在宅 人 工 呼 吸 を行 うDuchenne型
筋 ジス トロ フ ィー患者 の た めの
ア ラー ムつ き酸素 飽 和 度 モニ タ リング システ ム(SpO2)の
開発
石 川 悠 加
石 川 幸 辰
住 谷
晋
斉 藤 正 樹* 南
良 二
要 旨Duchenne型 筋 ジス トロ フ ィー(DMD)の 慢 性 呼 吸不 全 患 者23例 で 鼻 マ ス ク間 欠 性 陽 圧 人 工 呼 吸(NIPPV)を 用 い て 自宅 外 泊 を行 った. そ の うち1例 は,1年 間在 宅 人 工 呼 吸 を 行 っ て い る. 在 宅 人 工 呼 吸患 者 に対 す る 医療 支 援 体 制 の一 つ と して, ア ラー ムつ き動 脈 血 酸 素 飽 和 度(SpO2)モ ニ タ リ ング シス テ ム を 開発 した. 本 シス テ ム は, 患 者 のSpO2が, 電 話 回 線 を通 じて病 院 側 の パ ソ コ ン に 定 時 お よ び 緊急 時 に 自動 的 に伝 送 さ れ る もの で あ る. 毎 日伝 送 さ れ る夜 間SpO2ト レ ン ドグ ラ フ で, NIPPV効 果 の経 時 的変 化 を と らえ, 受 診 や訪 問 の必 要 な時 期 を判 断 で き る. ア ラ ー ム に よ り, 家 族 が気 づ か な い患 者 の急 なSpO2の 低 下 を院 内 で検 出 し, 対 応 す る ことが で き る. 本 シ ス テ ム は, 在 宅 NIPPVを よ り安 全 に長 期 に維 持 す る の に役 立 つ と考 え られ る. (キ ー ワ ー ド:在 宅 人 工 呼 吸, 呼 吸 モ ニ タ ー, パ ル ス オ キ シ メ トリー, Duchenne型 筋 ジス トロフ ィー, 慢 性 呼吸 不 全)THE DEVELOPMENT
OF Sp02 MONITORING
SYSTEM
WITH ALARM
IN
PATIENTS
TREATED
WITH HOME MECHANICAL
VENTILATION
DUE
TO DUCHENNE
MUSCULAR
DYSTROPHY
Yuka ISIKAWA,
Yukitoshi
ISIKAWA,
Susumu
SUMITANI,
Masaki
SAITO* and Ryoji MINAMI
Twenty-three
in-patients
with chronic
respiratory
failure
due to Duchenne
muscular
dystrophy
stayed
at home periodically,
using nasal
intermittent
positive
pressure
venti-lation
(NIPPV).
One of them started
home mechanical
ventilation
1 year prior
to this
study As one of medical
supporting
systems
to maintain
home mechanical
ventilation,
we developed
monitoring
system
using pulse oximetry.
In this system,
host computer
at our hospital
can communicate
patient's
computer
automatically
once daily
and on
emergency
with telephone
line to see patients'overnight
SpO2 measured
at home.
At
hos-pital,
we can check the adequacy
of ventilation
in patient's
overnight
recording
of SpO2
on NIPPV
every morning.
According
to further
decline in pulmonary
function,
over-night SpO2 data may indicate
the need for ventilator
re-settings
to manage
appropriate
nocturnal
NIPPV. Instead
of visiting
hospital
regularly,
patients
can visit hospital
only
when we reguerted.
If no one at patients'home
aware
the alarm
due to acute
SpO2
国 立 療 養 所 八 雲 病 院Yakumo Byoin National Sanatorium小 児 科 神 経 内 科*
Address for reprints:Yuka Ishikawa, Department of Pediatrics, Yakumo Byoin
National Sanatorium, Miyazono-cho 128 Yakumo, Yamakoshi-gun, Hokkaido 149-31
JAPAN
Received January 17, 1995
-638-IRYO
Vol.49(8)
drop while sleeping,
we can recognize
the alarm
and help emergency
at hospital.
We believe that the SpO2 monitoring
system
is useful
for appropriate
management
of
home
mechanical
ventilation
to postpone
tracheostomy
or to prevent
death.
