徳島大学病院ER・災害医療診療部 受付日2017年 6 月29日
（〒770-8503 徳島県徳島市蔵本町2-50-1） 採択日2017年 7 月 3 日
要約：術後肺合併症（postoperative pulmonary complication, PPC）は，周術期死亡や合併症 の主原因となる。PPCは，無気肺，呼吸器感染症，術後呼吸不全，慢性肺疾患の急性増悪な ど多様な臨床的病態を含む。PPCを予防する周術期呼吸管理として，術中の肺保護戦略，術 後の肺拡張療法，経鼻高流量酸素療法（high flow nasal cannula, HFNC），非侵襲的陽圧換気 （noninvasive positive pressure ventilation, NPPV）がある。肺保護戦略では，低容量換気単独 よりもPEEPおよび肺リクルートメント手技を併用する管理が有効である。肺拡張療法では， 早期離床や肺理学療法，口腔衛生による複合的治療が有効である。HFNCは，忍容性は高い がPEEP効果は低いため，PPC高リスク患者には適さない。NPPVは肺リクルートメント効果 に優れ，PPC高リスク患者の挿管回避や肺炎予防に有効であるが，忍容性は低く長期使用は 困難である。また，術後呼吸不全へのHFNCおよびNPPVの使用中は，適切な再挿管の時期 を逸しないよう，注意深い観察を要する。 Key words: ①postoperative pulmonary complications, ②postoperative respiratory failure, ③atelectasis, ④high flow nasal cannula, ⑤noninvasive positive pressure ventilation
術後肺合併症を予防する周術期呼吸管理
大藤 純
Ⅰ．はじめに
術後肺合併症（postoperative pulmonary compli-cation, PPC）は，周術期死亡や合併症と関連し1)，発症
頻度は術式や定義により大きく異なり，5〜80％とさ れる2)。National Surgical Quality Improvement
Program（NSQIP）のデータによると，開腹術後の PPC発症率は5.8％であり3)，また非心臓手術後を対象 とした系統的レビューでは，非心臓外科術後のPPC発 症率は6.8％と報告されている4)。PPCは循環器系合 併症や血栓性合併症，術後感染症など，他の術後合併 症と比較して，最も高額な医療費と長期の入院期間を 必要とするため5)，その対策は重要である。本稿では， PPCの病態生理や危険因子について整理し，PPC予防 対策として，主に術中および術後の呼吸管理について 述べる。
Ⅱ．術後肺合併症の定義
PPCは，術中から術後にかけて新たに発生した呼吸 器系病変や呼吸機能の異常であり，一般的には無気肺， 肺炎などの呼吸器感染症，気管支攣縮，低酸素血症， 慢性肺疾患の増悪，術後呼吸不全など多様な疾患や病 態が含まれる6)。術後呼吸不全とは，術後48時間以上 人工呼吸を必要とするもの，または再挿管を必要とす るもの，と定義されることが多い6)。Ⅲ．周術期の呼吸機能の変化
術中操作による肺の圧迫や術後の疼痛，手術侵襲に よる横隔膜機能不全，胸水貯留など，様々な原因で肺 容積は減少し，PPC発症の誘発因子となる。胸部手術 や腹部手術後のvital capacity（VC）は50〜60％低下 し，また機能的残気量（functional residual capacity, FRC）は30％低下し，その回復に1週間程度を要す る7),8)。FRCがclosing capacity（CC）を下回ると無気肺を形成し，換気・血流比不均衡分布により低酸素血 症を来す。また無気肺部分では細菌の増殖を促し肺 炎発症の温床となる9)。その他，術中の麻酔薬や筋弛 緩薬，術後疼痛管理に使用するオピオイドなどの影響 により咳嗽反射の減弱や繊毛運動機能低下が起こる と，気道分泌物排泄困難となり術後肺炎のリスクが高 まる10)。 無気肺の形成は，全身麻酔導入の直後から始まり， 術後24時間から48時間で最大となる11)。つまり術後 回復室から一般病棟へ転棟した後，あるいは術後ICU で早期抜管した後に，術後呼吸不全が増悪する可能性 があることに注意が必要である。
Ⅳ．術後肺合併症の危険因子
