No. 158 脊髄損傷 その6 呼吸器合併症
無気肺、肺炎、呼吸不全、胸膜合併症、肺塞栓症などの肺合併症は、脊髄損傷患者の主な死因です。四肢麻痺患者の急性期における換気不全の発生率は74％と高く、AIS AのC5より高位の損傷患者の最大95％で少なくとも一時的に機械的換気を必要とします。
呼吸器系の解剖としくみ
脊髄損傷では、肺、胸壁、気道に構造的変化を引き起こす可能性があります。脊髄損傷後の呼吸機能障害の程度は、損傷高位および運動障害の程度と強く相関しています。慢性期の四肢麻痺および高位対麻痺患者の肺機能プロファイルから、呼吸筋の衰弱、および気道過敏性の結果として、肺気量の減少および胸壁コンプライアンスの低下が起こることがわかっています。具体的には、四肢麻痺と高位対麻痺患者を対象とした肺活量測定と肺容量の研究では、肺活量、総肺容量、呼気予備容量、吸気容量の大幅な減少とともに、残気量の有意な増加を認め、機能的残気量はほとんど変化していませんでした。C3-C5の前角細胞によって神経支配される横隔膜は、吸気の主動作筋です。副神経とC2-C4およびC1-C4によってそれぞれ神経支配される胸鎖乳突筋および僧帽筋は、吸気の補助筋であり、高位脊髄損傷では適切な換気を可能にするために必要です。シンプルなベッドサイド肺活量計を使用してVCを測定すると、手足の筋肉MMTを手動で行うのと同じように、呼吸筋の強さを定量的に測定できます。四肢麻痺患者の高レベル(最大心拍数の70～80％)での吸気抵抗トレーニングと有酸素運動トレーニングは、弱い横隔膜の強度と持久力を改善し肺機能を改善することが示されています。
四肢麻痺または高位対麻痺患者の肺活量は姿勢依存であり、仰臥位よりも直立位で最大15％低くなります。腹部の筋が麻痺した人の座位では、腹部の内容物に対する重力の影響により残気量が増加します。座位での腹帯の使用は、腹部の内容物を横隔膜に押し込むことでこの効果を逆転させ横隔膜の静止位置をより効率的にします。
脊髄損傷患者にみられる気道過敏症は気管支拡張薬の吸入が有効で、反対にコリン作動薬の作用によって引き起こされると考えられています。
C2以上の完全な脊髄損傷では横隔膜機能を持たず、機械的換気または横隔膜ペーシングが必要です。 完全なC3麻痺では、横隔膜の重度の筋力低下があり、少なくとも一時的に機械的換気が必要です。完全なC4麻痺では、しばしば横隔膜の重度の筋力低下を起こし、少なくとも一時的に機械的換気が必要になることもあります。完全なC5-C8麻痺では通常、呼吸を維持することができますが、肋間および腹部の筋への神経支配の喪失のために、肺合併症のリスクが高くなります。肺合併症のリスクは、完全な胸髄レベルの麻痺を有する患者にも存在しますが、神経支配の喪失の程度に応じてリスクは低くなります。
呼吸器系合併症の管理
無気肺は、脊髄損傷者の最も一般的な呼吸器合併症であり、肺炎、胸水、膿胸の原因となります。肺炎は無気肺の領域で発生します。胸水は無気肺の領域に近接して発生することがよくあります。虚脱した肺の領域では、臓側胸膜から壁側胸膜を引き離し、結果として液体で満たされた空間を残し滲出を引き起こすと考えられています。無気肺の治療には、肺拡張、排痰、および分泌物の排出が含まれます。人工呼吸器を使用している場合、20mL/kg理想体重(IBW)まで1回換気量を漸進的に増加すると、1回換気量を20mL/kgIBW未満に維持する場合と比較して無気肺を減少させるのに効果的であると示されています。断続的陽圧呼吸、BiPAP、または持続的陽圧換気(CPAP)デバイスはすべて、気管切開チューブの有無にかかわらず、肺の拡張を助け、無気肺を予防または治療するために使用できます。排痰技術には、体位排痰および胸部のパーカッションまたは振動が含まれます。体位排痰は重力を使用して特定の肺領域から蓄積された分泌物のドレナージを支援します。胸部パーカッションは、体位排痰と組み合わせて行われ、カップ状の手、機械式バイブレーター、振動ベストの着用、または振動ベッドに横たわることで実行できます。分泌物除去技術には、吸引、徒手的な咳の介助、排痰補助装置の使用、および気管支鏡が含まれます。排痰補助装置は口または気管切開チューブを通して、気道に陽圧を供給しその後すぐに陰圧が続きます。この急速な圧力変化は、咳に似た高い呼気流量を引き起こします。これは吸引よりも外傷が少ないです。気管支鏡は通常、持続性無気肺または肺虚脱のために行われます。
