ネーザルハイフローのレビュー

2016年10月20日更新

●はじめに
 ネーザルハイフローを使用しているICU・呼吸器科が増えてきましたた。ここではFisher & Paykel社のネーザルハイフローTMではなく、一般名としてネーザルハイフロー(NHF)という用語を使用させていただきます。


●NHFとは
 NHFとは、その名の通り、鼻カニューラから最大30L~50L/分くらいまでの流量を流すことができる高流量システムです。加湿を強くかけており、鼻が痛くなる心配はほとんどありません。加温加湿器、酸素ブレンダー、それらをつなぐ回路がセットになっており、ハイフローで送気して気道の死腔をウォッシュアウトできるだけでなく、わずかな陽圧をかけることもできるとされています。
 日本では、Fisher & Paykel Healthcare社の製品であるネーザルハイフローTM(写真)や、パシフィックメディコ社のハイフローセラピーシステムTMなどが用いられています。Fisher & Paykelのネーザルハイフロー™システムでは、加湿器のMR850、カニューラのOptiflow™を使用しています。
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●NHFの利点
1.QOL
 食事ができる、会話ができる、口腔ケアが可能、夜眠りやすいなど様々な利点があります。「たったそれだけか」と思うかもしれませんが、これらができることは入院患者さんにとって大きな利点です。NPPVも当初はそういった謳い文句がありましたが、NHFの方がNPPVよりもQOLを向上させるのは明白です。
 ちなみに、私自身、NHF30L/分を流した状態で水が飲めるか試してみましたが、問題なく飲水することができました。

2.精度の高いFiO2
 呼吸生理学的には、通常の鼻カニューラやオキシマイザーTMカニューラに比べて死腔ウォッシュアウトが可能となり、正確なFiO2を実現できるのが大きな利点です。ウォッシュアウトによってCO2再吸収を極限に減らすことが可能とされています。
Dysart K, et al. Research in high flow therapy: mechanisms of action. Respir Med 2009;103(10):1400-5.
 ただし、多くのランダム化比較試験ではII型呼吸不全はその適応から除外されており、II型呼吸不全に安全に用いることができるのかは不明です。

3.軽度のpositive airway pressure
 ニュージーランドの研究では、口を閉じた状態で、平均±SDの気道内圧を流量30, 40, 50 L/分で検証したところ、それぞれ1.93 ± 1.25 cm H2O, 2.58 ± 1.54 cm H2O, 3.31 ± 1.05 cm H2Oでした。流量に応じて圧が上昇していますね。
Parke RL, et al. The effects of flow on airway pressure during nasal high-flow oxygen therapy.Respir Care. 2011 Aug;56(8):1151-5. Epub 2011 Apr 15.
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 50L/分で平均気道内圧が7.1cmH2O程度という報告もあるので、流量以外の因子も気道内圧に影響しているのかもしれません。
Ritchie JE, et al. Evaluation of a high-flow nasal oxygen delivery system using oxygraphy, capnography and measurement of upper airway pressures. Anaesth Intensive Care. 2011 Nov;39(6):1103-10.
 小児モデルを使用した実験ではNHF20L/分の流量で最大4cmH2Oであり、安全に使用できるだろうという報告もあります。
・Urbano J, et al.High-flow oxygen therapy: pressure analysis in a pediatric airway model.Respir Care. 2012 May;57(5):721-6.
・Volsko TA, et al. High flow through a nasal cannula and CPAP effect in a simulated infant model.Respir Care. 2011 Dec;56(12):1893-900.


4.粘膜線毛クリアランスの適正化
 Fisher & Paykel社のウェブサイトでは、4つ目の利点としてこのクリアランスが掲げられています。これについては臨床試験や動物実験などで検証はされていないようです。

5.外見上の問題
 特に癌の終末期などでは、低酸素血症に陥りリザーバーマスクを装着すると“いかにも病人”といった状態に見えることがあります。NHFはもしかすると終末期の癌患者さんにおいてもQOLや外見上の問題をある程度緩和してくれるツールになるのかもしれません。