PPCの危険因子を認識しておくことは，PPCの高リ スク患者を早期に選定し，予防策を講じる上で重要で ある。PPCの危険因子は，主に患者因子と手術因子に 分けられるが，患者因子よりも手術因子の影響が大き い。米国内科学会（American College of Physicians, ACP）ガイドラインによると，患者因子としては， 加齢（60歳未満と比較して，60〜69歳：OR 2.28，70〜 79 歳：O R 3.90，80 〜 89 歳：O R 5.63），A S A - P S （American Society of Anesthesiologists physicalstatus）≧2（OR 2.55〜4.87），慢性心不全（OR 2.93）， COPD（chronic obstructive pulmonary diseases）（OR 2.36），機能的自立度の低下（OR 1.65〜2.51），喫煙 （OR 1.26），低栄養（albumin＜3.0 g/dl：OR 2.53）な どがある4)。他に睡眠時無呼吸症候群12)，肺高血圧 症13),14)，手術1か月前の気道感染15)もPPCリスク因 子とされる。肥満患者は，胸郭コンプライアンスの低 下により肺容積の減少を生じやすく低酸素血症のリス クが高いが，PPCの危険因子であることは証明されて いない4)。またコントロールの良い喘息もPPC危険 因子とされていない4)。 手術因子では，腹部大動脈瘤手術（OR 6.90），胸部 手術（OR 4.24），上腹部手術（OR 2.96），脳外科手術 （OR 2.53），緊 急 手 術（OR 2.52），頭 頸 部 手 術（OR
2.21），長時間手術（≧2.5時間以上）（OR 2.26），全身 麻酔（OR 2.35）などがある4)。特に胸部や上腹部手術 など比較的横隔膜に近い手術では，創部痛による横隔 膜機能不全，肋間筋や腹筋群の手術による離断などか ら呼吸筋の筋力低下を来し，随意的な深呼吸や咳嗽が 減弱することで無気肺形成の原因となりやすい。 PPCを予測する術前検査では，SpO2測定が，PPC 発症リスクの層別化に有用とされる。仰臥位，安静時 の室内気での測定で，SpO2≧96％の患者と比較して， SpO2 91〜95％ではPPC発症頻度は2倍となり，SpO2≦ 90％では10倍となる15)。一方，スパイロメーターに よる呼吸機能検査，動脈血ガス分析，胸部X線検査は， PPC予測に必ずしも有用ではなく必須の検査ではな い6)。ただし，慢性肺疾患（COPDや喘息）の状態評価 や身体診察上で心肺機能の低下が予測される場合（原 因不明の息切れ，咳，運動不耐など）には施行すべき である6)。 PPCの予測スコアは，ARISCAT PPC score，Gupta calculator（postoperative respiratory failure，postop-erative pneumonia）などがある。ARISCAT PPC scoreは，2,464名の非心臓手術患者のデータを基に作 成されたもので，各評価項目（年齢，術前SpO2値，最 近の呼吸器感染症の有無，手術部位と時間，緊急手術） について点数化し，その合計点でPPC発症リスクを low，medium，high riskの3段階に層別化できる15)。 スコアリングも比較的容易で使用しやすく，その有用 性は欧州における5,099名の非心臓手術患者を対象と し た コ ホ ー ト 研 究 で 証 明 さ れ て い る16)。Gupta calculatorは，米国外科学会（American College of Surgeons, ACS）の手術の質改善プログラムのデータ を基に作成されたもので，術後48時間以内の呼吸不 全発症率17)や術後肺炎の発症率18)を予測できる。専 用のスコアリングソフトをダウンロードし，術式， ASA-PS分類，機能的自立度，術前敗血症の有無など の情報を入力すれば簡便に算出できる。
Ⅴ．周術期の術後肺合併症予防対策
