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夜間低換気評価
Nocturnal hypoventilation assessment
- 別名
- 夜間低換気睡眠時低換気の評価
- 臓器系
- 呼吸器神経
- 科目
- PulmonologyPhysiology
- トピック
- 呼吸器内科 33:睡眠関連呼吸障害の診断呼吸器内科 34:閉塞性睡眠時無呼吸・中枢性無呼吸・肥満低換気症候群治療の原則生理学 8.11:脳波(EEG);睡眠現象。学習と記憶。
- 関連疾患
- 筋萎縮性側索硬化症中枢性睡眠時無呼吸・肥満低換気症候群
🧠 全体像:日中の最大吸気圧maximal inspiratory pressure (MIP)最大吸気圧(maximal inspiratory pressure (MIP))maximal inspiratory pressure (MIP)(最大吸気圧)・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)や肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量)がすべて正常でも、夜だけ換気が破綻する患者がいる。理由は姿勢と睡眠段階の両方にある。臥位では腹部内臓が横隔膜を頭側へ押し上げて機能的残気量functional residual capacity (FRC)機能的残気量(functional residual capacity (FRC))functional residual capacity (FRC)(機能的残気量)が減り、REM睡眠では横隔膜以外の呼吸補助筋accessory respiratory muscles呼吸補助筋(accessory respiratory muscles)accessory respiratory muscles(呼吸補助筋)(肋間筋intercostals肋間筋(intercostals)intercostals(肋間筋)など)の緊張がほぼ消失する——起きているときに使えていた予備力reserve予備力(reserve)reserve(予備力)を、寝ている間は使えない。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)など)や肥満低換気症候群obesity hypoventilation syndrome (OHS)肥満低換気症候群(obesity hypoventilation syndrome (OHS))obesity hypoventilation syndrome (OHS)(肥満低換気症候群)では、この「夜だけ先に破綻する」段階を日中の検査だけで捉えることはできず、複数の検査を組み合わせた夜間低換気評価nocturnal hypoventilation assessment夜間低換気評価(nocturnal hypoventilation assessment)nocturnal hypoventilation assessment(夜間低換気評価)というパネルが要る。
構成する検査ごとの読み方
夜間パルスオキシメトリ
連続SpO2とその低下パターンを記録する、最も簡便な入口の検査である。SpO2 ≤88%が持続する時間の割合や、酸素飽和度低下指数ODI酸素飽和度低下指数(ODI)ODI(酸素飽和度低下指数)を指標に使う。ただし測っているのは酸素化だけで、換気そのものではない。酸素投与下ではCO2が貯留してもSpO2は正常のまま保たれうるため、酸素化が保たれているという結果だけで低換気を除外してはならない。
経皮CO2モニタ(PtcCO2)と呼気終末CO2
低換気の直接の証拠になるのはCO2そのものであり、呼気終末CO2と経皮CO2(PtcCO2)が非侵襲的に連続測定できる代用指標である。PtcCO2は加温したセンサーを皮膚に密着させ毛細血管を動脈化してCO2を推定する方式で、鼻カニュラcannulaカニュラ(cannula)cannula(カニュラ)で気流を採取する呼気終末CO2よりも口呼吸や無呼吸の影響を受けにくく、夜間の睡眠検査ではより広く使われる。AASMの睡眠呼吸イベント判定基準は、診断検査diagnostic testing診断検査(diagnostic testing)diagnostic testing(診断検査)での代替指標として呼気終末CO2・経皮CO2の両方を認める一方、陽圧換気positive-pressure ventilation陽圧換気(positive-pressure ventilation)positive-pressure ventilation(陽圧換気)の滴定titration滴定(titration)titration(滴定)検査では経皮CO2のみを推奨している1。
起床直後の動脈血ガス
夜間の反復した低換気は、腎による重炭酸bicarbonate重炭酸(bicarbonate)bicarbonate(重炭酸)イオン(HCO3-)保持を介して動脈血液ガスarterial blood gas, ABG動脈血液ガス(arterial blood gas, ABG)arterial blood gas, ABG(動脈血液ガス)に痕跡を残す。起床直後・覚醒後まもない時点でPaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2)とHCO3-がともに上昇していれば、夜間だけ換気が破綻している状態が慢性化しつつある手がかりになる。肥満低換気症候群obesity hypoventilation syndrome (OHS)肥満低換気症候群(obesity hypoventilation syndrome (OHS))obesity hypoventilation syndrome (OHS)(肥満低換気症候群)のスクリーニングでは、血清HCO3- <27 mmol/Lなら可能性がきわめて低く、≥27 mmol/Lなら動脈血PaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2)を測定するという段階的な使い方が示されている。日中のスパイロメトリーspirometryスパイロメトリー(spirometry)spirometry(スパイロメトリー)やMIP/MEPがまだ正常範囲でも、HCO3-の上昇だけが先行することがある。