薬は無気肺の治療と予防に補助的な役割を果たします。気管支拡張剤は、無気肺や喀痰生成に寄与する気道過敏症と炎症を軽減し界面活性剤の分泌を刺激します。β2刺激薬の使用は呼気圧を改善することが示されており、より効果的な咳につながる可能性があります。粘液溶解薬として、グアイフェネシンなどの経口投与、またはアセチルシステインなどを噴霧器を介して投与することができます。適切な水分補給は肺分泌物を薄くします。
機械的換気開始の適応には、呼吸困難の身体所見(チアノーゼ、呼吸補助筋の使用、頻呼吸、頻脈、発汗、精神状態の変化、低血圧、高血圧)、高炭酸ガス血症(動脈血中の二酸化炭素分圧[PaCO2]>50mmHg)、酸素療法に反応しない低酸素血症(動脈血の酸素分圧[PaO2] <50mmHg)、肺活量の低下(<15 mL/kg IBW)、分泌物の処理不能などがあります。挿管が5日以上続くと予想される場合は気管切開を行う必要があります。
リハビリテーション環境で従来使用されていた機械的換気のモードは、アシストコントロールまたは強制換気でした。その後1日2分という短い試行から人工呼吸器から完全に切り離された呼吸を始め呼吸器からの離脱を行います。酸素は気管切開マスクまたはTピースを介して投与されます。人工呼吸器をはずす時間は、1日に何回かの試行で持続時間を徐々に長くします。長時間の機械的換気の後、横隔膜は萎縮して状態が悪くなり、人工呼吸器のない呼吸が達成されるまでに長時間の再調整が必要になることに留意してください。また人工呼吸器離脱トライアルは、完全に離脱することを期待されていない人にとっても有用であり、人工呼吸器のセットアップで予期しない問題が発生した場合に、人工呼吸器から短時間離れる自信と持久力を与えます。
他のモードとは対照的に、気管切開のある人にアシストコントロールまたは強制換気モードを使用することのさらなる利点は、気管切開チューブのカフが部分的または完全に脱気してある場合には話すことができるということです。カフを脱気すると、肺から吐き出された空気が気管切開チューブの周りを通って喉頭に達し発声が可能になります。気管切開チューブの周囲から失われる空気を補うために、一回換気量の設定を増やす必要があります。多くの人は、発声と呼気のタイミングを合わせると、この方法で人工呼吸器を使用しながら発声することができます。さらに一方向エアフローバルブを用いることにより、空気が気管切開を通って人工呼吸器チューブに漏れないようにすることで、喉頭を通る空気の流れを最大化できます。これらの一方向弁は、カフを脱気するか、カフなし気管切開チューブで使用する必要があります。このようなバルブは、人工呼吸器のない離脱期間中に声を出すために、気管切開チューブだけに取り付けるようになっています。
横隔神経や直接横隔膜ペーシングは、それぞれ横隔膜を刺激して、自発的な横隔膜運動機能のない人の非機械的換気を可能にします。両方とも横隔神経が機能している必要があります。横隔神経ペーシングは、開胸術を通して胸部または頸部の横隔神経の周りに電気刺激カフを配置するため、より侵襲的です。横隔神経ペーシングシステムには、皮膚の下に無線制御できる埋め込み刺激装置と、外部制御ユニットおよびバッテリーが含まれます。刺激は術後2週間で開始され、横隔膜の再調整には2～3か月かかることがあります。横隔膜ペーシングは、電極がより侵襲性の低い腹腔鏡アプローチによって横隔膜に直接埋め込まれ、横隔神経損傷のリスクを排除するという点で異なります。横隔膜ペーシングシステムでは、電極ワイヤが皮膚から突き出ており、外部の電池式刺激装置に取り付けられています。刺激は埋め込み後すぐに開始することができ、調整には数ヶ月かかることもありますが、1週間程度で達成されることもあります。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は、睡眠中の上気道の反復的な虚脱を特徴とします。これは、睡眠の断片化、回復機能の喪失、および交感神経活動の増加を引き起こします。それは、過度の眠気、全身性および肺高血圧、ならびに脳卒中または心筋梗塞を発症するリスクの増加をもたらします。四肢麻痺患者のOSAの有病率は50～60％と高いと考えられています。これは一般集団における4％～9％の有病率とは対照的です。SCI後の睡眠時無呼吸に関連する特定された要因には、日中の眠気、肥満、仰臥位、高位の障害、および痙縮抑制薬の使用が含まれます。CPAPは上気道の狭窄や閉塞を防ぐ非常に効果的な治療法です。残念ながら、SCIのない人でも、CPAPの長期的なコンプライアンスは低いです。