PPC予防策で最も重要なことは，PPC発症のリスク を事前に予測し，合併症対策を行うことである。その 対策は術前から開始されるべきである。術前の禁煙（8 週間以上）や呼吸機能訓練，慢性肺疾患や心不全のコ ントロール，術後に行われる肺拡張療法や早期離床に 関する術前教育などが重要である6)。また術中の対策 として，肺保護戦略に即した人工呼吸管理や麻酔方法 の選択（不要な全身麻酔を避ける，硬膜外麻酔の併用， 短時間作用型の筋弛緩薬の選択など）がある6)。術後 対策としては，抜管までの肺保護的換気の継続と適切 な抜管時期の判断，また抜管後の無気肺を予防する深 呼 吸 療 法 や イ ン セ ン テ ィ ブ ス パ イ ロ メ ト リ ー （i n c e n t i v e s p i r o m e t r y , IS）などの肺拡張療法， 早期離床やリハビリテーション，適切な疼痛管理など が重要である6)。術後に肺拡張療法が十分に施行でき ない症例，あるいは慢性呼吸器疾患や心不全などを基礎疾患に持つ症例では，経鼻高流量酸素療法（high flow nasal cannula, HFNC）や非侵襲的陽圧換気 （noninvasive positive pressure ventilation, NPPV）な どの呼吸補助が有効である。 以下，術中の肺保護的換気，また抜管後の呼吸管理 として，肺拡張療法，HFNC，NPPVの有用性や問題点 について述べる。
Ⅵ．術中の肺保護的換気
（
lung-protective ventilation
）
術中は術操作による肺への物理的な圧迫，高濃度酸 素への曝露，虚血再灌流，一側肺換気，人工心肺など の侵襲が肺に加わる。また大きな1回換気量（tidal volume, VT）による肺の容量損傷，高い気道内圧によ る圧損傷，また肺の虚脱と再開放を繰り返すことで生 じる剪断力による無為肺損傷から急性肺傷害が進行 し，PPCの発症リスクが高まる19)。術中の肺虚脱と 肺傷害を軽減する目的で行われるのが，肺保護的換気 で あ る。 肺 保 護 的 換 気 は，低 容 量 換 気（low tidal volume ventilation, LTVV），気道内圧の制限，適切な PEEP，肺リクルートメント手技（lung recruitment maneuver, LRM）など，いくつかの要素で成り立って いる。 Futierら20)は，PPC発症リスクの危険因子が中等度 から高度の腹部外科400症例を，VT 6〜8 ml/kg予測 体重，PEEP 6〜8 cmH2OおよびLRMで管理した群 （protective群）とVT 10〜12 ml/kg予測体重，PEEP なしで管理した群（non-protective群）に分けてPPC を含む患者予後について比較した。Protective群では， PPC，肺外合併症の頻度，術後換気補助の必要性や入 院期間において，non-protective群と比較して改善を 認めた。ただし，本研究結果からは，LTVV，PEEPあ るいはLRMのいずれの因子が患者予後に影響したの かは不明である。そこで，肺保護的換気のそれぞれの 要素についてPPCや患者予後に与える影響について 述べる。1
）低容量換気（LTVV
） VTを制限し，肺の容量損傷や剪断力による損傷を 予防する換気法である。LTVVは，ICUにおける人工 呼吸管理では，ARDS（acute respiratory distress syndrome）患者のみならず，非ARDS患者においても 肺合併症予防に有効とされる21)。推奨される VTは 6〜8 ml/kg予測体重程度とされる。ただし，手術患 者の多くは健常な肺機能であり，ARDS患者で認めら れ る 極 度 な 呼 気 終 末 肺 容 積 の 減 少 症 例（end- expiratory lung volume, EELV：500〜1,000 ml程度） と比較すると，VTが肺に与える影響は少なく，その分 LTVVによる肺保護効果も少ない可能性がある。 Güldnerら19)は，LTVVによるPPC予防効果を評価 した研究のメタ解析を行ったところ，LTVV単独での PPC予防効果は証明されず，LTVVにPEEPおよび LRMを併用した場合に，その効果を認めたと報告し ている。またYangら22)のメタ解析でも，LTVV単独 では，無気肺や急性肺傷害は予防せず，PEEPとLRM を併用した場合に無気肺や急性肺傷害を予防したと報 告している。さらにLadhaら23)は，非心臓手術の全身 麻酔およそ70,000件の解析からは，LTVV（VT＜10 ml/kg予 測 体 重 ）単 独 で のPPC予 防 効 果 は な く， LTVVにPEEP≧5 cmH2Oおよびプラトー圧≦16 cmH2Oで管理した場合に最もPPC発症が少ないと報 告 し て い る。 ま たLTVVとlow PEEP（PEEP≦4 cmH2O）の組み合わせでは，術後患者の30日死亡率が 悪化したとの報告もあり24)，LTVVによる肺保護作用 は，LTVV単独よりも中等度のPEEPを併用する方が 効果的と思われる。2