(Key Words:home
mechanical
ventilation,
respiratory
monitor,
pulse oximetry,
Duchenne
muscular
dystrophy,
chronic
respiratory
failure)
近年, DMDな ど の神 経 筋 疾 患 の 慢 性 呼 吸 不 全 の 治 療 と してNIPPVの 適 応 が 拡 大 し て い る1)2). NIPPVは, 従 来 長 期 陽 圧 人 工 呼 吸 の ス タ ン ダ ー ド と して行 わ れ て き た気 管 切 開 に よ るIPPVに 比べ て, 気 管 切 開 口 の 管 理 と して の吸 引, チ ユ ー ブ交 換, 消 毒 が い らな い た め, 消 耗 品 も不 要 で, 看 護 が 容 易 で あ る1). ま た, 夜 間 の み のNIPPVで 効 果 が 得 られ る 場 合 も多 く, 日中 不 要 な 気 管 切 開 口 が な いた め, 日中 のQOLが 維 持 され る1). さ らに, 同 じ く非 侵 襲 的 な 呼 吸法 で あ る体 外 式 陰 圧 人 工 呼 吸 に比 べ, 治 療 効 果 が 高 く, つ け はず しも簡 便 で あ る2). この よ う な 利 点 か ら, NIPPVは 在 宅 人 工 呼 吸 に適 して い る3). これ か ら, 本 邦 で も, NIPPVに よ る 在 宅 人 工 呼 吸 の希 望 者 が増 え る こ とが 予 想 され, 医療 支 援 体 制 の 充 実 が望 ま れ て い る4)5). 在 宅酸 素 療 法 患 者 に 対 し て は, 動 脈 血 酸 素 飽 和 度(SpO2)の 定 時 伝 送 シ ス テ ム が 開 発 さ れ,そ の有 効 性 が報 告 さ れ て い る6). 著 者 ら は, 在 宅 人 工 呼 吸 の 医療 支 援 体 制 の一 つ と して, 患 者 の 自宅 と病 院 を結 ぶSpO2モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム を 開 発 した の で報 告 す る. 対 象 と 方 法 当 院 入 院 中 のDMD慢 性 呼 吸 不 全 の 患 者 で, 動 脈 血 ガ ス 分 析 と 夜 間 カ プ ノ グ ラ フ オ キ シ メ ー タ ー (Biochemn社)7)に よ り, NIPPVの 適 応 と な り, 自宅 外 泊 を 希 望 した23例 を 対 象 と し た. NIPPVの .適応 は , 現 状 で は, 昼 間 のPaCO2が50mmnHg以 上 で, しか も夜 間 の 終 末 呼 気CO2(EtCO2)平 均 値 が
Fig. 1 SpO2 monitoring system. Overnight SpO2 measured at patient's home were
com-municated with hospital by personal computer everyday.
Every morning, docter at in hospital can check data sended from hospital,
whether effects of NIPPY have been maintained. if patient's SpO2 drop below
certain level which is set for each patient, alarm beep immediately from
com-puter at home first. if patient's SpO2 still drop progressively after alarm,
sec-ond alarm come out from personal computer at hospital. When second alarm
come out, we should check patient by phone and ask some docter near
