COVID-19患者用の高流量鼻カニューレ：バイオエアゾール拡散のリスクは低い

中国では3300人以上の臨床医の感染が報告されており、イタリアでは1116人以上の臨床医の感染が確認され、2020年3月13日までに13882人の感染が確認されており、ヒトからヒトへのSARS-COV2感染が確立しています。 また、COVID-19患者の周辺にある部屋の表面や臨床医の保護具が汚染されていることが判明しました。 COVID-19患者に対する主な対策は、低酸素血症患者に対する酸素療法を含む支持療法であり、高流量鼻腔カニューレ（HFNC）が酸素化の改善に有効であることが報告されています。 急性低酸素症の呼吸不全患者において、HFNCは従来の酸素装置に比べて挿管を回避できることが証明されました。 しかし、HFNCは大流量のガスを使用するため、環境中のバイオエアゾールの拡散が大きくなることが懸念されています。 しかし、HFNCは高流量のガスを使用しているため、環境中のバイオエアロゾルの拡散が大きくなり、感染者から発生するエアロゾルに含まれる感染性物質（COVID-19など）の感染を助長するのではないかという懸念がある。 この懸念は、ワシントン州で行われたCOVID-19患者21人を対象とした最初の臨床研究で、HFNCを使用した患者がわずか1人だったことにも表れている。

欧米のCOVID-19患者では、HFNCを避ける傾向があるようです。そのため、早期の挿管率が上昇し、鎮静剤や集中治療室の長期滞在などの関連する有害性が増加していますが、ウイルス暴露のリスクが高い挿管処置も増加しています。 早期の挿管は人工呼吸器の需要を増加させ、世界中で報告されている危機的な不足の原因となっています。 侵襲的な人工呼吸を避けたり遅らせたりすることで、人工呼吸器の需要を大幅に減らすことができます。

Huiらによるマネキンモデルを使った煙（固体粒子<1 µmのエアロゾル）シミュレーションの利用は、吐いた煙の拡散を直接視覚化することができます。 HFNCを使用した場合、10L-min-1よりも60L-min-1の方が拡散が大きくなるようです。 Hui氏らが報告したさまざまな酸素装置を用いたインビトロ試験の結果を表1にまとめました。 興味深いことに、同じ研究方法と同様の呼吸パターンを用いた場合、HFNCを装着したマネキンの60 L-min-1での呼気煙の拡散距離は、15 L-min-1での単純な酸素マスクで観察されたものと同様であり、他の酸素供給装置、特に非再呼吸型マスクやベンチュリーマスクで観察されたものよりもさらに小さいものでした。 このモデルでの煙の分散は、特に界面の間では参考になりますが、煙の粒子径（<1 µm）は、患者が自然に発生させるバイオエアロゾルの質量のごく一部に過ぎません。 患者の咳によって発生するエアロゾルには0.1～100µmの粒子が含まれるため、エアロゾルの拡散、特に生理的な呼気や咳の際のエアロゾルの動態を真に評価するためには、臨床研究が必要です。

Leungらは、60L-min-1のHFNCと8.6±2.2L-min-1の酸素マスクの使用を比較した無作為化対照試験を報告しています。環境汚染に関する細菌性肺炎のICU患者19名を対象に、60L-min-1のHFNCと8. 患者の部屋の空気をサンプリングし、患者から0.4mと1.5mの位置に沈降プレートを設置した。 培養1日目、2日目、5日目の空気サンプルと沈降プレートにおいて、2つの酸素装置の間で細菌数に有意な差はなかったと報告された。

この臨床結果は、in-vitroの煙実験を裏付けるものです。

in-vitroおよび臨床研究では、簡単な手術用保護マスクを患者に装着することで、分散距離が大幅に短縮され、ウイルスに感染したバイオエアロゾルが、咳をしている患者から20cm離れたところにあることが実証されました。

このようなサージカルマスクは、鼻カニューレ（標準鼻カニューレまたはHFNC）で酸素を供給されている患者には装着できますが、単純な非再呼吸型酸素マスクやベンチュリー型酸素マスクを使用している場合には装着できません。

これらを総合すると、マスクを使用した酸素療法と比較して、HFNCの使用は環境への拡散や微生物汚染を増加させません。

しかしながら、患者に酸素を供給するHFNCの効果が高いことを考えると、COVID-19の患者に対するHFNCの使用を注意深くモニターし、挿管、呼吸数、パルスオキシメトリー、臨床検査の遅れを避けることが重要です。

結論として、COVID-19のアウトブレイク時には大量の臨床医が感染し、エアロゾルを発生させる処置を実施することへの懸念が高まり、その結果、HFNCを避ける傾向があるように思われます。 上述したHFNCによるバイオエアロゾルの発生と拡散の科学的証拠は、標準的な酸素マスクと同様のリスクを示しています。

臨床医は、COVID-19患者にHFNCの使用を控えるというドグマからの脱却を検討すべきである。