）術中のPEEP
設定 PEEPは呼気終末に陽圧を維持することで肺の虚脱 を防ぎ，無気肺損傷を軽減する効果が期待される。術 中の適切なPEEP設定は，各患者の体格あるいは術式 などで異なり，一律に決定するのは難しい。一般的に 非肥満患者における末梢気道の維持に必要なPEEPは 6〜8 cmH2O程度，肥満患者や腹腔鏡手術ではPEEP 10 cmH2O以上が必要と考えられている25)。 de Jongら26)の報告では，約11,000件の上腹部手術 お よ び 開 頭 術 患 者 の 術 中PEEP設 定 の 解 析 か ら， PEEP≧5 cmH2Oで管理した上腹部術後患者では PPC発症が軽減し（OR 0.53, 95％ CI 0.39〜0.72），入 院期間は短縮した（OR 0.91, 95％ CI 0.84〜0.98）が， 開頭術後患者では関連がなかった。無気肺のリスクが 上腹部手術で高く，PEEPが無気肺予防に効果的であ ることがうかがえる。一方，PROVHILO trial27)では， 900例の開腹術症例を対象に，術中のLTVVに加えて PEEP 12 cmH2OとLRMを行う群（high PEEP群）とLTVVおよびPEEP≦2 cmH2OでLRMを行わない群 （low PEEP群）で術後5日間のPPC発症頻度を比較し ているが，両群間に有意差はなかった。またhigh PEEP群では循環虚脱の頻度が有意に高かった。本研 究では，ARISCAT PPC scoreにてPPC中等度から高 リスク患者が対象であったが，患者の平均BMIは25 kg/m2程度と低く，高いPEEPを必要とする症例は少 なかったと予測される。結果的にPEEP 12 cmH2Oと
LRMの組み合わせは肺過膨張を惹起し，low PEEP群 と予後に差がつかなかった可能性がある。以上より， 非肥満患者ではPEEP 5〜6 cmH2O程度で開始する こと，また肥満患者や低酸素血症の増悪など無気肺の 進行が予測される症例においては，循環動態を考慮し つつPEEP≧10 cmH2Oを用いて肺の虚脱予防に努め ることが合理的と思われる。
3
）肺リクルートメント手技（LRM
） 一度虚脱した肺を開放させるには高い気道内圧が必 要となる。LRMは虚脱した肺を再開放させるために， 一時的に高い気道内圧を用いる換気方法である。健常 人で全身麻酔中に生じた虚脱肺の再開放には，30〜 40 cmH2Oの気道内圧を少なくとも7〜8秒以上かけ る必要がある。肥満患者では，40〜50 cmH2Oの気道 内圧が必要となる場合もある28),29)。LRMは，高い胸 腔内圧により静脈環流が制限され，特に循環血液量が 低下した症例では循環虚脱を起こしやすい。また開放 肺の過膨張や肺傷害の危険性があり，COPDなど閉塞 性肺疾患患者への使用は原則禁忌である。さらに LRM施行後は適切なPEEPを付加しなければ，短時間 で肺は虚脱し効果は一時的となることに注意する30)。 周術期のLRMに関する最近の報告として，Costa Lemeら31)は，心臓外科術後ICU入室時にP/F ratio≦ 250の酸素化障害のある患者320名を対象に，高強度 LRM群（LRM：PEEP 30 cmH2O, driving pressure15 cmH2O, 60秒間，インターバル設定：PEEP 13
cmH2O） ま た は 中 強 度LRM群〔LRM：CPAP
（continuous positive airway pressure）20 cmH2O，
30秒間，インターバル設定：PEEP 8 cmH2O〕に割り 付け，退院までのPPC重症度スコアを比較した。高強 度LRM群 で は，PPC重 症 度 ス コ ア が 低 く（1.7 vs. 2.0），入院期間（10.9日 vs. 12.4日）およびICU在室日 数（3.8日 vs. 4.8日）は短縮し，肺の圧外傷は増やさな かった（0％ vs. 0.6％）。ただし，LRM中の血圧低下は 高強度LRM群でより顕著であった。本研究は，先述 のPROVHILO trialと異なり，術後低酸素血症を呈し た患者が対象であり，LRMによる虚脱肺の再開放が 酸素化の改善やPPCの予防に有効であったと思われ る。LRMは虚脱肺の再開放により酸素化改善やPPC の予防を期待できるが，循環虚脱や肺損傷の危険性を 考慮すると，術中から術後の人工呼吸管理中にルーチ ンに行うものではなく，肺虚脱による低酸素血症を呈 する場合に，その適応を考慮すべきであろう。
