CPAP療法における呼気圧緩和：上気道の開存性および閉塞性睡眠時無呼吸の制御への影響

注目ポイント

– CPAP療法における呼気圧緩和（Expiratory Pressure Alleviation, EPA）は、重症閉塞性睡眠時無呼吸（Obstructive Sleep Apnea, OSA）患者において、最大吸気流量を低下させ、上気道開存性を損なう。
– EPAを用いると、気道開存性を維持し無呼吸・低呼吸イベントを制御するために、より高い治療用CPAP圧が必要となる。
– 残存無呼吸・低呼吸指数（Apnea-Hypopnea Index, AHI）は、固定圧設定および自動調圧設定のいずれにおいても、EPA使用時のほうが非使用時より有意に高い。
– EPAの使用は上気道開存性およびOSAコントロールを低下させるにもかかわらず、CPAPのアドヒアランスには影響しない。

研究背景

閉塞性睡眠時無呼吸（OSA）は、睡眠中に上気道の反復性虚脱を特徴とする一般的な疾患であり、間欠的低酸素、睡眠断片化、ならびに心血管および代謝リスクの増加を引き起こす。持続陽圧呼吸療法（Continuous Positive Airway Pressure, CPAP）は、気道を機械的に開存させることで無呼吸イベントを減少させ、臨床転帰を改善する中心的治療である。

一部のCPAP機器に搭載されている呼気圧緩和（EPA）アルゴリズムは、患者の不快感軽減を目的として、呼気時に供給圧を低下させる。しかし、OSAでは咽頭の虚脱または狭窄が呼気相にしばしば生じるため、EPAの適用は理論的に上気道開存性を損ない、CPAPの有効性を低下させる可能性がある。本研究は、EPAが重症OSA患者における上気道開存性および治療効果に悪影響を及ぼすかどうかを厳密に検討した。

研究デザイン

本ランダム化比較試験では、重症OSAの成人29例を登録した（無呼吸・低呼吸指数 [AHI] 中央値58回/時、body mass index [BMI] 37±7 kg/m²）。参加者は既存の鼻CPAP使用者であった。研究は以下の4段階から構成された。

• 第1段階：一晩の睡眠ポリグラフ検査（Polysomnography, PSG）中に、吸気流量制限時の最大吸気流量（Peak Inspiratory Flow, PIF）を、EPAの有無で評価した。
• 第2段階：PSG中にEPAの有効・無効を無作為順序で切り替えながらCPAP調整を行い、治療圧要件と残存AHIを確立した。
• 第3段階：在宅で固定圧CPAPを使用し、EPAの有無による残存AHIおよびアドヒアランスを比較した。
• 第4段階：在宅で自動調圧CPAPを使用し、EPAの有無による残存AHIおよびアドヒアランスを比較した。

主要評価項目は、吸気流量制限時のPIF、治療用CPAP圧レベル、残存AHI、および客観的CPAPアドヒアランスであった。

主な結果

上気道開存性への影響： EPAを有効化すると最大吸気流量は有意に低下した（EPAあり 0.19 L/s、EPAなし 0.38 L/s; P<0.001）。これは、呼気時の気道開存性が損なわれたことを示す。すなわち、EPAにより、呼気という微妙な相で気道開存性を維持するために必要な圧支持が低下し、上気道の虚脱しやすさが増大することが示唆された。

より高い治療圧の必要性： 手動で滴定された治療用CPAP圧は、EPA有効時のほうがEPA無効時より高かった（11.40 ± 1.95 cmH2O vs 9.17 ± 1.78 cmH2O）。この差は統計学的に有意であった（P<0.001）。この結果は、EPAにより生じる気道狭窄を相殺し、治療効果を維持するために、CPAP圧の増加が必要であることを示している。

残存無呼吸・低呼吸指数： 残存AHIは、固定圧CPAPおよび自動調圧CPAPの両方で、EPA使用時のほうが一貫して高かった。固定圧CPAPでは、残存AHIはEPAありで3.7 ± 2.2回/時、EPAなしで1.3 ± 0.6回/時であった（P<0.05）。自動調圧CPAPでも残存AHIは上昇していた（中央値1.4 vs 0.8回/時、P<0.05）。これらの残存AHIはなお比較的低値であるものの、EPAによる上昇はOSAコントロールの低下を示している。

CPAPアドヒアランス： 上気道開存性および治療効果に変化がみられたにもかかわらず、固定圧条件（7.0 ± 0.8 vs 7.2 ± 1.0時間/夜; P=0.497）および自動調圧条件（7.0 ± 1.3 vs 6.9 ± 1.3時間/夜; P=0.506）のいずれにおいても、EPAの有無によるアドヒアランスの有意差は認められなかった。したがって、本コホートでは、患者の快適性や治療継続意欲はEPAによって悪影響を受けていないと考えられる。

専門的解説

本研究は、重症OSAに対するCPAP治療中に呼気圧低減を用いた場合の重要な生理学的影響を明らかにしたものである。最大吸気流量の測定と、管理された条件下での圧調整を組み合わせることにより、著者らはEPAがCPAPによる上気道開存維持能を損なうことを説得力をもって示した。その結果として必要となる治療圧の増加と残存AHIの上昇は、臨床的に慎重な判断を要する。

EPAは呼気圧を下げることで快適性向上を目的としているが、本データは、その設定が治療効果を意図せず低下させる可能性を示唆している。特に咽頭筋機能が著明に低下している重症OSAでは、呼気時の気道虚脱しやすさが増すことにより、EPAの利益が相殺される可能性がある。

限界として、サンプルサイズが比較的小さいこと、および重症OSA患者のみに対象を絞っていることから、一般化可能性に制約がある。今後は、EPAが軽症～中等症OSA、あるいは特定の睡眠段階でより適切かどうかを評価する必要がある。さらに、EPA使用に伴う長期的な心血管アウトカムおよび機能的アウトカムについても検討が求められる。

結論

重症OSAに対するCPAP療法における呼気圧緩和は、最大吸気流量を低下させて上気道開存性を有意に損ない、より高い治療圧を必要とし、残存無呼吸の重症度を増加させる。しかし、CPAPアドヒアランスは悪化しない。臨床医はEPA設定の使用を慎重に評価し、患者の快適性と治療有効性の低下可能性とのバランスを取るべきである。重症OSAでは、最大限の治療効果を確保するため、EPAを用いない個別調整が最適となる可能性がある。

資金提供および臨床試験登録

本研究はClinical Trials Registry番号 NCT05219591 で登録された。資金提供に関する詳細は、抄録内では明記されていない。

参考文献

Grad GF, Rosanelli I, Fernandes MD, et al. Impairment of upper airway patency and CPAP effectiveness during obstructive sleep apnea treatment with expiratory pressure alleviation: a randomized study. Chest. 2026 Sep 3. PMID: 42692288. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42692288/