Vapotherm社のHigh Velocity Therapyとハイフローセラピーの違いとは? 10報の臨床研究

Vapotherm社のHigh Velocity Therapyは、一般的なハイフロー製品と混同されることが多く、また、ハイフローネーザルカニューラ (HFNC)としても知られています。多くの研究ではこの2つを区別していませんが、ランダム化比較試験では、未分化の呼吸困難の成人救急患者さんの治療において、High Velocity Therapyが非侵襲的陽圧換気(NPPV)と同等の結果をもたらすことが示されており、医療分野では徐々にその認識が変化しています。[1] また、FDAがPrecision Flow Hi-VNI™システムに新しい製品コードを設けたことで、この装置は従来のハイフロー製品とは異なるカテゴリーに分類されるようになり、認知度が広まっています。 

これらの技術の違いを考えると、それぞれの技術の新生児に対する臨床的用途と限界を理解することが重要です。ここでは、新生児科医のコンセンサス、抜管後のサポート、呼吸窮迫症候群(RDS)の一次サポート、安全性と有効性を評価する際に、High Velocity TherapyとHFNCがNPPVとどのように比較されるかについて、8報の研究を紹介します。これらの研究では、名称上はHigh Velocity TherapyとHFNCが混同されていますが、ほとんどの研究はどちらか一方で実施されています。 

抜管後のサポート 

1:  A Randomized Controlled Trial to Compare Heated Humidified High-Flow Nasal Cannulae with Nasal Continuous Positive Airway Pressure Postextubation in Premature Infants(早産児の挿管後に加湿したHFNCとnCPAPを使用した無作為化比較試験) 
(Vapotherm社: High Velocity Therapy使用)[2] 

Collins氏らは、この前向き無作為化対照試験をThe Journal of Pediatrics誌に2013年5月に発表しました。 

調査結果: 人工呼吸から抜去された早産児132人のうち、nCPAPを受けた乳児の34%(65人中22人)、High Velocity Therapyを受けた乳児の22%(67人中15人)が抜管後の治療に失敗し、抜管後失敗率は2つの様式で統計的に同程度でした。この結果から、早産児の抜管後療法をサポートするためには、nCPAPに代わってHigh Velocity Therapyが有効であることが示唆されました。  

2: High-Flow Nasal Cannulae in Very Preterm Infants after Extubation(低出生体重児に対する抜管後のHFNC)
(大多数はF&P社を使用し、一部はVapotherm社: High Velocity Therapyを使用)[3] 

Manley氏らは、多施設ランダム化非劣性試験を2013年10月にNew England Journal of Medicine誌に発表しました。 

調査結果: 303 例の早産児が,HFNC(152 例)または CPAP(151 例)のいずれかの様式に無作為に割り付けられた.抜管後の治療失敗率は、HFNC/High Flow Therapyでは34%(152人中52人)、CPAPでは26%(151人中39人)であった(リスク差、8.4%ポイント、95%信頼区間、-1.9~18.7)非劣性マージンは20%であり、早産児の抜管後のサポートにおいて、HFNC/High Flow TherapyはCPAPに比べて非劣性であるという結果が得られました。 

RDS患者へ最初に行うサポート 

3: Heated, Humidified High-Flow Nasal Cannula vs Nasal Continuous Positive Airway Pressure for Respiratory Distress Syndrome of Prematurity A Randomized Clinical Noninferiority Trial(早産児のRDS患者に対するハイフローネーザルカニューラとnCPAPとの無作為化臨床非劣性試験)
(Vapotherm社: High Velocity Therapyで実施)[4] 