Ⅶ．肺拡張療法
肺拡張療法は，術後無気肺を予防し酸素化の改善や 呼吸仕事量の減少を目的に行われるもので，IS，深呼 吸訓練や肺理学療法の他に，広義には早期離床訓練や NPPVによる換気補助なども含まれる。ISは単純で安 価，安全であり術前から術後にかけて幅広く利用され るが，ISのPPC予防効果を支持するエビデンスは乏 しい32),33)。 冠動脈バイパス術後患者を対象としたISのPPC予 防効果を検討したメタ解析によると，ISのPPC予防 効果は証明されなかった32)。同じく上腹部手術患者 を対象としたメタ解析でもISのPPC予防効果は示さ れなかった33)。また深呼吸訓練に関しても，上腹部 術後患者に対して，早期離床に深呼吸訓練を加えても， 早期離床のみ行った場合と比較してPPC発症率に有 意差は認められなかった34)。これらの結果を踏まえ ると，個々の肺拡張療法を単独で行っても効果は少な く，複数の肺拡張療法を一括して行う取り組みが必要 であることがうかがえる。Cassidyら35)は，術前教育 を含む複数の肺拡張療法（毎時間のIS施行，2時間お きの深呼吸訓練，早期離床プログラム，頭高位など）に 口腔衛生を組み込んだ複合的プログラム（I COUGH） を導入し，一般外科患者の術後肺炎および再挿管率へ の影響について検討している。I COUGHプログラム 導入により，IS実施率（52.8％ vs. 77.2％）や離床達成 率（19.6％ vs. 69.1％）の改善とともに，術後肺炎（2.6％ vs. 1.6％）や再挿管率（2.0％ vs. 1.2％）が低下したと報 告している。 肺拡張療法は，患者の協力が得られず，その実施率 や実施方法が一定でなくなることが効果を減じる要因 となる。肺拡張療法の複合的プログラムの実践は，個々 の肺拡張療法の実施率を向上させ，PPC予防の有効な 対策となる可能性がある。Ⅷ．経鼻高流量酸素療法（
HFNC
）
HFNCは，鼻カニューレから高流量の加湿されたガ スを供給することで，安定した吸入酸素濃度を維持す る他に，鼻咽頭腔の解剖学的死腔を減らし吸気抵抗を 減弱して呼吸仕事量を軽減する。また呼気終末に陽圧 を維持し，肺の虚脱を防ぐ効果もある36)。鼻カニュー レによる吸気ガスの供給は，NPPVや酸素マスクに比 べて患者の忍容性は高い37)。急性低酸素性呼吸不全 症例や免疫不全の呼吸不全症例に対するHFNCの効果はNPPVと同等もしくは優れるとの報告もあり38),39)， 特にNPPV不耐性の患者では，NPPVの代替手段とし ても使用される。ただし，HFNCにより供給される PEEP効果は低く，ガス流量が40〜50 l/minの場合， 閉口時で3〜4 cmH2O，開口時で1〜2 cmH2O程度と される40)。 無気肺が主原因となることの多いPPCでは，肺のリ クルートメント効果が不足する懸念がある。これまで HFNCによるPPC発症や術後呼吸不全に対する効果 を検証した臨床研究は少なく，術後患者への治療法と して確立しているとは言えない。ここでは，術後患者 のPPC予防もしくは治療においてHFNCの有効性を 検証した臨床試験について述べる。 Stéphanら41)は，心 臓 外 科 術 後 の 呼 吸 不 全 患 者 または呼吸不全のハイリスク患者830名を対象に HFNC（50 l/min，FIO2 0.5）ま た はNPPV〔BiPAP
（bilevel positive airway pressure）：IPAP（inspi-ratory positive airway pressure）8 cmH2O，EPAP
（expiratory positive airway pressure）4 cmH2O，
1日最低4時間は装着〕を使用する群に分けて，治療の 成功率（再挿管や治療法の変更がない），酸素化，ICU 死亡率や有害事象について比較した。両群とも治療成 功率に有意差はなく（21.0％ vs. 21.9％），死亡率も変 わらなかった（6.8％ vs. 5.5％）。治療開始6〜12時間 後の酸素化はNPPVで高かったが（P/F ratio：198 vs. 261），顔面の皮膚トラブルはHFNCで少なかった（3％ vs. 10％）。 Hernándezら42)は，抜管後呼吸不全の低リスク患者 527名（術後患者が約半数を占める）を対象に，抜管直 後より予防的にHFNCを24時間使用した群と通常の 酸素療法（conventional oxygen therapy, COT）を行っ た群で，抜管後72時間以内の再挿管率，抜管後呼吸不 全，再挿管までの時間や有害事象などについて比較し た。