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陽圧呼吸療法（PAP）は、顔面または鼻腔インターフェースを通して加圧空気を送り込み、気道を確保することで呼吸を補助する非侵襲的な呼吸補助法です。主に睡眠関連呼吸障害、特に閉塞性睡眠時無呼吸の治療に用いられ、呼吸困難や換気障害を引き起こす疾患に対して病院や救急医療の現場でも適用されます。PAP療法は、睡眠中の気道虚脱を軽減し、酸素化を改善し、呼吸仕事量を減らすことができます。[ 1 ]
PAPシステムは、顔面または鼻のインターフェースに接続された装置を使用して陽圧気流を生成します。PAP療法の主な形態は、一定の圧力レベルを維持する持続陽圧呼吸療法（CPAP）、吸気時と呼気時に異なる圧力を提供する二相性陽圧呼吸療法（BiPAPまたはBPAP）、および呼吸パターンに応じて圧力を自動的に調整する自動陽圧呼吸療法（APAP）です。これらの療法は、家庭と臨床の両方の環境で使用されています。[ 2 ]
PAP療法は、1981年に閉塞性睡眠時無呼吸に対するCPAPが導入された後、広く普及した。[ 3 ]
PAP療法は、特に閉塞性睡眠時無呼吸症候群の患者において、睡眠の質、日中の覚醒度、生活の質の改善と関連付けられています。[ 4 ]しかし、その有効性は長期にわたる継続に依存していることが多く、機器や陽圧気流に対する不快感や耐性の難しさによって継続が制限される場合があります。[ 5 ]
陽圧呼吸療法の主な適応症は、うっ血性心不全と慢性閉塞性肺疾患である。低酸素症や市中肺炎の患者にも効果があるという証拠がいくつかある。[ 6 ]
PAP換気は、急性1型または2型呼吸不全の患者によく用いられます。通常、PAP換気は、フェイスマスクによる酸素供給が不十分または健康に有害と判断される患者群に限定して用いられます（CO2貯留の項を参照）。通常、PAP換気を受けている患者は、集中治療室、高度治療室、冠状動脈疾患集中治療室、または呼吸器専門病棟で綿密にモニタリングされます。
病院でPAP換気療法が最も一般的に用いられるのは、うっ血性心不全と閉塞性気道疾患の急性増悪であり、特にCOPDや喘息の増悪が挙げられます。気道が狭窄している場合や意識障害がある場合は使用されません。また、新生児集中治療室（NICU）では、未熟児の呼吸補助にもCPAPが使用されます。
CPAPは妊娠高血圧症の妊婦に使用されている。[ 7 ]
CPAP療法に必要なマスクは、効果的な密閉性を持ち、しっかりと固定されている必要があります。「鼻ピロー」マスクは、鼻孔に軽く挿入し、頭部の周りの複数のストラップで固定することで密閉性を維持します。一部のフルフェイスマスクは、ホバークラフトのように顔に「浮く」ようになっており、薄くて柔らかく柔軟な「カーテン」によって皮膚の擦れが少なくなり、咳やあくびも可能になります。CPAPマスクの装着が不快または窮屈に感じる人もいます。眼鏡をかけている人やひげを生やしている男性は、鼻ピロータイプのマスクを好むかもしれません。陽圧抵抗（呼気陽圧成分、またはEPAP）に逆らって息を吐くことも、一部の患者にとっては不快に感じる場合があります。これらの要因により、治療を開始した症例の約20%で、患者の不耐性により治療を継続できなくなることがあります。[ 8 ]一部の機器には、呼気の開始時に圧力を下げ、吸気の直前に治療圧力に戻すことで睡眠療法をより快適にする圧力緩和技術が搭載されています。圧力緩和のレベルは患者の呼気流量に基づいて変化するため、圧力に逆らって息を吐き出すのが容易になります。[ 9 ]不安障害や閉所恐怖症[ 10 ]のある人は、PAP治療に耐えられない可能性が高いです。PAP換気によって引き起こされる不安を軽減するために、薬が投与される場合もあります。
家庭で舌や咽頭を固定するために使われるPAPとは異なり、病院では肺の酸素と二酸化炭素の交換能力を高め、呼吸仕事量（肺胞への空気の出入りに消費されるエネルギー）を減らすためにPAPが使われます。その理由は次のとおりです。