睡眠ポリグラフ検査へ進む適応
終夜睡眠ポリグラフ検査PSG終夜睡眠ポリグラフ検査(PSG)PSG(終夜睡眠ポリグラフ検査)は脳波electroencephalography, EEG脳波(electroencephalography, EEG)electroencephalography, EEG(脳波)・呼吸努力respiratory effort呼吸努力(respiratory effort)respiratory effort(呼吸努力)・気流・SpO2を同時記録し、低換気か閉塞性睡眠時無呼吸obstructive sleep apnea, OSA閉塞性睡眠時無呼吸(obstructive sleep apnea, OSA)obstructive sleep apnea, OSA(閉塞性睡眠時無呼吸)かを胸腹部の呼吸努力respiratory effort呼吸努力(respiratory effort)respiratory effort(呼吸努力)の有無から確定できる標準検査である。在宅睡眠時無呼吸検査HSAT在宅睡眠時無呼吸検査(HSAT)HSAT(在宅睡眠時無呼吸検査)は気流採取の都合上、換気そのものを評価する設計になっていないため、重要な心肺疾患、神経筋疾患による呼吸筋力低下の可能性、覚醒時低換気または睡眠関連低換気sleep-related hypoventilation睡眠関連低換気(sleep-related hypoventilation)sleep-related hypoventilation(睡眠関連低換気)が疑われる場合は、HSATを経由せず最初からPSGを選ぶ。
どのパターンで切り分けるか
| パターン | 気流・呼吸努力respiratory effort呼吸努力(respiratory effort)respiratory effort(呼吸努力) | SpO2の動き方 | PaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2)・PtcCO2 | 代表例 |
|---|---|---|---|---|
| 低換気 | 保たれる(努力が増えることもある) | 緩徐で持続的な低下 | 持続的に上昇 | 神経筋疾患、肥満低換気症候群obesity hypoventilation syndrome (OHS)肥満低換気症候群(obesity hypoventilation syndrome (OHS))obesity hypoventilation syndrome (OHS)(肥満低換気症候群) |
| 閉塞性睡眠時無呼吸obstructive sleep apnea, OSA閉塞性睡眠時無呼吸(obstructive sleep apnea, OSA)obstructive sleep apnea, OSA(閉塞性睡眠時無呼吸) | 周期的に消失・再開 | 周期的な脱飽和と回復を反復 | 通常は大きく変動しない | 咽頭虚脱pharyngeal collapse咽頭虚脱(pharyngeal collapse)pharyngeal collapse(咽頭虚脱)を来す解剖学的要因 |
| 低酸素のみ | 保たれる | 持続的に低いが安定 | 正常〜低め | 間質性肺疾患interstitial lung disease, ILD間質性肺疾患(interstitial lung disease, ILD)interstitial lung disease, ILD(間質性肺疾患)などの肺実質病変 |
低換気か否かを数値で判定するのが、AASMの睡眠関連呼吸イベント判定基準(2012年改訂)である。成人では、動脈血PCO2(または代替指標)が55 mmHgを超える状態が10分以上持続する、または覚醒臥位値と比べてPCO2が10 mmHg以上上昇し50 mmHgを超える状態が10分以上持続する場合に、睡眠関連低換気sleep-related hypoventilation睡眠関連低換気(sleep-related hypoventilation)sleep-related hypoventilation(睡眠関連低換気)と判定する1。
⚠️ 測定上の注意
- 酸素単独投与はCO2貯留を隠し、悪化させうる。 オキシメトリの正常化だけを目標に酸素を追加すると、高CO2血症hypercapnia高CO2血症(hypercapnia)hypercapnia(高CO2血症)で扱う低酸素性換気ドライブhypoxic ventilatory drive低酸素性換気ドライブ(hypoxic ventilatory drive)hypoxic ventilatory drive(低酸素性換気ドライブ)低下やハルデン効果Haldane effectハルデン効果(Haldane effect)Haldane effect(ハルデン効果)でかえってCO2が上昇しうる。SpO2の改善を「換気が改善した」と読み替えない。
- オキシメトリのアーチファクトartifactアーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト): 体動、末梢循環不全peripheral hypoperfusion末梢循環不全(peripheral hypoperfusion)peripheral hypoperfusion(末梢循環不全)、マニキュア・色素はSpO2を実際の値からずらす。詳細は低酸素血症の測定上の注意に譲る。
- PtcCO2の較正ドリフトcalibration drift較正ドリフト(calibration drift)calibration drift(較正ドリフト): 連続測定中にセンサーが経時的serial経時的(serial)serial(経時的)にドリフトするため、定期的な再較正calibration較正(calibration)calibration(較正)を要する。値の急な跳躍は生理学的変化ではなく再較正calibration較正(calibration)calibration(較正)によるリセットのことがある。