HFNCはCOTに比べて，再挿管率を減少し（4.9％ vs. 12.2％），抜管後呼吸不全の発生率を抑制し（8.3％ vs. 14.4％），再挿管までの時間は延長しなかった（19 hr vs. 15 hr）。 一 方，Corleyら43)は，心 臓 外 科 術 後 でBMI≧30 kg/m2の肥満患者155名を対象に，HFNCもしくは COTを使用し，抜管後の胸部X線写真による無気肺 スコアおよび酸素化（P/F ratio），呼吸数などの呼吸 機能を比較した。HFNCはCOTと比較して，抜管後 の無気肺スコア（2 vs. 2），酸素化（P/F ratio：228 vs. 253）および呼吸数（17.2 /min vs. 16.7 /min）を改善さ せなかった。 またFutierら44)は，2時間を超える腹部手術後で， ARISCAT PPC scoreにてPPC中等度から高リスクと された患者220名を対象に，HFNCまたはCOTを使 用して，抜管後1時間および酸素療法中止後の低酸素 血症の頻度，術後7日以内のPPC発症頻度，入院期間， 病院死亡率について比較した。HFNCはCOTと比較 して，抜管後の酸素化〔ARR（absolute risk reduction） 4，95 ％ CI －8〜15 ％，P＝0.57〕，術 後7日 以 内 で PPCを発症しない日数（ARR 7, 95％ CI －6〜20％， P＝0.4）に違いはなく，その他アウトカムにも違いは なかった。 以上より，HFNCは忍容性が高く，PPC予防や術後 呼吸不全への治療として一定の効果が期待できるた め，術後早期からの予防的使用に適すると思われる。 ただし，肥満患者や腹部術後など無気肺のリスクが高 い症例では，肺のリクルートメント効果が不足し，酸 素化の改善やPPCの予防効果は不十分である。また 無気肺による低酸素血症では，HFNCによる高濃度酸 素の供給はかえって吸収性無気肺を助長する。術後呼 吸不全症例に対し，HFNC装着にて酸素化の改善や呼 吸負荷の軽減を認めないにもかかわらず，吸入酸素濃 度を増加させながら漫然と長期使用することは，再挿 管の時期を遅らせ予後悪化に繋がる可能性もあり45)， 厳に慎むべきである。通常，HFNCによる呼吸パラ メータの改善は30分以内に現れることが多く46)， HFNC継続の判断は迅速に行うべきである。HFNC装 着後，酸素化や呼吸数など呼吸機能パラメータの改善 が得られない症例では，NPPVへの変更や再挿管のタ イミングについて検討すべきであろう。
Ⅸ．非侵襲的陽圧換気（
NPPV
）
NPPVは，人工気道を必要としない器械的換気法で ある。NPPV専用の人工呼吸器やICU人工呼吸器によ り，必要とされる吸入酸素濃度を供給する他に，吸気 および呼気でそれぞれ異なった陽圧をかけることで， 換気補助やPEEP効果を期待できる。NPPVの適応と して，COPD急性増悪およびCOPD患者の呼吸器の離 脱補助，心原性肺水腫，免疫不全患者での呼吸不全が ある（エビデンスレベルⅠまたはⅡ，推奨度Aまたは B）。また術後の急性呼吸不全の予防ならびに治療に も 推 奨 さ れ て い る（ エ ビ デ ン ス レ ベ ル Ⅱ，推 奨 度 B）47)。 Ferreyraら48)は，上腹部手術後患者に対するCPAP によるPPC予防効果に関するメタ解析を行った。 CPAPにより，PPC発症頻度（OR 0.66, 95％ CI 0.52〜 0.85），無気肺（OR 0.75, 95％ CI 0.58〜0.97），肺炎（OR0.33, 95 ％ CI 0.14〜0.75）を 減 少 し た と 報 告 し た。 Chiumelloら49)は，非侵襲的陽圧換気（NPPVまたは CPAP）を術後患者に使用した場合の系統的レビュー を報告している。2010年までの研究報告から，上腹部 手術（9研究），胸部手術（3研究），心臓手術（8研究）， 胸腹部手術（3研究），肥満外科手術（4研究）に関する 研究を抽出し，主に酸素化や再挿管率などに関し評価 している。NPPVは19の研究で酸素化を改善し，11 の研究で再挿管率の軽減に有用であったと報告してい る。最近の報告では，Jaberら50)は，腹部手術後に低 酸素性呼吸不全を来した293名を対象に，NPPVまた はCOTを使用した群に無作為に割り付け，再挿管率， 院内感染発症率，人工呼吸期間，院内死亡率などの比 較を行った。