CPAPの大きな問題点は、遵守率の低さです。研究によると、一部のユーザーはCPAPの使用を放棄したり、CPAPを夜間のごく一部しか使用しなかったりすることが示されています。[ 11 ] [ 12 ]
PAP療法の候補者は、鼻マスクと機械へのホースが不快で扱いにくいように見えるため、この療法の使用をためらうことが多い。一部の患者に必要な空気の流れは強力になることがある。鼻づまりを起こす患者もいれば、鼻炎や鼻水が出る患者もいる。[ 13 ] 数週間で治療に慣れる患者もいれば、より長い期間苦労する患者もおり、治療を完全に中止する患者もいる。しかし、研究によると、治療開始時に認知行動療法を行うと、遵守率が劇的に向上し、最大148%も向上することが示されている。[ 14 ]一般的なPAPの副作用は単なる不快感に過ぎないが、耳管感染症や蝸牛の後ろの圧力上昇などの深刻な副作用は非常にまれである。さらに、研究によると、PAPの副作用が患者がPAPの使用を中止する理由になることはまれである。[ 15 ] CPAPの使用により、めまい、副鼻腔炎、気管支炎、ドライアイ、粘膜組織の乾燥刺激、耳痛、鼻づまりなどの症状が報告されている。[ 16 ]
PAP機器メーカーは、さまざまな価格帯で多様なモデルを提供しており、PAPマスクもサイズや形状が多種多様なため、自分に合ったマスクを見つけるには、複数のマスクを試着する必要があるユーザーもいます。これらの機器は必ずしもすべてのユーザーにとって快適とは限らないため、適切なPAPモデルを選択することは、治療への順守を促進する上で非常に重要です。
あごひげ、口ひげ、または顔の凹凸があると、マスクがしっかりと密着しない場合があります。マスクが皮膚に接触する部分は、汚れや皮脂などの余分な化学物質が付着していない状態にしておく必要があります。場合によっては、マスクを装着する前にひげを剃る必要があるかもしれません。しかし、このような顔の凹凸があっても、多くの場合、マスクの動作や睡眠時無呼吸症候群患者への空気の流れの改善効果を妨げることはありません。多くの人にとって、密着が不十分なことによる唯一の問題は、空気漏れによって顔付近の騒音が大きくなることだけです。
CPAPマスクは、歯列矯正用ヘッドギアの作用を模倣し、歯と上顎および/または下顎を後方に移動させる可能性があります。この効果は時間の経過とともに増大し、一部の患者では顎関節症を引き起こす場合と引き起こさない場合があります。これらの顔の変化は「スマッシュドフェイス症候群」と呼ばれています。[ 17 ]
持続陽圧呼吸療法（CPAP）装置は、当初は主に患者が自宅で睡眠時無呼吸を治療するために使用されていましたが、現在では集中治療室で換気の一形態として広く使用されています。閉塞性睡眠時無呼吸は、睡眠中に筋肉が自然に弛緩して上気道が狭くなるときに発生します。これにより血液中の酸素が減少し、睡眠から覚醒します。CPAP装置は、ホースを介して圧縮空気の流れを鼻ピロー、鼻マスク、フルフェイスマスク、またはハイブリッドに送り、気道を固定（空気圧で開いた状態に保つ）して、妨げのない呼吸を可能にし、無呼吸と低呼吸を軽減および/または防止することで、この現象を阻止します。[ 18 ] [ 19 ]ただし、無呼吸を防ぐのは空気の動きではなく空気圧であることを理解することが重要です。装置のスイッチを入れると、マスクを頭に装着する前に、マスクを通して空気の流れが発生します。マスクを頭に装着すると、顔に密着し、空気の流れが止まります。この時点では、空気圧のみが目的の効果をもたらします。これにより、睡眠時無呼吸症候群に伴うことがある非常に大きないびきを軽減または解消するという追加の利点があります。[ 20 ]
