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最大吸気圧・最大呼気圧
Maximal inspiratory and expiratory pressure
- 別名
- MIPMEPPImaxPEmax呼吸筋力検査
- 臓器系
- 呼吸器神経
- 科目
- Medical PhysiologyPulmonology and Thoracic Surgery
- トピック
- 生理学 3.1:肺気量・死腔・肺胞換気呼吸器内科 04:呼吸機能検査:静的・動的肺気量
- 関連疾患
- Miller Fisher症候群ギラン・バレー症候群デュシェンヌ・ベッカー型筋ジストロフィーポリオ後症候群横隔膜機能不全筋萎縮性側索硬化症重症筋無力症
🧠 全体像:スパイロメトリーspirometryスパイロメトリー(spirometry)spirometry(スパイロメトリー)や体プレチスモグラフィbody plethysmography体プレチスモグラフィ(body plethysmography)body plethysmography(体プレチスモグラフィ)は「拘束性換気障害restrictive ventilatory impairment 拘束性換気障害(restrictive ventilatory impairment)restrictive ventilatory impairment(拘束性換気障害) がある」ことは確定できても、「なぜ拘束性 restrictive 拘束性(restrictive) restrictive(拘束性) か」——肺実質性か、胸郭性か、神経筋性か——までは決められない。この三者を切り分ける次の一手が、呼吸筋そのものの力を直接測る検査である。MIP(最大吸気圧maximal inspiratory pressure (MIP)最大吸気圧(maximal inspiratory pressure (MIP))maximal inspiratory pressure (MIP)(最大吸気圧))・MEP(最大呼気圧maximal expiratory pressure (MEP)最大呼気圧(maximal expiratory pressure (MEP))maximal expiratory pressure (MEP)(最大呼気圧))は肺気量 lung volume 肺気量(lung volume) lung volume(肺気量) がまだ正常範囲にとどまっている段階でも呼吸筋力 respiratory muscle strength 呼吸筋力(respiratory muscle strength) respiratory muscle strength(呼吸筋力) 低下を検出できるため、神経筋疾患の呼吸管理では肺気量 lung volume 肺気量(lung volume) lung volume(肺気量) よりも早期に異常を拾える指標として位置づけられる。
何を測っているか
マウスピースmouthpiece マウスピース(mouthpiece)mouthpiece(マウスピース) を介して口腔内圧を測定する。
| 指標 | 測定肺気量 lung volume 肺気量(lung volume) lung volume(肺気量) 位 | 手技 | 反映する筋力 |
|---|---|---|---|
| MIP(最大吸気圧maximal inspiratory pressure (MIP)最大吸気圧(maximal inspiratory pressure (MIP))maximal inspiratory pressure (MIP)(最大吸気圧)) | 残気量residual volume, RV 残気量(residual volume, RV)residual volume, RV(残気量) (RV)位 | 最大努力で吸気し、口腔内に生じる陰圧を測る | 横隔膜を含む吸気筋 inspiratory muscle 吸気筋(inspiratory muscle) inspiratory muscle(吸気筋) の筋力1 |
| MEP(最大呼気圧maximal expiratory pressure (MEP)最大呼気圧(maximal expiratory pressure (MEP))maximal expiratory pressure (MEP)(最大呼気圧)) | 全肺気量total lung capacity (TLC) 全肺気量(total lung capacity (TLC))total lung capacity (TLC)(全肺気量) (TLC)位 | 最大努力で呼気し、口腔内に生じる陽圧を測る | 腹筋など呼気筋の筋力1(内肋間筋internal intercostal 内肋間筋(internal intercostal)internal intercostal(内肋間筋) も含む) |
💡 MEPの臨床的な重みは「咳の推進 propulsion 推進(propulsion) propulsion(推進) 力」そのものである点にある。 有効な咳は声門閉鎖 glottic closure 声門閉鎖(glottic closure) glottic closure(声門閉鎖) 後の腹圧上昇による呼気流量で生まれるため、MEP低下はそのまま気道クリアランス airway clearance 気道クリアランス(airway clearance) airway clearance(気道クリアランス) 能力の低下を意味する。実際にMEPが60 cmH2O未満だと有効な咳ができないと予測される1。誤嚥・無気肺atelectasis無気肺(atelectasis)atelectasis(無気肺)・肺炎のリスクを見積もるとき、MIPよりMEPの値を優先して見る理由はここにある。