NPPVは，再挿管率を軽減し（33.1％ vs. 45.5％），人工呼吸を必要としない日数を増加し（25.4 日 vs. 23.2日），院内肺炎の頻度を軽減した（31.4％ vs. 49.2％）が，90日後の院内死亡率は変わらなかった （14.9％ vs. 21.5％）。 以上より，術後早期のNPPV（またはCPAP）の導 入，もしくは術後呼吸不全を呈した患者へのNPPVの 治療介入は再挿管率を軽減し，PPC発症を抑える可能 性が示唆される。NPPV使用上の注意点としては，気 道分泌物の多い症例ではその排出を阻害し，呼吸状態 を悪化させる危険性がある47)。また高い気道内圧か ら呑気や腹部膨満を来す場合があり，特に消化器手術 後では注意が必要である。NPPVの効果に関しては， フェイスマスクのフィット不良は，エアリークを増加 させ，陽圧換気が不十分となる。またマスク装着に伴 う不快感や皮膚合併症により，治療の途中でNPPV継 続が困難となるケースも多い。ヘルメット型インター フェイスは，フェイスマスクと比較して忍容性が高く， またフィット不良によるエアリークを抑え，有効な陽 圧 換 気 を 維 持 で き る 利 点 が あ る。Patelら51)は， ARDS患者206名を対象とし，NPPV施行時にヘル メット型インターフェイスと従来のフェイスマスクを 比較したところ，ヘルメット型インターフェイスは， ARDS患者の挿管率を軽減し（61.5％ vs. 18.2％），28 日間での侵襲的人工呼吸を行わない日数を延長させ （28日 vs. 12.5日），90日死亡率も改善した（34.1％ vs. 56.4％）と報告している。NPPVによるPPC予防効果 の評価には，今後インターフェイスの違いによる検討 も必要であろう。ただし，現状ではフェイスマスクに よるNPPVが主流であり，術後早期にNPPVの予防的 使用をルーチンに行うことは現実的ではない。PPC 発症の高リスク患者への予防的使用，COTやHFNC 使用後に続発した低酸素性呼吸不全症例へのセカンド ラインとしての使用，または術後のCOPD急性増悪な ど換気補助を必要とする患者への使用などが考慮され る。ヘルメット型インターフェイスによる安定した陽 圧換気と忍容性の向上が術後患者の予後に与える影響 については，今後さらなる検討が必要である。
Ⅹ．おわりに
PPCは，周術期死亡率の悪化や合併症と関連し，そ の予防は重要な課題である。術前よりPPC発症の危 険因子を認識し，PPCの高リスク患者を同定すること は，PPC予防策を講じる上で必要である。PPC発症に は多様な病態が関連するが，中でも無気肺の形成は PPC発症の根本的な原因となりやすく，術中から術後 にかけての呼吸管理も，無気肺の形成をいかにして防 ぐかが重要となる。そのため，術中の肺保護的換気で は，LTVVに加えて肺虚脱を防ぐPEEPや必要に応じ てLRMを併用することは理にかなっている。また術 後の肺拡張療法では，複合的アプローチによりその実 施率を上げ，無気肺を予防することでPPC予防効果を 上げていく工夫が必要である。 抜管後の呼吸補助としてのHFNCおよびNPPVは， それぞれの特性を理解した上で使い分けを行いたい。 HFNCは忍容性が高く，また術後患者の呼吸不全に対 して一定の効果があり，ファーストラインとしての使 用が可能である。ただし，PEEP効果は弱く十分な肺 リクルートメント効果は期待できないため，肥満患者 や腹部手術後などPPC高リスク患者における低酸素 血症に対しては，NPPVの使用を優先し，HFNCは NPPV離脱期のセカンドラインとしての使用が望まし い。また，HFNCやNPPVの治療継続に関する判断の 遅れは，必要な再挿管のタイミングを遅延し患者予後 の悪化に繋がる危険性があるため，HFNCおよび NPPV使用中は，呼吸状態の注意深い観察が必要であ る。 本稿の著者は，徳島県からの寄附講座に所属しているが， 本稿の内容に関して，規定されたCOIはない。 文 献1) Lawrence VA, Cornell JE, Smetana GW; American College of Physicians. Strategies to reduce postoperative pulmonary complications after noncardiothoracic surgery: systematic review for the American College of Physicians. Ann Intern Med 2006;144:596-608.