CPAP装置は、規定の圧力（滴定圧力とも呼ばれる）で空気を送ります。必要な圧力は通常、睡眠技師が監督する睡眠検査室での一晩の睡眠検査（ポリソムノグラフィー）の結果を検討した後、睡眠専門医によって決定されます。滴定圧力は、ほとんど（すべてではないにしても）の無呼吸と低呼吸が防止された空気の圧力であり、通常は水柱センチメートル（cm H 2 O）で測定されます。睡眠時無呼吸のほとんどの患者に必要な圧力は、6～14 cm H 2 Oの範囲です。一般的な CPAP 装置は、4～20 cm H 2 Oの圧力を供給できます。より特殊な装置では、最大 25 または 30 cm H 2 Oの圧力を供給できます。
CPAP療法は、閉塞性睡眠時無呼吸症候群の治療に非常に効果的です。患者によっては、CPAP療法を一晩使用しただけで、睡眠の質と生活の質の改善を実感できる場合もあります。また、患者のいびきが軽減されることで、睡眠パートナーの睡眠の質も著しく向上することがよくあります。
睡眠時無呼吸症候群は慢性疾患であり、一般的に完治しないため、CPAP療法を継続するには継続的なケアが必要です。認知行動療法の研究（上記参照）に基づくと、継続的な慢性疾患管理は、睡眠時無呼吸症候群の健康リスクについて患者に教育し、モチベーションとサポートを提供することで、治療を継続するための最善の方法です。
自動陽圧呼吸装置（APAP、AutoPAP、AutoCPAP）は、いびきや無呼吸などの気道閉塞のレベルに基づいて患者の呼吸抵抗を測定することにより、呼吸ごとに患者に供給される圧力を、閉塞のない気道を維持するために必要な最小限の量に自動的に調整します[21]。これにより、患者は特定の瞬間に必要な正確な圧力を得ることができ、固定圧力による妥協を回避できます。
VPAPまたはBPAP (可変/二相性陽圧呼吸療法) は、吸気陽圧 (IPAP) と、呼気を容易にするための低い呼気陽圧 (EPAP) という 2 段階の圧力を提供します。(BPAP という用語を APAP や CPAP と同義語として使用する人もいます。) BPAP はBiPAPと誤って呼ばれることがよくあります。しかし、BiPAP はRespironics 社が製造する特定の BPAP 装置の商標名であり、BPAP を供給できる人工呼吸器は数多くあります。[ 22 ]
鼻呼気陽圧（鼻EPAP）は、閉塞性睡眠時無呼吸（OSA）といびきの治療法です。[ 23 ] [ 24 ]
現代のEPAP装置には、各鼻孔から空気を吸い込むことはできるが吐き出すことはできない2つの小さな弁があり、弁は鼻の外側の粘着タブで固定されています。[ 23 ] EPAPが作用するメカニズムは明らかではありません。鼻からの呼気に対する抵抗がCO2の蓄積につながり、それが呼吸駆動を増加させる、あるいは呼気に対する抵抗が圧力を生み出し、上気道を広げる、といった可能性が考えられます。[ 23 ]
このような特徴は一般的にPAP耐性とコンプライアンスの可能性を高めます。[ 14 ]
他の耐久性医療機器と同様に、PAP装置の適切なメンテナンスは、正常な動作、長寿命、そして患者の快適性を確保するために不可欠です。PAP装置に必要な手入れとメンテナンスは、種類や使用状況によって異なり、通常はメーカーと機種に特化した詳細な取扱説明書に記載されています。
ほとんどのメーカーは、エンドユーザーが毎日および毎週メンテナンスを行うことを推奨しています。ユニットは定期的に摩耗や損傷がないか点検し、清潔に保つ必要があります。接続不良、摩耗、またはほつれた電気接続は、感電や火災の危険性があります。摩耗したホースやマスクは、ユニットの有効性を低下させる可能性があります。ほとんどのユニットは何らかのろ過方式を採用しており、フィルターは定期的に清掃または交換する必要があります。喘息やその他のアレルギーを持つユーザー向けに、HEPAフィルターを購入または改造することもあります。ホースやマスクには、剥がれた皮膚、微粒子が蓄積し、カビが発生することもあります。加湿器は、カビや藻類が付着しないようにする必要があります。ユニットは相当な電力を使用するため、筐体は水に浸さずに清掃する必要があります。