基準値と単位
単位はcmH2O。MIPは陰圧、MEPは陽圧として報告される。年齢・性で大きく異なり、参照式によって予測値が変わる。 絶対値のカットオフ cut-off カットオフ(cut-off) cut-off(カットオフ) と%予測値のどちらも臨床で使われており、単一の正解はない。
成人18〜65歳の目安として、MIPは男性で-90 cmH2O未満・女性で-70 cmH2O未満、MEPは男性で140 cmH2O超・女性で90 cmH2O超が正常範囲とされ、65歳以上ではこれより緩い基準が用いられる1。数値は必ず年齢・性別に対応した参照式と照合し、施設の基準値 baseline / reference value 基準値(baseline / reference value) baseline / reference value(基準値) を確認する。
⚠️ 測定上の注意
この検査で最も見落としてはいけないのは、努力依存性effort dependence 努力依存性(effort dependence)effort dependence(努力依存性) という性質そのものである。
- 低値の解釈: MIP/MEPは患者の最大努力を要する検査であり、低値が「真の筋力低下」なのか「努力不足・手技の不良(コーチング不足、マウスピースmouthpiece マウスピース(mouthpiece)mouthpiece(マウスピース) の咥え方)」なのかを、検査結果だけからは区別できない2。低値が出たら、まず複数回測定して値の再現性を確認するのが最初にすべきステップであり、1回の低値だけで筋力低下と即断しない。
- マウスピースmouthpiece マウスピース(mouthpiece)mouthpiece(マウスピース) からの空気漏れ air leak 空気漏れ(air leak) air leak(空気漏れ) : 口輪筋orbicularis oris 口輪筋(orbicularis oris)orbicularis oris(口輪筋) が弱い患者(顔面筋罹患facial muscle involvement 顔面筋罹患(facial muscle involvement)facial muscle involvement(顔面筋罹患) のある神経筋疾患、球麻痺bulbar palsy球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺))では、口唇でマウスピース mouthpiece マウスピース(mouthpiece) mouthpiece(マウスピース) を密閉できず、真の筋力より低い値が測定される23。
- SNIP(鼻腔吸気圧sniff nasal inspiratory pressure鼻腔吸気圧(sniff nasal inspiratory pressure)sniff nasal inspiratory pressure(鼻腔吸気圧))による代替・補完: SNIPはマウスピース mouthpiece マウスピース(mouthpiece) mouthpiece(マウスピース) を使わず片側の鼻孔で測定するため、球麻痺bulbar palsy 球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺) で口唇閉鎖ができない患者でも施行しやすい。ただしSNIPとMIPは相互に置換できる指標ではなく、相補的に用いるべきであり、SNIPが正常であればマウスピース mouthpiece マウスピース(mouthpiece) mouthpiece(マウスピース) での偽の低値によって吸気筋力 inspiratory muscle strength 吸気筋力(inspiratory muscle strength) inspiratory muscle strength(吸気筋力) 低下を過大評価している可能性を除外する助けになる2。
- 測定肺気量 lung volume 肺気量(lung volume) lung volume(肺気量) 位の遵守: MIPはRV位、MEPはTLC位で測定するという条件を守らないと、肺・胸郭の弾性圧の寄与分だけ値が変わってしまう。
神経筋疾患の呼吸管理
呼吸筋力respiratory muscle strength 呼吸筋力(respiratory muscle strength)respiratory muscle strength(呼吸筋力) が緩徐または急速に低下していく神経筋疾患——筋萎縮性側索硬化症amyotrophic lateral sclerosis, ALS筋萎縮性側索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)amyotrophic lateral sclerosis, ALS(筋萎縮性側索硬化症)、デュシェンヌ・ベッカー型筋ジストロフィーDuchenne and Becker muscular dystrophyデュシェンヌ・ベッカー型筋ジストロフィー(Duchenne and Becker muscular dystrophy)Duchenne and Becker muscular dystrophy(デュシェンヌ・ベッカー型筋ジストロフィー)、重症筋無力症、ギラン・バレー症候群Guillain-Barré syndromeギラン・バレー症候群(Guillain-Barré syndrome)Guillain-Barré syndrome(ギラン・バレー症候群)——では、MIP/MEPは肺活量VC/FVC肺活量(VC/FVC)VC/FVC(肺活量)と並行して経過観察に使う。
