

大規模臨床試験で呼吸困難感の改善，血液ガスの改善，の急性呼吸不全に対し NPPV を使用しており，比較的

166

日呼吸誌

2（3），2013

Fig. 1

Changes in pH before and 1 h after NPPV initiation. Circles（●）, mean; bars, SD.

Fig. 2

Changes in PaCO2 before and 1 h after NPPV initiation. Circles（●）,mean; bars, SD.

NPPV 使用頻度の高い，準備の整った施設といえよう．

一方で意識障害を有した 14 例中 10 例は結果的に救命さ今回，当院で II 型呼吸不全を伴う COPD 急性増悪に対れており，本来は NPPV の適応とされにくい意識障害

し NPPV 療法を行った 47 例は，平均年齢が 77 歳と高を有する症例への適応基準は今後の検討課題と考えられ

齢で，導入時の pH が 7.28，PaCO2 が 82.7 Torr と重度た．また当院では NPPV の受け入れが困難な症例に対の換気不全状態での治療導入にかかわらず，完遂例がしてはインターフェースの変更や圧設定の工夫を全例で41 例（完遂率 87.2％）と多数を占め，良好な成績であっ試みているがやはり継続は困難な場合が多く，過去の検た．NPPV 治療の成否にかかわる因子を検討した結果，討18）と同様に治療成績や転帰は不良であった．NPPV 導患者背景では過去の報告17）において意識障害を有する症

入場所はICUが6例（13％），呼吸器専門病棟が41例（87％）

例にて NPPV 不成功例が多いと報告されているが，本と呼吸器専門病棟で導入する場合が多かったが，治療導検討でも非完遂例における意識障害例が高率であった．

入場所による治療成績に差はみられなかった．症例数の

COPD 急性増悪に対する NPPV 療法の検討

167多い施設であれば，関与する医療スタッフが NPPV に

tematic review and metaanalysis. BMJ 2003; 326:

習熟しており，ICU でなくても比較的安全に実施でき185‑90.

るとされており ，当院でも同様な結果が確認された．
5）

また，動脈血液ガス分析の結果からは NPPV 開始 1 時間後の pH の上昇と PaCO2 の低下が完遂例で確認されており，やはり過去の検討15）19）と同様に NPPV 開始初期の動脈血液ガス所見は成否の目安となる可能性が高く，NPPV 開始 1 時間後に pH の上昇，PaCO2 の低下が確認されない症例においては，その後の増悪が予想されるため，必要であれば躊躇せず挿管人工呼吸器管理に移行する判断も必要と考えられた．
今回我々が行った検討は，50 例に満たない少数例の単一施設での後方視的な検討という制約はあるが，近年我が国からの COPD 急性増悪に対する NPPV の有用性を検討した報告は少数例での報告にとどまっており，当院の 47 例での検討は比較的多数例での報告になると思われる．また NPPV 導入時の PaCO2 が平均で 80 Torr以上と，過去の報告と比較しても重症例を対象としていること，肺炎像を認めている症例や意識レベルの低下した症例においても一定の効果が確認されたことは一つの知見である．II 型呼吸不全を呈する COPD 急性増悪に対する NPPV 療法の効果を実臨床の場で評価し，ガイ
ドラインの推奨どおり6）7），最初に試みられるべき有用な呼吸管理方法であることが再確認されたことは，意義のある結果と考えられた．

6）Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global Strategy for Diagnosis, Management,and Prevention of COPD. Revised 2011. http://www.goldcopd.com（accessed September 2012）
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9）Sapey E, Stockley RA. COPD exacerbations 2: aetiology. Thorax 2006; 61: 250‑8.
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11）Appendini L, Patessio A, Zanaboni S, et al. Physiologic eﬀects of positive end-expiratory pressure andmask pressure support during exacerbations ofchronic obstructive pulmonary disease. Am J
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12）Guerin C, Girard R, Chemorin C, et al. Facial mask
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epidemiological survey from a single ICU. Intensive
Care Med 1997; 23: 1024‑32.
13）Girou E, Schortgen F, Delclaux C, et al. Association

著者の COI（conﬂicts of interest）開示：本論文発表内容に関して特に申告なし．

引用文献1）Bott J, Carroll MP, Conway JH, et al. Randomised
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168

日呼吸誌

2（3），2013

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pulmonary disease: long term survival and predic-19）Plant PK, Owen JL, Elliot MW. Non-invasive venti-tors of in-hospital outcome. Thorax 2001; 56: 708‑12.

lation in acute exacerbation of chronic obstructive

Abstract

The usefulness of noninvasive positive pressure ventilation therapy for acuteexacerbations of chronic obstructive pulmonary disease with hypercapnic
respiratory failure in our hospital
Hideki Yasui a,b, Koshi Yokomura a, Sayomi Matsushima a, Yoshiyuki Oyama a,Hideki Kusagaya a,b, Masato Kono b, Takashi Matsui a, Takafumi Suda b and Kingo Chida bab

Department of Respiratory Medicine, Respiratory Disease Center, Seirei Mikatahara Hospital
Second Division, Department of Internal Medicine, Hamamatsu University School of Medicine

We retrospectively collected data concerning the treatment outcome of noninvasive positive pressure ventilation（NPPV）therapy for patients of acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease（COPD）
with hypercapnic respiratory failure who were admitted to our hospital from January 2004 to January 2008. Acase of incomplete treatment was defined as difficulty in NPPV continuation, shift to intubation, or death during
NPPV; the remaining cases were classified as completed treatments. Further, patient characteristics, respiratory
status at the initiation of NPPV, and laboratory data were investigated to determine whether the treatment wasin fact completed. In this study, we examined 47 patients, and NPPV was completed in 41（completed rate, 87％）.
Further, of the 41 completed cases, 32（78％）exhibited withdrawal from NPPV. When the completed and incompleted groups were compared, no significant differences were observed in patient characteristics and places ofNPPV initiation; however, a high rate of impaired consciousness was observed in the incompleted group. Further, pH and PaCO2 were significantly improved 1 h after NPPV initiation in the completed group. In this investigation at our hospital, we recognized that NPPV therapy was effective for acute exacerbations of COPD, as theguidelines recommended, and the level of consciousness at NPPV initiation and arterial blood gas analyses at 1 hafter the initiation of NPPV were the predictors of treatment outcomes.