- 球麻痺bulbar palsy球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺)があると検査自体が過小評価になる。 口唇閉鎖が保てないと鼻カニュラcannulaカニュラ(cannula)cannula(カニュラ)式の呼気終末CO2は室内気に希釈されて実際より低く出やすく、マスクリークは経皮CO2の装着精度にも影響する。球麻痺bulbar palsy球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺)のある神経筋疾患患者では、夜間低換気nocturnal hypoventilation夜間低換気(nocturnal hypoventilation)nocturnal hypoventilation(夜間低換気)がすでに進行していても検査値Labs検査値(Labs)Labs(検査値)だけでは軽く見えることがある。
経時変化とモニタリング
このパネルは単回で終わらない。日中の呼吸機能が保たれている段階から反復して測ることに意味がある——夜間の破綻が先に来るので、間隔を空けすぎると導入の機会を逃す。
- 進行性の神経筋疾患では、経過に応じて数か月ごとに肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量)・呼吸筋力とあわせて夜間評価を繰り返す。症状の出現、肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量)の低下、球麻痺bulbar palsy球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺)の進行があれば間隔を詰める。
- 単回の正常値で打ち切らない。日中PaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2)が正常でも夜間だけ低換気になる時期があり、そこが導入の判断点になる。
- 非侵襲的換気non-invasive ventilation, NIV非侵襲的換気(non-invasive ventilation, NIV)non-invasive ventilation, NIV(非侵襲的換気)を導入した後は、設定が夜間の換気を実際に補えているかを同じ指標(夜間SpO2・経皮CO2・起床時PaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2))で確認する。導入したこと自体を到達点にしない。
位置づけ/次に進むべき検査
flowchart TD
A["神経筋疾患・肥満などで<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='nocturnal hypoventilation'>夜間低換気</span>のリスクを評価"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='overnight pulse oximetry'>夜間パルスオキシメトリ</span>"]
B --> C{"SpO2低下は<br>周期的か持続的か"}
C -->|"周期的な脱飽和と回復"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='obstructive sleep apnea, OSA'>閉塞性睡眠時無呼吸</span>を疑う"]
C -->|"緩徐で持続的、または正常"| E["経皮CO2・呼気終末CO2で<br>換気そのものを確認"]
E --> F{"AASM基準を満たす<br>CO2上昇か"}
F -->|"はい"| G["起床直後の動脈血ガスで<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='arterial carbon dioxide tension'>PaCO2</span>・HCO3-上昇を確認"]
F -->|"いいえ"| H["酸素化のみの異常として<br>経過観察・他疾患を検索"]
G --> I["神経筋疾患ならNIV導入基準と対比"]
D --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='polysomnography, PSG'>睡眠ポリグラフ検査</span>で確定診断"]
I --> J
神経筋疾患で夜間低換気nocturnal hypoventilation夜間低換気(nocturnal hypoventilation)nocturnal hypoventilation(夜間低換気)が確認されたら、非侵襲的換気NIV非侵襲的換気(NIV)NIV(非侵襲的換気)導入の判断に進む。技術専門家expert専門家(expert)expert(専門家)パネル報告は、胸郭制限性疾患restrictive thoracic disorder胸郭制限性疾患(restrictive thoracic disorder)restrictive thoracic disorder(胸郭制限性疾患)(デュシェンヌ型筋ジストロフィーDuchenne muscular dystrophy (DMD)デュシェンヌ型筋ジストロフィー(Duchenne muscular dystrophy (DMD))Duchenne muscular dystrophy (DMD)(デュシェンヌ型筋ジストロフィー)など神経筋疾患を含む)でのNIV導入基準として、次のいずれかを満たす場合を挙げている2。
| 基準 | 閾値 |
|---|---|
| 症状+肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量) | 起坐呼吸orthopnea起坐呼吸(orthopnea)orthopnea(起坐呼吸)・朝の頭痛・日中傾眠daytime sleepiness (somnolence)日中傾眠(daytime sleepiness (somnolence))daytime sleepiness (somnolence)(日中傾眠)などの症状+VC<80%予測値 |
| 覚醒時CO2 | 動脈血PaCO2arterial carbon dioxide tensionPaCO2(arterial carbon dioxide tension)arterial carbon dioxide tension(PaCO2)≥45 mmHg、または呼気終末CO2・経皮CO2・静脈血PCO2≥50 mmHg |
| 夜間SpO2 | 夜間の5%以上で90%以下、または5分以上持続して88%以下 |
| 肺活量vital capacity肺活量(vital capacity)vital capacity(肺活量)単独 | VC(FVCまたは徐速VC)≤50%予測値 |