| 疾患 | MIP/MEPの使われ方 |
|---|---|
| ALS | NIV導入の判断材料の一つ。ある総説が紹介するEFNS基準では、FVCFVC(forced vital capacity)<80%予測値・SNIP<40 cmH2O・有意な夜間酸素飽和度 O₂ saturation 酸素飽和度(O₂ saturation) O₂ saturation(酸素飽和度) 低下・PCO2>45 mmHgのいずれかを満たせばNIV開始を検討するとされる3 |
| DMD | 非歩行期の全患者で座位FVCとMIP/MEPを少なくとも6か月毎に測定する。機械的排痰補助mechanical cough assistance 機械的排痰補助(mechanical cough assistance)mechanical cough assistance(機械的排痰補助) (咳介助)はFVC<50%予測値・最大呼気流量peak expiratory flow, PEF 最大呼気流量(peak expiratory flow, PEF)peak expiratory flow, PEF(最大呼気流量) <270 L/分・MEP<60 cmH2Oのいずれかで適応となり、夜間NIVはFVC<50%予測値またはMIPの絶対値<60 cmH2Oで開始が推奨される4 |
| 重症筋無力症 | 球症状bulbar symptoms球症状(bulbar symptoms)bulbar symptoms(球症状)・呼吸筋クリーゼrespiratory muscle crisis 呼吸筋クリーゼ(respiratory muscle crisis)respiratory muscle crisis(呼吸筋クリーゼ) の評価にMIP/MEPの経時的 serial 経時的(serial) serial(経時的) な低下を用いる |
| GBS | 急性期の呼吸不全進行をとらえるため、VCとあわせて頻回に追跡する |
抜管の可否判定と横隔膜麻痺の評価
抜管extubation 抜管(extubation)extubation(抜管) : MIP/MEPは抜管 extubation 抜管(extubation) extubation(抜管) 可否の判断材料の一つとして測定されるが、単独で抜管 extubation 抜管(extubation) extubation(抜管) 成功・失敗を予測できる指標ではない。 意識レベルlevel of consciousness意識レベル(level of consciousness)level of consciousness(意識レベル)、気道分泌airway secretion 気道分泌(airway secretion)airway secretion(気道分泌) 物量、酸素化、咳嗽力cough strength 咳嗽力(cough strength)cough strength(咳嗽力) (MEP・ピークカフフローpeak cough flow ピークカフフロー(peak cough flow)peak cough flow(ピークカフフロー) が代理指標 surrogate endpoint 代理指標(surrogate endpoint) surrogate endpoint(代理指標) になる)など複数の要素と組み合わせて総合的に判断する。
横隔膜麻痺diaphragmatic paralysis 横隔膜麻痺(diaphragmatic paralysis)diaphragmatic paralysis(横隔膜麻痺) : 片側性では無症状〜軽度の労作時呼吸困難 effort dyspnea 労作時呼吸困難(effort dyspnea) effort dyspnea(労作時呼吸困難) にとどまることが多いが、両側性では臥位で著明に増悪する呼吸困難を来しうる。MIPの低下(特に臥位での低下が座位より大きい所見)が、横隔膜機能低下diaphragmatic dysfunction 横隔膜機能低下(diaphragmatic dysfunction)diaphragmatic dysfunction(横隔膜機能低下) を疑う手がかりの一つになる。
位置づけ/次に進むべき検査
肺気量lung volume 肺気量(lung volume)lung volume(肺気量) 測定で拘束性換気障害 restrictive ventilatory impairment 拘束性換気障害(restrictive ventilatory impairment) restrictive ventilatory impairment(拘束性換気障害) が疑われ、原因が肺実質性か肺外性かの切り分けに神経筋性が候補として残るとき、MIP/MEPを測定する。逆に、体プレチスモグラフィbody plethysmography体プレチスモグラフィ(body plethysmography)body plethysmography(体プレチスモグラフィ)でTLC低下を伴わずにRVだけが上昇している所見は、神経筋性の呼気筋力低下を疑う手がかりになり、MIP/MEPで裏づける。