●NHFのエビデンス
 NHFが用いられる場面は、①一般的な急性呼吸不全(ICU・救急外来)、②術後呼吸不全(心臓外科手術・肺手術)、③抜管後呼吸不全、④早産時に対する呼吸補助、の4つであり、現時点で発表されているランダム化比較試験の多くはこの①~④のいずれかの病態に当てはまります。
 ④については議論の余地があり、最近CPAP療法との比較試験においてプライマイラウトカムであるランダム化後72時間以内の治療失敗がNHF群で有意に多かったことから、ここでは小児領域の記載を割愛したいと思います。
Roberts CT, et al. Nasal High-Flow Therapy for Primary Respiratory Support in Preterm Infants. N Engl J Med: 22 Sep 2016; 375:1142-51

・ICU
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表. ICUにおける主なNHFの臨床試験

1) Roca O, Riera J, Torres F, et al. High-flow oxygen therapy in acute respiratory failure. Respir Care. 2010;55(4):408-13.
2) Sztrymf B, Messika J, Bertrand F,, et al. Beneficial effects of humidified high flow nasal oxygen in critical care patients: a prospective pilot study. Intensive Care Med. 2011;37(11):1780-6.
3) Parke RL, McGuinness SP, Eccleston ML. A preliminary randomized controlled trial to assess effectiveness of nasal high-flow oxygen in intensive care patients. Respir Care. 2011;56(3):265-70.
4) Epstein AS, Hartridge-Lambert SK, Ramaker JS, et al. Humidified high-flow nasal oxygen utilization in patients with cancer at Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. J Palliat Med. 2011;14(7):835-9.
5) Peters SG, Holets SR, Gay PC. High-flow nasal cannula therapy in do-not-intubate patients with hypoxemic respiratory distress. Respir Care. 2013;58(4):597-600.
6) Schwabbauer N, Berg B, Blumenstock G, et al. Nasal high-flow oxygen therapy in patients with hypoxic respiratory failure: effect on functional and subjective respiratory parameters compared to conventional oxygen therapy and non-invasive ventilation (NIV). BMC Anesthesiol. 2014;14:66.
7) Lemiale V, Mokart D, Mayaux J, et al. The effects of a 2-h trial of high-flow oxygen by nasal cannula versus Venturi mask in immunocompromised patients with hypoxemic acute respiratory failure: a multicenter randomized trial. Crit Care. 2015;19:380.
8) Frat JP, Thille AW, Mercat A, et al. High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure. N Engl J Med. 2015;372(23):2185-96.


 ICUの急性呼吸不全に対するNHFは、NHF、通常酸素療法(フェイスマスク)、NPPVの3群を比べたランダム化比較試験(FLORALI試験)が大規模な報告です。これによれば、ICUのI型呼吸不全患者において、NHFはNPPVや通常酸素療法と挿管率に差はなかったものの(p=0.18)、90日死亡率を低下させました(ハイフロー療法と比較した90日死亡のハザード比は、通常の酸素療法群で2.01[95%信頼区間1.01-3.99、P = 0.046]、NPPV群で2.50[95%信頼区間1.31-4.78、P = 0.006])。
Frat JP, et al. High-flow oxygen through nasal cannula in acute hypoxemic respiratory failure. N Engl J Med. 2015 Jun 4;372(23):2185-96.
 Lemialeらの報告でも挿管率を低下させる効果はないと報告されており、挿管を回避するほどのインパクトはないと言えます。
Lemiale V, et al. The effects of a 2-h trial of high-flow oxygen by nasal cannula versus Venturi mask in immunocompromised patients with hypoxemic acute respiratory failure: a multicenter randomized trial. Crit Care. 2015 Nov 2;19:380.
 現時点では呼吸不全によるICU入室例において必ず選択しなければならないというコンセンサスはなさそうです。
 

・抜管後
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表. 抜管後における主なNHFの臨床試験

1) Maggiore SM, Idone FA, Vaschetto R, et al. Nasal high-flow versus Venturi mask oxygen therapy after extubation. Effects on oxygenation, comfort, and clinical outcome. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190(3):282-8.
2) Hernández G, Vaquero C, González P, et al. Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Conventional Oxygen Therapy on Reintubation in Low-Risk Patients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016;315(13):1354-61.
3) Hernández G, et al.Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Noninvasive Ventilation on Reintubation and Postextubation Respiratory Failure in High-Risk Patients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016 Oct 18;316(15):1565-1574.