60mmHg以 上 か8), SpO2が90%以 下 に な る 時 間 の 全 睡 眠 時 間 に対 す る割 合 が20%以 上9)と した. 23例 で は, NIPPVに よ り, SpO2とEtCO2(PaCO2)も 改 善 し, 呼 吸 不全 症 状 が 軽 快 して い た. SpO2モ ニ タ リン グ シ ステ ム は, 患者 側 の パ ル ス オ キ シ メー タ ーで 測 定 さ れ たSpO2が, NTT電 話 回 線 を 通 じて 病 院 側 の パ ソ コ ンに 定 時 お よ び緊 急 時 に 自 動 的 に伝 送 され る もの で あ る(Fig. 1). 病 院 側 パ ソ コ ン と個 別 ソ フ トに, 患 者 名, 自宅 電 話 番 号, 定 時SpO2伝 送 時 刻 と そ れ ぞ れ の ア ラ ー ム値 を 登 録 す る(Fig. 2). ア ラ ー ム設 定 は, 院 内 で の NIPPV使 用 時 の 夜 間SpO2の デ ー タ に基 づ い て 患 者 ご とに 行 わ れ る. 患 者 側 で は, パ ル ス オ キ シ メ ー タを, 個別 ソフ トを 入 れ た ノ ー ト型 パ ソ コ ン に接続 し, これ を電 話 回線 に 接 続 し, 夜 間NIPPV装 着 時 の み パ ル ス オ キ シ メ ー タ ーを 使 用 す る(Fig. 3). ア ラ ー ム は, そ れ ぞ れ 患 者 のSpO2値 が, あ る下 限 値 を 下 まわ る数 が, 一 定 密度 を 超 え る とま ず第1警 報, 次 に 第2警 報 を 発 生 す る. 第1警 報 で は, 患 者 宅 の パ ソ コ ンの み が ア ラー ム音 を 発 す る. 第1警 報 は, 介 助 者 が 短 時 間 の うち に 適 切 な 対 応 を して, SpO2が 警 報 設 定 下 限 値以 上 に 復 帰 す る と停止 す る. しか し, 第1警 報 で 家 族 が 気 づ か な い か, 状態 が 改善 しな い場 合, 病 院 側 の パ ソ コ ンに 第2警 報 が発 生 す る, 第2警 報 で は, ア ラー ム 音 と同 時 に, ア ラー ム 発生 患 者 名 と 電 話 番 号 の 文 字 の バ ッ ク色 が青 か ら赤 に変 化 し点滅 し, 警 報 発 生 日時 を 表 示 す る. そ して, 緊急 デ ー タと して, 警 報 時 のSpO2値 が 伝 送 され る. この 病 院 側 ア ラ ー ムを 受 け た 場 合 は,患 者 宅 へ電 話 し, 状 態確 認 と適 切 な処 置 の 指 導 な どを 行 う. 呼 吸 器 異常, 回路 や マ ス ク の はず れ な どに よ る エ ア もれ, 痰 づ ま り, 腹 部 膨 満 な ど に よ りそ れ ぞ れ の 異 常 の 改善 や 排痰, 排気 を試 み る. 必 要 で あ れ ば, 地 域 の 機 関 病 院 に連絡 を と り, 自宅 へ の 救 護 の 派 遣 や 緊 急 搬 入 を 要請 す る体 制 に して い た. ま た, 病 院 側 に は, 定 時 デ ー タ と して, 夜 間12時 間 のSpO2ト レン ドグ ラ フが 毎 朝 プ リ ン トア ウ トさ れ るの で, 悪 化 傾 向 な どの 異 常 が な い か医 師が確 認 す る. 結 果 3年 間 に, そ れ ぞ れ の 患 者 が, 年 に1∼3回, 約2 週 間 の 自宅 外 泊 を 行 う際 に, 適 宜SpO2モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ムを 試 用 した. 複 数 患 者 の 同 時 モ ニ ター も可
Fig. 2 Host computer of SPO2 monitoring
system at hospital.
Fig. 3 Patient using NIPPV and SPO2
moni-toring system, while in staying his
home. Ventilator is PLV-100. 能 で あ った. 1例 は, 退 院 し, 本 シス テ ム を活 用 しな が ら在 宅 人 工 呼 吸 療 法 を行 い, 1年 間 経 過 して い る. 患 者 側 ア ラー ム は, そ れ ぞ れ の 患者 で数 回 ず つ あ り, NIPPVに よ り胃 内 に エ ア が 入 る こ と に よ る腹 部 膨 満, 鼻 汁 や 喀痰 に よ る一 時 的上 気道 閉 塞, 口が 開 くこ と に よ る エ ア もれ な どで, そ れ ぞ れ排 気10), 排 痰 や, 口 を 閉 じ るた め の ア ゴバ ン ドの 再固 定 な どで改善 した. 病 院側 ア ラー ムに い た っ た の は2件 で, 1件 は, SpO2プ ロー ブを つ け た手 の圧 迫 に よ る部 分 的 末 梢 循 環 不 全 で, 患 者 側 ア ラー ム で は, 睡 眠 中 の家 族 が 気 づ か な か った もの で あ った. も う1件 は, 夜 間 に患 者 の 胃 に入 つた エ ア を 排 気 す る た め, 家 族 がNIPPVを 一 時 中 断 した こ とに よ る もの で あ った. 2件 とも, 当
IRYO
Vol.49(8)