さらに評価を進めるなら、横隔神経phrenic nerve 横隔神経(phrenic nerve)phrenic nerve(横隔神経) の伝導性 dromotropy 伝導性(dromotropy) dromotropy(伝導性) そのものを調べる横隔神経伝導検査phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study)phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)、超音波でみる横隔膜の動き・厚みの直接評価、日中のMIP/MEPが保たれていても夜間だけ低換気になる例を拾うための睡眠時のPCO2測定(夜間低換気評価nocturnal hypoventilation assessment夜間低換気評価(nocturnal hypoventilation assessment)nocturnal hypoventilation assessment(夜間低換気評価))という順に進む。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='body plethysmography'>体プレチスモグラフィ</span>/<span class='jp-term jp-term-diagram' title='spirometry'>スパイロメトリー</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='restrictive ventilatory impairment'>拘束性換気障害</span>が疑われる・確定した"] --> B{"肺実質性・胸郭性の<br>所見に乏しいか"}
B -->|"はい"| C["MIP・MEPを測定"]
C --> D{"低値か"}
D -->|"はい"| E["再現性を確認<br>(努力不足・手技不良の除外)"]
E --> F{"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bulbar palsy'>球麻痺</span>など<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='mouthpiece'>マウスピース</span>密閉困難"}
F -->|"はい"| G["SNIPで補完・代替"]
F -->|"いいえ"| H["神経筋性の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='respiratory muscle strength'>呼吸筋力</span>低下を支持"]
G --> H
D -->|"いいえ"| I["神経筋性は否定的<br>肺実質性・胸郭性を再検討"]
H --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phrenic nerve conduction study'>横隔神経伝導検査</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diaphragm ultrasonography'>横隔膜超音波</span>・<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='nocturnal hypoventilation assessment'>夜間低換気評価</span>へ"]
まとめ
- MIP・MEPはスパイロメトリー spirometryスパイロメトリー(spirometry) spirometry(スパイロメトリー)・体プレチスモグラフィbody plethysmography 体プレチスモグラフィ(body plethysmography)body plethysmography(体プレチスモグラフィ) が「拘束性restrictive 拘束性(restrictive)restrictive(拘束性) がある」までしか言えないところから一歩進み、肺実質性・胸郭性・神経筋性を切り分ける検査である。
- MIPはRV位での吸気筋 inspiratory muscle 吸気筋(inspiratory muscle) inspiratory muscle(吸気筋) (横隔膜など)の筋力、MEPはTLC位での呼気筋(腹筋など)の筋力を反映し、MEPは咳の有効性(気道クリアランスairway clearance気道クリアランス(airway clearance)airway clearance(気道クリアランス))に直結する。
- 基準値baseline / reference value 基準値(baseline / reference value)baseline / reference value(基準値) はcmH2O単位で年齢・性により大きく異なり、参照式の確認が必須である。
- 最大の落とし穴は努力依存性 effort dependence 努力依存性(effort dependence) effort dependence(努力依存性) である。 低値が真の筋力低下か努力不足・手技不良かは区別できず、再現性確認が最初のステップになる。