 抜管後の呼吸不全や再挿管に対するNHFの効果はどうでしょうか。過去のメタアナリシスでは、抜管後呼吸不全の危険因子がある患者において予防的NPPVが再挿管率とICU死亡率を減少させると報告されています。そのため、抜管後にNPPVを使用している施設も多いでしょう。
Agarwal R, et al. Role of noninvasive ventilation in acute lung injury/acute respiratory distress syndrome: a proportion meta-analysis. Respir Care. 2010 Dec;55(12):1653-60.
 さて、2014年にはベンチュリーマスクとNHFのランダム化比較試験の結果が発表されており、NHFの方がP/F比を高く維持することができ、再挿管率も低かったとされています。
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Maggiore SM, et al. Nasal high-flow versus Venturi mask oxygen therapy after extubation. Effects on oxygenation, comfort, and clinical outcome. Am J Respir Crit Care Med. 2014 Aug 1;190(3):282-8.
 この効果は、再挿管のリスクが低い患者でも同様であるとHernándezらが報告しており、抜管後に関しては現時点ではNHFが再挿管予防にかなり有効と考えられます。
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Hernández G, et al. Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Conventional Oxygen Therapy on Reintubation in Low-Risk Patients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016 Apr 5;315(13):1354-61.
 2016年10月には同じくHernándezらによりハイリスク例に対するNHFとNPPVのランダム化比較試験の結果が報告されています。抜管後24時間の使用により、72時間後の再挿管や呼吸不全を予防できるかどうかみたものです。その結果、NHFはNPPVに非劣性という結果でした。
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Hernández G, et al. Effect of Postextubation High-Flow Nasal Cannula vs Noninvasive Ventilation on Reintubation and Postextubation Respiratory Failure in High-Risk Patients: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2016 Oct 18;316(15):1565-1574.
 コストの点から全例にNHFを用いるのは現実的ではありません。そのため、やはりリスクの高い症例にしぼって使用することになるというプラクティスが大きく変わることはないと考えられます。


・術後
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表. 術後における主なNHFの臨床試験

1) Parke R, McGuinness S, Dixon R, et al. Open-label, phase II study of routine high-flow nasal oxygen therapy in cardiac surgical patients. Br J Anaesth. 2013 ;111(6):925-31.
2) Stéphan F, Barrucand B, Petit P, et al. High-Flow Nasal Oxygen vs Noninvasive Positive Airway Pressure in Hypoxemic Patients After Cardiothoracic Surgery: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2015;313(23):2331-9.
3) Corley A, et al. Direct extubation onto high-flow nasal cannulae post-cardiac surgery versus standard treatment in patients with a BMI ≥30: a randomised controlled trial. Intensive Care Med. 2015 May;41(5):887-94.
4) Ansari BM, Hogan MP, Collier TJ, et al. A Randomized Controlled Trial of High-Flow Nasal Oxygen (Optiflow) as Part of an Enhanced Recovery Program After Lung Resection Surgery. Ann Thorac Surg. 2016 ;101(2):459-64.


 術後についてはどうでしょうか。Stéphanらはランダム化比較試験において、心臓外科手術後の患者の呼吸不全発生率はNPPVと比較してNHFが非劣性を示したと報告しています。
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Stéphan F, et al. High-Flow Nasal Oxygen vs Noninvasive Positive Airway Pressure in Hypoxemic Patients After Cardiothoracic Surgery: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2015 Jun 16;313(23):2331-9.
 ただし肥満患者に対しては、無気肺を改善させたり呼吸数を改善させる効果はなく、むしろNHF群で呼吸困難スコアが不良であったという報告もあります。
Corley A, et al. Direct extubation onto high-flow nasal cannulae post-cardiac surgery versus standard treatment in patients with a BMI ≥30: a randomised controlled trial. Intensive Care Med. 2015 May;41(5):887-94.
 肺切除後のケースでは、通常の酸素療法と比べてNHF群で入院期間が減少したことが示されています。本研究ではプライマリアウトカムである術前後の6分間歩行距離には有意差はみられませんでした。
Ansari BM, et al. A Randomized Controlled Trial of High-Flow Nasal Oxygen (Optiflow) as Part of an Enhanced Recovery Program After Lung Resection Surgery. Ann Thorac Surg. 2016 Feb;101(2):459-64.
 個人的にはNHFのみではNPPVほど陽圧がかけられないため、特に術後の呼吸不全に対して無気肺を解除したりする物理的な効果は乏しいと感じています。術後は機能的残気量が減るため、陽圧換気や体位変換によって無気肺を予防する方がメリットは大きいかもしれません。