院 か らの電 話 連 絡 後, す ぐに解 決 で き る原 因 で あ る こと が わ か り, ま も な くSpO2値 は 回 復 し た. 外 泊 中 の 夜 間SpO2ト レ ン ド グ ラ フ (Fig. 4)が 外 泊 前 に比 べ て悪 化 し た例 は2例 あ った. 1例 は, 病 院 で, 夜 間 に ナ ー ス が近 くに行 くた び に 開 いて い た 口 を 閉 じる動 作 が頻 回 に 観 察 され て い た例 で あ った. 家 で は病 院 と環 境 が異 な り, 睡 眠 中 の 開 口 時 間 が 増 し た た め と考 え られ, 口 中 ガ ー ゼ挿 入 しエ ア リー クを減 らす 応 急 処 置 で改 善 した. も う1例 は, 在 宅 して5カ 月 目で, SpO2の 低 値 へ のバ ラつ きの増 加 と頻 脈 を認 め た. 電話 連 絡 した と こ ろ, 猛 暑 の た め の脱 水, 不 眠 の よ うで, 近 医 の訪 問 に よ り, 補 液 な どの治 療 を受 け, 2∼3日 中 にSpO2 の バ ラつ き も頻 脈 も改善 した. この よ うに して, 全 例 自宅 外 泊 や在 宅 を無 事 に継 続 し得 た. 考 察 最 近, ヨー ロ ッパ で は9), DMDに 対 して, 昼 間 ま た は夜 間 呼 吸 モ ニ タ ー でPaCO2ま た は終 末 呼 気 CO2(EtCO2)7)45mmHg以 上 かPaO2 60mmHg 以 下 に な るか, SpO2が90%以 下 に な る時 間 の割 合 が 20%以 上 で, NIPPVを 開始 して い る9). よ り早 期 の NIPPV開 始 が, 急 性 呼 吸 不 全 や, 不 整 脈, 心 不 全 を 予 防 す る か も しれ な い11)12). 一 方, PaCO2 45mnmHg 未満 で の早 過 ぎ るNIPPV開 始 は, 若 いDMD患 者 を憂 うつ に す る13). Bachら は, 昼 間 か 夜 間 のEtCO2(PaCO2)50 mmHg以 上 をNIPPVの 開始 基 準 と して い る14). この基 準 に よ る と, 今 回著 者 らが 行 った方 法 よ り, や やNIPPV開 始 が早 くな るが, 肺 や胸 郭 の 可 動 性 の 維 持 の た み に 今後 検 討 した い. さ らに, Bachら は, NIPPVの 条 件 設 定 と有 効 性 の 長 期 維 持 に お け る ポ イ ン トは, SpO2が94%以 下 に な らな い こ と と, EtCO2が30∼40mmHgを 保 つ こ と と して い る15). そ の た め に, 口 や鼻 マ ス ク,リ ップ シー ル は, 個 人 用 に型 ど り した もの も含 め て数 種 類 用 意 し, 本 人 が 使 い や す くエ ア リー クが 少 な く効 果 が 得 られ る ものを選 ぶ さ らに, 呼 吸 器条 件 を工 夫 して, 昼 間 だ けで な く夜 間 モ ニ ター で も上 記 条 件 を 満 た す よ うにす る14)∼16). 病Fig. 4 Patient' s overnight recording of SpO2, which
is printed out at hospital with SpO2 monitering
system.
Fig. 5 cities where patients treated with NIPPV stayed at summer and winter vacation. Patient's homes (•œ) were spletted many cities in Hokkaido pre-fecture and far from our hospital (•š)
状 の 進 行 に伴 い, 上 記 条 件 が 満 た され な くな って き た ら, NIPPVの 方 法 を 適 宜変 更 す る8). パ ル スオ キ シ メ ー タ ー は, NIPPV使 用 患 者 が, 毎 日 自宅 で 簡 便 に で きて, 自己 フ ィー ドバ ッ クに も使 え る15). 初 め は夜 間 の み のNIPPVで 十 分 で あ っ た 患 者 も, 上 気 道 感染 時 や, 肺 活 量 が ゼ ロに近 づ くに つ れ, 日中 のSpO2低 下 時 にNIPPVを 使 用 す る 必 要 が で て くる. そ の タイ ミング と使 い方 は, 患 者 や介 助 者 が, SpO2値 を指 標 に して変 化 させ て い く15). また, 急 速 なSpO2低 下 時 の患 者 側 要 因 と し て は, 痰 づ ま りが多 く, 介 助 者 が患 者 の咳 に合 わ せ て 胸 部 下 部 を圧 迫 す るか, Mechanical In-Exsufflator(MI-E)に よ る排 痰 を行 い, SpO2の 改 善 を確 認 す る17)18). そ れ で も改善 しな い場 合 に救 急 連 絡 シ ス テ ムを 利 用 して,
