重度のCOPD増悪 - 最適な非侵襲的換気療法は何か

• COPDは世界中で最も一般的な疾患のひとつで、COPD増悪はICU入院の頻繁な原因となっています。
• 現在はNIVが急性呼吸不全の治療におけるゴールドスタンダードとされていますが、高流量鼻療法はCOPD増悪に対して生理学的利点があることが示されています。
• ある単一施設無作為化対照試験で、重度のCOPD増悪患者228例の治療においてNIVとHFNTが比較されました。 
• 死亡率、ICU滞在期間、および入院期間については両群間に差はありませんでしたが、治療失敗という点ではNIVがHFNTより優れていました。

COPDは成人人口の10%が罹患する疾患で、年間推定300万人がCOPDで死亡しており、大きな経済的・社会的負担をもたらしています（Global initiative for chronic obstructive pulmonary disease1）。そのため、重度のCOPD増悪はICU入院の頻繁な原因となっています（Peñuelas O, Muriel A, Abraira V, et al. Inter-country variability over time in the mortality of mechanically ventilated patients. Intensive Care Med. 2020;46(3):444-453. doi:10.1007/s00134-019-05867-92）。増悪は主に呼吸器ウイルス感染によって引き起こされますが、細菌感染、環境大気汚染、過度の熱によって発現または悪化する場合もあります。急性呼吸窮迫は、呼吸負荷の増加と神経筋能力の低下との不均衡に起因し、そこでは内因性PEEPが大きな負担となります。

COPD増悪の管理では、一時的な呼吸補助によって呼吸困難を軽減しながら、薬物療法と理学療法を組み合わせて原因を治療します。現在は、非侵襲換気（NIV）が呼吸不全の治療におけるゴールドスタンダードとされています（Osadnik CR, Tee VS, Carson-Chahhoud KV, Picot J, Wedzicha JA, Smith BJ. Non-invasive ventilation for the management of acute hypercapnic respiratory failure due to exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Cochrane Database Syst Rev. 2017;7(7):CD004104. Published 2017 Jul 13. doi:10.1002/14651858.CD004104.pub43）。内因性PEEPを相殺する外因性PEEPとプレッシャーサポートの組み合わせは、呼吸回数、呼吸仕事量、およびPaCO2を減少させ、pHを増加させます。NIVは、ほとんどの症例において侵襲的人工呼吸を回避することができ、失敗率は約15%です（Lindenauer PK, Stefan MS, Shieh MS, Pekow PS, Rothberg MB, Hill NS. Outcomes associated with invasive and noninvasive ventilation among patients hospitalized with exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. JAMA Intern Med. 2014;174(12):1982-1993. doi:10.1001/jamainternmed.2014.54304、Erratum: A Multicenter Randomized Trial Assessing the Efficacy of Helium/Oxygen in Severe Exacerbations of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197(6):839-840. doi:10.1164/rccm.1976Erratum5）。

その一方で、高流量鼻療法（HFNT）は、重度のCOPD増悪に対して吸気負荷を軽減する生理学的利点があることが示されています。呼吸回数の減少、鼻咽頭死腔のウォッシュアウト、内因性PEEPを相殺するPEEP、および加湿の効果が相まって、PaCO2が低下します（Cortegiani A, Longhini F, Madotto F, et al. High flow nasal therapy versus noninvasive ventilation as initial ventilatory strategy in COPD exacerbation: a multicenter non-inferiority randomized trial. Crit Care. 2020;24(1):692. Published 2020 Dec 14. doi:10.1186/s13054-020-03409-06）。したがって、「本当にNIVが最適な非侵襲的換気補助療法なのか」という疑問が投げかけられています。

ある最近の記事で、重度のCOPD増悪の治療においてNIVとHFNTを比較した中国の単一施設無作為化対照試験の結果が報告されました（Tan D, Wang B, Cao P, et al. High flow nasal cannula oxygen therapy versus non-invasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease with acute-moderate hypercapnic respiratory failure: a randomized controlled non-inferiority trial. Crit Care. 2024;28(1):250. Published 2024 Jul 18. doi:10.1186/s13054-024-05040-97）。この試験は、治療失敗を主要評価項目とする非劣性試験としてデザインされました。対象とされたのは、「PaCO2 ≥ 50 mmHgかつpH 7.25～7.35」と定義された中等度の高炭酸ガス性呼吸性アシドーシスを持つCOPD患者でした。即時の気管内挿管が必要な患者、重度の低酸素血症の患者、苦痛緩和治療を受けている患者、NIVまたはHFNTに対する禁忌がある患者は除外されました。試験に組み入れられた患者に対し、フェイスマスクによるNIVをセッション方式で適用し、NIVセッションの合間に標準的な低流量酸素療法を実施して、呼吸性アシドーシスが改善されるまでこれが継続されました。HFNTは、流量を40 L/分、温度を37°Cに設定し、患者の忍容性に応じて連続的または断続的に実施されました。PaCO2が改善された後、患者に呼吸困難がない場合は流量を徐々に減らし、流量が15 L/分に達したらHFNTを停止しました。療法間のクロスオーバーが許可されました。挿管の基準が定義されました。主要評価項目は治療失敗で、これは「侵襲的人工呼吸の開始、または呼吸器治療法の切り替え」と定義されました。 

スクリーニングされた415例の患者のうち、228例が無作為化されました。そのほとんどはCOPDの病期がGOLD IIおよびIIIであり、組み入れ時のpHは約7.30、PaCO2は60～65 mmHgでした。Intention-to-treat解析において、治療失敗率はHFNT群で26%、NIV群では14%でした。両群の差は非劣性閾値を超えていました。Per-protocol解析でも同様の結果が報告されました。気管内挿管率は、HFNT群では14%、NIV群では5%でした（p=0.026）。NIVは、48時間時点でのPaCO2の低下においてHFNTより優れていました。それに対してHFNTは、患者が報告した快適さと看護師の気道介入回数の減少について優れていました。死亡率、ICU滞在期間、および入院期間については、両群間に差はありませんでした。 

この試験は、治療失敗率という点ではNIVがHFNTより優れていることを示唆しています。NIVでは、PEEPを調整し、追加の圧力補助を提供できます。そのため、HFNTと比較して患者の分時換気量を増加させ、呼吸仕事量をより効果的に減少させることができます。ただし、NIVはセッション方式で適用されるため、NIVセッションの合間にHFNTを実施すると、低流量酸素療法と比較して呼吸回数が減少し、呼吸困難が軽減して、患者が報告する快適さが向上します（Spoletini G, Mega C, Pisani L, et al. High-flow nasal therapy vs standard oxygen during breaks off noninvasive ventilation for acute respiratory failure: A pilot randomized controlled trial. J Crit Care. 2018;48:418-425. doi:10.1016/j.jcrc.2018.10.0048）。

結論として、重度のCOPD増悪に対する第一選択の換気補助療法は従来どおりNIVとするのが妥当であり、HFNTはNIVセッションの合間に患者をサポートするのに有効です。

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