- 口輪筋orbicularis oris 口輪筋(orbicularis oris)orbicularis oris(口輪筋) が弱い患者ではマウスピース mouthpiece マウスピース(mouthpiece) mouthpiece(マウスピース) からの空気漏れ air leak 空気漏れ(air leak) air leak(空気漏れ) で過小評価されうる。SNIPはその代替・補完になるが、MIPと相互に置換できるものではない。
- ALS・DMD・重症筋無力症・GBSなどの神経筋疾患で、肺活量vital capacity 肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量) とあわせてNIV導入や気管切開 tracheotomy/tracheostomy 気管切開(tracheotomy/tracheostomy) tracheotomy/tracheostomy(気管切開) の判断に使われる。抜管extubation 抜管(extubation)extubation(抜管) 可否は単独で予測できず、横隔膜麻痺diaphragmatic paralysis 横隔膜麻痺(diaphragmatic paralysis)diaphragmatic paralysis(横隔膜麻痺) の評価では臥位での低下が手がかりになる。
- 次の一手は横隔神経伝導検査 phrenic nerve conduction study横隔神経伝導検査(phrenic nerve conduction study) phrenic nerve conduction study(横隔神経伝導検査)・横隔膜超音波diaphragm ultrasonography横隔膜超音波(diaphragm ultrasonography)diaphragm ultrasonography(横隔膜超音波)・夜間低換気評価nocturnal hypoventilation assessment 夜間低換気評価(nocturnal hypoventilation assessment)nocturnal hypoventilation assessment(夜間低換気評価) である。
出典
- 1.Pulmonary Function Tests(StatPearls Publishing(NCBI Bookshelf)(Ponce MC, Sankari A, Sharma S)・2023)MIPは横隔膜など吸気筋の、MEPは腹筋など呼気筋の筋力を反映すること、成人18〜65歳の基準値(MIP男性で-90 cmH2O未満・女性で-70 cmH2O未満、65歳以上はより緩い基準、MEP男性で140 cmH2O超・女性で90 cmH2O超)、MEPが60 cmH2O未満だと有効な咳ができないことを予測することを確認した。閲覧 2026-08-04
- 2.Optimal method for assessment of respiratory muscle strength in neuromuscular disorders using sniff nasal inspiratory pressure (SNIP)(PLOS ONE(Kaminska M, Noel F, Petrof BJ)・2017)MIPはマウスピースでの口唇閉鎖の維持や最大努力の持続が難しいために偽の低値が生じうること、神経筋疾患ではマウスピースに密着した口唇閉鎖ができないことが多くSNIPが代替になること、SNIPとMIPは相互に置換できず相補的に用いるべきこと、ALSではSNIPが優れた予後指標として報告されていることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 3.Non-invasive ventilation in amyotrophic lateral sclerosis(Therapeutic Advances in Neurological Disorders(Dorst J, Ludolph AC)・2019)EFNSガイドラインのNIV導入基準(FVC<80%予測値・SNIP<40 cmH2O・有意な夜間酸素飽和度低下・PCO2>45 mmHgのいずれか)、球麻痺で顔面筋力が弱い患者ではマウスピースを用いるMIP/MEPの測定値が不正確になりうること、そのためSNIPが推奨されることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 4.Diagnosis and management of Duchenne muscular dystrophy, part 2: respiratory, cardiac, bone health, and orthopaedic management(The Lancet Neurology(Birnkrant DJ, Bushby K, Bann CM, et al.)・2018)非歩行期の全患者で座位FVCと最大吸気圧・最大呼気圧を少なくとも6か月毎に測定すべきこと、機械的排痰補助(咳介助)はFVC<50%予測値・最大呼気流量<270 L/分・最大呼気圧<60 cmH2Oのいずれかで適応となること、夜間非侵襲的換気はFVC<50%予測値または最大吸気圧の絶対値<60 cmH2Oで開始が推奨されることを確認した。閲覧 2026-08-04