医 療 ス タ ッフ に よ る対 応 を 要 請 す る17). MI-Eは, 1993年 米 国FDAの 認 可 を受 けて お り, 日 本 で も使 用 へ 向 けて の検 討 が 期 待 さ れ る. 現 在 当 院 でNIPPVを 行 って い る患 者 の 自 宅 は, 筋 ジ ス病 棟 が あ る 当院 か らだ けで な く, 呼 吸 器 を備 え た地 域 の 機 関 病 院 か ら も遠 い ことが 多 い(Fig. 5). そ の た め, 睡 眠 中 の患 者 状 態 の変 化 を よ り早 く発 見 し, 対 応 す る こ とが 大 切 で あ る. SpO2モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム に よ り, 在 宅 患者 の病院 で の リアル タイ ムの チ ェ ッ クが 可 能 にな り, 在 宅 人 工 呼 吸 の安 全 性 が 向 上 す る と 考 え られ る. 患 者 の母 が, 本 シ ス テ ムを 使 わ な い 時 に 比 べ て, "ア ラ ー ムが 鳴 る まで は"と 思 って 少 し安 心 して 眠 れ た と話 して お り, 本 シ ス テ ム は, 患 者 家 族 の 呼 吸 器 使 用 に伴 う精 神 的 負 担 を 軽 減 す る の に も役 立 つ と思 わ れ た. 今 回, ア ラ ー ムが, 患 者 側 で の 排 気 な どの 処 置 中 に 発 生 した こ とで, そ の よ うな場 合 にあ らか じめ 患 者 側 で 第2警 報 を 短 時 間 のみ 解 除 で き るよ う にす る こ と も 考 え な けれ ば な らな い. ま た, 指 の 圧 迫 によ る末 梢 循 環 不 全 に よ る ア ラ ー ム に関 して は, プ ロ ー ブの 種 類 や 装着 部 位 の 工 夫 で 減 らす こ とが で き るのか検討 した い. あ らゆ る モ ニ タ ー に限 界 は あ るが, 患 者 の危 険 を 検 知 し, しか も誤 報 を 最 小 限 に と どめ るよ うな ア ラー ム設 定 に 少 しで も近 づ くよ う努 力 を 重 ね な けれ ばな らな い. 今 後 は, 在 宅NIPPV患 者 の 長期 フ ォ ロ ー も重 要 に な る. 欧 米 で は, NIPPVを 開始 したDMDで, 肺 機 能 低 下 が 進 行 し, 数 年 後 に 気 管 切 開 に よ る IPPVに 移 行 した 例 が 報 告 され て い る11). こ の よ う な気 管 切 開 へ の 移 行 を 少 し で も遅 らせ, NIPPVを 長 期 に 維 持 す るた め に は, 治療 効 果 の モ ニ タ ー と, そ れ に よ る呼 吸 器 条 件 の 変 更 な どの適 切 な マ ネ ー ジメ ン トが大 事 で あ る8). 本 シ ステ ム に よ り, NIPPVの 治 療 効 果 を一 つ の 病 院 が導入 時か ら継続 して直接 モ ニ ター す る こ とで, そ の 経 時 的 変化 を い ち早 く と らえ, 的 確 に判 断 す る こ とが で き る. そ して, 地 域 病 院 と も連 携 して受 診 や 訪 問 の 必 要 な 時期 を逃 さず に, 効 率 よ く呼 吸 ケ ア レベ ル を 保 つ こ とが で きる と思 わ れ る. 今 後, 本 シ ステ ムを活 用 しな が ら, よ り安 全 性 の 高 い在 宅 人 工 呼 吸 が 長 期 に維 持 さ れ る よ う な医 療 体 制 の 充 実 を はか りた い. 本 研 究 は平 成6年 度 厚 生 省 精 神 ・神 経 疾 患 研 究 委 託 費(5指-4)に よ って行 われ た. 本 シス テ ム の 開 発 に御 協 力 くだ さ い ま した 大 同 ほ く さ ん(株)田 原 裕 滋氏, 長 谷 川 徹氏, 藤 谷 英 輔 氏, 武 田光 康 氏 に深 謝 い た しま す. 文 献
1) Bach JR:Ventilatory
support
alternatives
to tracheostomy
and incubation.
Current
status
of the application
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Medicine,
55:323,
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