| 呼吸筋力 | MIP≤-60 cmH2O、またはSNIP≤-40 cmH2O |
⚠️ NIV導入の閾値は学会・国によって異なる。 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)・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)で扱ったEFNS基準(FVC<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)と、ここで挙げた基準は数値も組み合わせ方も一致しない。単一の正解として覚えず、自施設・準拠する学会の基準を確認する。
まとめ
- 臥位での機能的残気量functional residual capacity (FRC)機能的残気量(functional residual capacity (FRC))functional residual capacity (FRC)(機能的残気量)低下とREM睡眠での呼吸補助筋accessory respiratory muscles呼吸補助筋(accessory respiratory muscles)accessory respiratory muscles(呼吸補助筋)の緊張消失により、神経筋疾患・肥満低換気症候群obesity hypoventilation syndrome (OHS)肥満低換気症候群(obesity hypoventilation syndrome (OHS))obesity hypoventilation syndrome (OHS)(肥満低換気症候群)では日中の検査が正常でも夜間から先に換気が破綻しうる。
- パルスオキシメトリpulse oximetryパルスオキシメトリ(pulse oximetry)pulse oximetry(パルスオキシメトリ)は酸素化しか見ないため、換気の直接評価には経皮CO2・呼気終末CO2を、慢性化の裏づけには起床直後の動脈血ガスを組み合わせる。
- 低換気(気流は保たれ持続的にCO2上昇)と閉塞性睡眠時無呼吸obstructive sleep apnea, OSA閉塞性睡眠時無呼吸(obstructive sleep apnea, OSA)obstructive sleep apnea, OSA(閉塞性睡眠時無呼吸)(周期的な脱飽和)、低酸素のみ(肺実質病変)は、気流・呼吸努力respiratory effort呼吸努力(respiratory effort)respiratory effort(呼吸努力)とSpO2の動き方のパターンで切り分ける。
- AASM基準(2012年改訂)は、PCO2が55 mmHgを超える状態が10分以上、または10 mmHg以上の上昇で50 mmHgを超える状態が10分以上持続する場合に睡眠関連低換気sleep-related hypoventilation睡眠関連低換気(sleep-related hypoventilation)sleep-related hypoventilation(睡眠関連低換気)と判定する。
- 酸素単独投与によるCO2隠蔽、オキシメトリのアーチファクトartifactアーチファクト(artifact)artifact(アーチファクト)、PtcCO2の較正ドリフトcalibration drift較正ドリフト(calibration drift)calibration drift(較正ドリフト)、球麻痺bulbar palsy球麻痺(bulbar palsy)bulbar palsy(球麻痺)による過小評価に注意する。
- 神経筋疾患でのNIV導入基準は学会・国で数値も組み合わせも異なるため、単一の正解として覚えない。
出典
- 1.Rules for Scoring Respiratory Events in Sleep: Update of the 2007 AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events(Journal of Clinical Sleep Medicine(American Academy of Sleep MedicineのSleep Apnea Definitions Task Force;Berry RB, Budhiraja R, Gottlieb DJ, et al.)・2012)成人の睡眠関連低換気は動脈血PCO2(または代替指標)が55 mmHgを超える状態が10分以上持続する、または覚醒臥位値と比べPCO2が10 mmHg以上上昇し50 mmHgを超える状態が10分以上持続する場合に判定されること、診断検査での代替指標として呼気終末CO2・経皮的CO2の両方が認められる一方、陽圧換気の滴定検査では経皮的CO2のみが推奨されることを確認した。閲覧 2026-08-04
- 2.Optimal NIV Medicare Access Promotion: Patients With Thoracic Restrictive Disorders: A Technical Expert Panel Report From the American College of Chest Physicians, the American Association for Respiratory Care, the American Academy of Sleep Medicine, and the American Thoracic Society(CHEST誌(American College of Chest Physicians・American Association for Respiratory Care・American Academy of Sleep Medicine・American Thoracic Societyの技術専門家パネル)・2021)神経筋疾患を含む胸郭制限性疾患でのNIV(二相性PAP)導入基準として、症状+VC<80%予測値、覚醒時PaCO2≥45 mmHg(動脈血)または呼気終末CO2・経皮的CO2・静脈血PCO2≥50 mmHg、夜間SpO2が夜間の5%以上で90%以下または5分以上持続して88%以下、VC単独で≤50%予測値、MIP≤-60 cmH2OまたはSNIP≤-40 cmH2Oのいずれかを挙げていることを確認した。閲覧 2026-08-04