・救急外来
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表. 救急外来における主なNHFの臨床試験

1) Lenglet H, Sztrymf B, Leroy C, et al. Humidified high flow nasal oxygen during respiratory failure in the emergency department: feasibility and efficacy. Respir Care. 2012;57(11):1873-8.
2) Rittayamai N, Tscheikuna J, Praphruetkit N, et al. Use of High-Flow Nasal Cannula for Acute Dyspnea and Hypoxemia in the Emergency Department. Respir Care. 2015 Oct;60(10):1377-82.
3) Bell N, Hutchinson CL, Green TC, et al. Randomised control trial of humidified high flow nasal cannulae versus standard oxygen in the emergency department. Emerg Med Australas. 2015 Sep 29. doi: 10.1111/1742-6723.12490. [Epub ahead of print]
4) Jones PG, Kamona S, Doran O, et al. Randomized Controlled Trial of Humidified High-Flow Nasal Oxygen for Acute Respiratory Distress in the Emergency Department: The HOT-ER Study. Respir Care. 2016;61(3):291-9.


 17人と少数ですが、救急外来を受診したI型呼吸不全の患者に対して通常マスクからNHFへのスイッチがどのような効果をもたらすか検証した観察研究があります。これによれば、NHF群で呼吸困難スケールの改善、呼吸数減少、SpO2上昇の効果がみられました。
Lenglet H, et al. Humidified high flow nasal oxygen during respiratory failure in the emergency department: feasibility and efficacy. Respir Care. 2012 Nov;57(11):1873-8.
 また、救急外来を受診した急性の呼吸困難あるいは低酸素血症を呈した患者における、通常酸素療法とNHFのランダム化比較試験でも、呼吸困難や快適性の面でNHF群が優れていました。
Rittayamai N, et al. Use of High-Flow Nasal Cannula for Acute Dyspnea and Hypoxemia in the Emergency Department. Respir Care. 2015 Oct;60(10):1377-82.
 最も大規模なランダム化比較試験(HOT-ER試験)では、通常酸素療法とNHFを比較してもNHF群に有意な人工呼吸器装着回避効果はみられなかったとされています。しかし、CO2貯留による意識レベル低下はNHF群で少ないという結果でした(0% vs 2.2%)。
Jones PG, et al. Randomized Controlled Trial of Humidified High-Flow Nasal Oxygen for Acute Respiratory Distress in the Emergency Department: The HOT-ER Study. Respir Care. 2016 Mar;61(3):291-9.
 救急部におけるNHFも「悪くない」と総評できる結果ですが、積極的に用いなければならない事由はなさそうです。


 まとめると、おそらく無気肺を予防しなければならない状況下(術後)では、NHFを使う必要はなさそうです。呼吸生理学的にもNHFのみで無気肺を予防するのは難しいでしょう。一般的な呼吸不全に対しては、救急外来・ICUを問わず、現時点ではI型呼吸不全に対してはNHFを選択してもよいでしょう。ただ、強く推奨される酸素療法という位置付けになるほどのインパクトはないかもしれません。挿管にいたったケースでは、抜管後にNHFを用いることで再挿管を回避できる可能性があるため、通常の酸素療法ではなくNHFを選択してもよいかもしれません。
 なお、ランダム化比較試験のメタアナリシスが2016年9月に報告されています。通常の酸素療法(酸素マスクあるいはNPPV)とNHFを比較したランダム化比較試験のメタアナリシスが2016年9月に報告されています。これに組み込まれた試験は9試験(2507人)です。結果、NHFによる死亡率の改善効果はみられず、挿管率にも有意差はなかったと書かれています。忍容性や快適性について報告されている13研究を解析すると、NHF群の患者は酸素療法を快適に感じており呼吸困難スコアも低かったとされています。
Monro-Somerville T, et al. The Effect of High-Flow Nasal Cannula Oxygen Therapy on Mortality and Intubation Rate in Acute Respiratory Failure: A Systematic Review and Meta-Analysis. Crit Care Med. 2016 Sep 8. [Epub ahead of print]






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by otowelt | 2016-09-30 00:22 | レクチャー

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