Lavizzari氏らは、この無作為化単項目非劣性試験をJAMA Pediatrics誌に2016年8月に発表した。 

調査結果: 316人の乳児のうち、158人がHigh Velocity Therapy群に、158人がnCPAPまたはBi-PAP群に無作為に割り付けられました。High Velocity Therapy群の10.8%が72時間以内に治療失敗として人工呼吸に移行したのに対し、nCPAP/BiPAP群では9.5%が治療失敗しました。(P=0.71)非劣性マージンは10%であり、主要アウトカムの結果から、RDSの乳児の一次サポートを目的とした場合、High Velocity Therapyは、nCPAPまたはBi-PAPと比較して非劣性であることが示唆されました。

4: Nasal High-Flow Therapy for Primary Respiratory Support in Preterm Infants(早産児へ主要な呼吸サポートとしてのハイフローネーザルカニューラ) 
(多くはF&P を使用し、数例はVapotherm社のHigh Velocity Therapyを使用)[5] 

Roberts氏らは、この多施設共同無作為化非劣性試験の結果を2016年9月に「New England Journal of Medicine」で発表しました。なお、この試験は、結果が非劣性を満たさないことが明らかになった時点で、データ安全モニタリング委員会によって中断されました。この試験やその他の試験についての詳しい考察は、こちらのブログをご覧ください。 

調査結果: 中断前に調査を受けた早産児564名のうち、278名(49%)が HFNC群に、286名(51%)がnCPAP群に割り付けられた。 HFNC群では71名(25.5%)の乳児が治療に失敗し、人工呼吸に移行しなければならなかったのに対し、nCPAP群では38名(13.3%)の乳児が治療に失敗しました。(リスク差、12.3%;95%CI、5.8~18.7;P<0.001)非劣性マージンは10%であり、その結果、HFNCの治療失敗率はnCPAPのそれよりも有意に高かったため、HFNCはnCPAPに代わる有効な手段ではないことがわかりました。 

5: Nasal High-Flow Therapy for Newborn Infants in Special Care Nurseries(特別集中治療室内での新生児に対するネーザルハイフロー療法)
(F&P社を使用)[6] 

Manley氏らは、この無作為化多施設非劣性試験をNew England Journal of Medicine誌に2019年5月に掲載しました。 

調査結果: 呼吸困難に陥った新生児754例のうち、381例をHFNC群、373例をCPAP群に無作為に割り付けました。HFNC群では78人(20.5%)の乳児が72時間以内に治療に失敗しましたが、CPAP群では38人(10.2%)が失敗した。主要評価項目は、介入を必要とする失敗率の評価で、HFNCの場合は挿管またはCPAPによる救助のいずれかでした。本研究は非劣性デザインであり、著者らは、呼吸困難の新生児を一次的にサポートする上で、HFNCはCPAPに対して、非劣性ではないと示唆しました。 

6: A Randomized Pilot Study Comparing Heated Humidified High-Flow Nasal Cannulae with NIPPV for RDS(ランダム化パイロット試験でRDSの患者に行うハイフローセラピーとNIPPVとの比較)
(Vapotherm社: High Velocity Therapyを使用)[7] 

2015年6月、Kugelman氏らは、この無作為化対照単一施設パイロット試験の結果をPediatric Pulmonology誌に発表しました。 

調査結果: 乳児76人のうち、38人がHigh Velocity Therapy、他の38人がNPPVに無作為に割り付けられました。28.9%の患者がHigh Velocity Therapyで治療失敗し、34.2%の患者がNPPVで失敗した。この試験では、2つのアプローチの間に挿管率の有意差は認められませんでした。 

7: Nasal High-Flow Therapy as Primary Respiratory Support for Preterm Infants without the Need for Rescue with Nasal Continuous Positive Airway Pressure(nCPAP無しで、早産児の一次呼吸サポートとしてのハイフローセラピー)
(Vapotherm社: High Velocity Therapyを使用)[8] 