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Abstract
Perioperative respiratory management to prevent postoperative pulmonary complications
Jun OtoDepartment of Emergency and Disaster Medicine, Tokushima University Hospital 2-50-1 Kuramoto-cho, Tokushima, Tokushima 770-8503, Japan
Postoperative pulmonary complications (PPC) are a major cause of perioperative morbidity and mortality. The defini-tions of PPC include several major categories of clinically significant complications, including atelectasis, respiratory infection, postoperative respiratory failure and exacerbation of chronic lung disease. To prevent PPC, intraoperative lung protective ventilation, a postoperative lung expansion maneuver, a high flow nasal cannula (HFNC) and noninvasive positive pressure ventilation (NPPV) can be applied. Regarding lung protective ventilation, low tidal volume ventilation (LTVV) with moderate PEEP and the lung recruitment maneuver are more effective for preventing PPC than LTVV alone. Early mobilization, chest physiotherapy, and an oral hygiene bundle approach can reduce PPC. Although HFNC has a good tolerability, it should not be considered a standard measure to prevent PPC in high-risk patients because the PEEP effect attributable to HFNC is not sufficient to re-expand the collapsed lung. The benefit from applying NPPV is the lung recruitment effect, thereby reducing the risk of reintubation and pneumonia in high-risk patients. However, NPPV is difficult to use for long periods of time because of its poor tolerability. Close monitoring of the patient’s respiratory status during the use of HFNC or NPPV for postoperative respiratory failure to avoid delayed reintubation. Key words: ①postoperative pulmonary complications, ②postoperative respiratory failure, ③atelectasis, ④high flow nasal cannula, ⑤noninvasive positive pressure ventilation