加湿器の場合、水容器の洗浄はいくつかの理由から不可欠です。まず、容器には水道水に含まれるミネラルが蓄積し、最終的には呼吸する空気の一部となる可能性があります。次に、容器には、空気フィルターを通過したほこりやその他の粒子から生じる「スラッジ」が蓄積する可能性があり、フィルターも汚れが蓄積したら交換する必要があります。ユニットの洗浄を助けるために、一部の患者は容器内の水に少量の過酸化水素を混ぜて使用しています。その後、数分間放置してから水を捨ててすすぎます。この手順を使用する場合は、ユニットを機械に再取り付けして呼吸する前に、石鹸と水でユニットをすすぐことが不可欠です。販売者は抗菌石鹸の使用を推奨していません。汚染のリスクを減らすために、蒸留水は水道水の良い代替品です。加湿器チャンバー、チューブ、フィルターを含むPAP機器の定期的な洗浄とメンテナンスは、機器の性能と衛生状態の向上にも役立ちます。水のミネラル含有量や純度が不明または疑わしい地域を旅行する場合は、ブリタなどの浄水器でろ過した水を使用するという方法があります。寒冷地では、加湿された空気を送るために、断熱材やヒーター付きの送風ホースが必要になる場合があります。これらは既製品を購入することもできますし、一般的に入手可能な材料で自作することもできます。
自動式活性酸素（オゾン）洗浄装置は、好ましいメンテナンス方法として人気が高まっています。しかし、PAP洗浄方法としてオゾンを使用することによる生物学的効果は、PAP使用者にとって有益であるという科学的根拠はまだ確立されていません。
治療の成功には継続的な遵守が重要な要素となるため、旅行中の患者が携帯可能な機器を利用できることは重要です。PAP装置は次第に軽量化・小型化が進み、多くの場合、持ち運び用ケースが付属しています。デュアルボルテージ電源により、多くの装置は海外でも使用可能で、異なるコンセントに対応する旅行用アダプターのみが必要となります。
長距離旅行やキャンプでは、特別な配慮が必要です。空港の保安検査官のほとんどは携帯型機器を目にしているため、検査で特別な問題が生じることはめったにありません。近年では、ほとんどの商用航空機で使用されている400Hz電源で動作し、手動または自動の高度調整機能を備えた機器が増えています。外部バッテリーを備えた電動車椅子の底部または背面にある換気装置トレイに簡単に設置できる機器もあります。一部の機器は、パワーインバーターや自動車用バッテリーでの動作も可能です。
PAP療法を受けている患者の中には、酸素吸入を併用する人もいます。酸素をボンベで供給する場合、火災の危険性が高まるため、使用には制限があります。（一般的に、航空会社は乗客が酸素ボンベを持ち込むことを禁止しています。）2006年11月現在、ほとんどの航空会社は酸素濃縮器の使用を許可しています。
多くの国では、PAP装置は処方箋がないと入手できません。治療を開始する前に、認定された睡眠検査室での睡眠検査が通常必要です。これは、PAP装置の圧力設定を患者の治療ニーズに合わせて調整する必要があるためです。睡眠医学の医師（呼吸器内科、精神医学、神経内科、小児科、家庭医学、耳鼻咽喉科の訓練も受けている場合があります）が、最初の睡眠検査の結果を解釈し、圧力テストを推奨します。これは一晩で行われる場合（診断検査を夜の前半に行い、CPAPテストを夜の後半に行う分割検査）と、フォローアップの2回目の睡眠検査でCPAPの滴定を一晩かけて行う場合があります。CPAPの滴定（分割夜または一晩中）では、患者はCPAPマスクを装着し、最適な設定を見つけるために、処方された設定から圧力を上下に調整します。研究によると、分割夜プロトコルはOSAの診断とCPAPの滴定に効果的なプロトコルであることが示されています。 CPAPの遵守率は、分割夜間プロトコルと2夜間プロトコルの間で差がなかった。[ 25 ]