Zivanovic氏らは、この多施設共同のレトロスペクティブな解析結果を『Neonatology』誌の2019年に発表した。 

調査結果: 本研究では、2つの3次NICUでRDSを発症した早産児381人を対象に、呼吸サポート対応のアウトカムを調べました。すべての早産児は分娩室でnCPAPを用いて安定させた後、一次呼吸サポートとしてHigh Velocity Therapyに移行しました。センター間で患者の特徴に大きな違いはありませんでした。本研究の結果、早産児の一次呼吸サポートにHigh Velocity Therapyを用い、レスキュー治療としてnCPAPを使用しなかった場合の挿管率は12.8%であり、これは公表されているデータと同等であることが示されました。 

8. (Stabilisation of the preterm infant in the delivery room using nasal high flow: A 5—year retrospective analysis.(ハイフローを用いた分娩室での早産児の安定化 – 5年間のレトロスペクティブ分析)
(Vapotherm社: High Velocity Therapyを使用)[9] 

Siva氏とReynolds氏は、2021年に行われたレトロスペクティブな単一施設の観察的コホート研究の結果をActa Paediatrica誌に発表した。 

調査結果: 分析では、分娩室での早産児(22週+4日から31週+6日の間)の臨床経過を調べ、ルーチンとしてHFNCを用いることの有効性を評価しました。対象となった491例のうち、292例(59%)がHFNCで安定化しました。その他の治療法としては、PEEPと人工呼吸器が用いられました。治療開始から72時間後、安定した赤ちゃんの78%は、HFNCのネーザルカニューラを使って呼吸を維持するか、自発呼吸を行っていました(SVIA)。27%は7日以内に挿管されました。著者らは、早産児(32週未満)は、分娩室でのHFNCで効果的に安定させることができると結論付けました。 

すなわち、HFNCとNPPVを比較した場合、HFNCが従来のハイフローネーザルカニューラを指すのか、それともHigh Velocity Therapyを指すのかによって、試験結果に違いがあるということです。High Velocity Therapyは、RDSの一次サポートだけでなく、抜管後のサポートに関しても一貫して優れた結果を示しています。 

表1:High Velocity TherapyとHFNCの比較研究の概要 

コンセンサス 

9: Consensus Approach to Nasal High-Flow Therapy in Neonates (新生児のハイフローセラピーに関するコンセンサスの考え方) [10] 

Yoder氏らは2017年3月、Journal of Perinatology誌に前向きDelphi アプローチ研究を発表しました。 

調査結果: High Velocity TherapyとHFNCの経験を合わせて70年以上になる7人の国際的な臨床研究者に、新生児におけるHFNC使用の複数の側面を取り上げた表を完成させました。ここでは、「HFNC」という用語は、HFNCとHigh Velocity Therapyに同等の単語として使用されています。 

すべての臨床研究者が、要求された各データポイントを記入しました。HFNCの中止に関しては意見が一致しなかったが、その他の多くの分野では、好ましい鼻腔の閉塞は50%以下であること、最大流量は8リットル/分-1であること、十分な加温(34〜37℃)と湿度(相対湿度100%)の必要性など、多くの質問で合意が得られました。また、大多数からは新生児RDSの一次サポートとしてHFNCを使用することでコンセンサスが得られました。 

安全性と効果 

10: Safety and Long Term Outcomes with High Flow Nasal Cannula Therapy in Neonatology: A Large Retrospective Cohort Study(新生児におけるHFNCの安全性と長期的なアウトカム 大規模なレトロスペクティブコホート研究)
(Vapotherm社: High Velocity Therapyを使用)[11] 

McQueen氏らは、この多施設共同のレトロスペクティブな解析結果をJournal of Pulmonary Respiratory Medicine誌に2015年7月に発表しました。 

調査結果: この研究では、早産児の一次サポートにHigh Velocity Therapyを用いている5つのセンターを調べ、そのアウトカムデータを、新生児のアウトカムに関する最大のデータベースであるVermont Oxford Network(VON)データベースと比較しました。平均的なVONセンターでは、全乳児の69%がnCPAPで治療を受けていたのに対し、5つのHigh Velocity Therapyセンターでは73%の乳児がHigh Velocity Therapyを受けていました。2種類のセンターの間で、患者の特徴に大きな違いはありませんでした。この結果は、High Velocity Therapyが有効な手段であることを示唆しており、早産児の日常的な呼吸管理において安全な手段であることを裏付けています。 

当社の営業、クリニカルチームがVapotherm High Velocity Therapyを使用した患者さんの治療向上に貢献します。

REFERENCES
[1] Doshi, Pratik et al. High-Velocity Nasal Insufflation in the Treatment of Respiratory Failure: A Randomized Clinical Trial. Annals of Emergency Medicine, 2018. Published online ahead of print. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29310868
[2] Collins C, Holberton J, Barfield C, Davis P. “A randomized controlled trial to compare heated humidified high-flow nasal cannulae with nasal continuous positive airway pressure postextubation in premature infants.” J Pediatrics. 2013 May; 162: 949-54
[3] Manley, Brett J., M.B., B.S., Louise S. Owen, M.D., Lex W. Doyle, M.D., Chad C. Andersen, M.B., B.S., David W. Cartwright, M.B., B.S., Margo A. Pritchard, Ph.D., Susan M. Donath, M.A., and Peter G. Davis, M.D. “High-Flow Nasal Cannulae in Very Preterm Infants after Extubation.” New England Journal of Medicine. October 10, 2013. 1425-1433.
[4] Lavizzari A, Colnaghi M, Ciuffini F, Veneroni C, Musumeci S, Cortinovis I, Mosca F. “Heated, humidified high-flow nasal cannula vs nasal continuous positive airway pressure for respiratory distress syndrome of prematurity – a randomized clinical noninferiority trial.” JAMA Pediatr. 2016 Aug 8.
[5] Roberts, Calum T., M.B., Ch.B., Louise S. Owen, M.D., Brett J. Manley, Ph.D., Dag H. Frøisland, Ph.D., Susan M. Donath, M.A., Kim M. Dalziel, Ph.D., Margo A. Pritchard, Ph.D., David W. Cartwright, M.B., B.S., Clare L. Collins, M.D., Atul Malhotra, M.D., and Peter G. Davis, M.D. for the HIPSTER Trial Investigators. “Nasal High-Flow Therapy for Primary Respiratory Support in Preterm Infants.” New England Journal of Medicine. September 22, 2016; 375:1142-1151.
[6] Manley, Brett J., et al. Nasal High-Flow Therapy for Newborn Infants in Special Care Nurseries. N Engl J Med 2019; 380:2031-2040. DOI: 10.1056/NEJMoa1812077
[7] Kugelman A, Riskin A, Said W, Shoris I, Mor F, et al. (2015) A randomized pilot study comparing heated humidified high-flow nasal cannulae with NIPPV for RDS. Pediatr Pulmonol 50(6): 576-583.
[8] Zivanovic, Sanja et al,. Nasal High-Flow Therapy as Primary Respiratory Support for Preterm Infants without the Need for Rescue with Nasal Continuous Positive Airway Pressure. Neonatology 2019;115:175–181.DOI: 10.1159/000492930
[9] Siva NV, Reynolds PR. Stabilisation of the preterm infant in the delivery room using nasal high flow: A 5—year retrospective analysis. Acta Paediatr. 2021;00:1–7. https://doi.org/10.1111/apa.15824
[10] Yoder BA, B Manley, C Collins, K Ives, A Kugelman, A Lavizzari, and M McQueen. “Consensus approach to nasal high-flow therapy in neonates.” Journal of Perinatology (2017) 00, 1–5.
[11] McQueen M, Rojas J, Sun Shyan, Tero R, Ives K, Bednarek F, Owens L, Dysart K, Dungan G, Shaffer T, Miller T. “Safety and long term outcomes with high flow nasal cannula therapy in neonatology: a large retrospective cohort study.” J Pulm Respir Med. 2014 Dec; 4(6): 216.