筋萎縮性側索硬化症における肺充気容量トレーニングと呼吸機能：前向き研究 (LIC-ALS)

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、上位および下位運動ニューロンの変性を特徴とする進行性の神経変性疾患であり、筋力低下、機能低下、呼吸不全を引き起こします。 呼吸筋の弱さは拘束性換気障害と努力肺活量（FVC）の進行性の低下を引き起こし、これは生存率と強く関連しています。 根治的な治療法が存在しないため、肺機能と胸壁コンプライアンスを維持することを目的とした呼吸リハビリテーションは、生活の質と生存期間を延ばす上で重要な役割を果たします。

肺容量再建療法（LVRT）は、肺を拡張させコンプライアンスを維持するために補助的な肺膨張を用いる呼吸リハビリテーション方法です。 これは通常、手動蘇生バッグ（バッグバルブマスク、BVM）を用いて複数の呼吸を重ねて最大吸気容量（MIC）に達するように行われます。 しかし、この従来の方法では、空気の重ね合わせを維持するために自発的な声門閉鎖が必要です。 球麻痺症状または気管切開を有するALS患者では、この能力が失われるため、従来のLVRTは困難または不可能になります。

この制限を克服するために、肺吸気容量（LIC）トレーニングとして知られるデバイスベースのアプローチが開発されました。 LICトレーナー（日本で認可された医療機器）は、一方向弁機構を通じて空気の重ね合わせを可能にし、声門制御なしでの受動的吸気を可能にします。 このデバイスには、60 cmH₂O以上の圧力で自動的に開いて気道損傷を防ぐ安全弁と、患者が制御できる呼気を可能にする手動リリーフ弁が組み込まれています。 LICトレーナーは2016年から日本で臨床的に使用されていますが、ALSにおけるその長期的効果に関するエビデンスはまだ限られています。

この前向き単一施設介入研究は、ALS患者におけるLICトレーニングの呼吸機能と生存率への効果を評価することを目的としています。 El EscorialまたはAwaji基準に基づいてALSと診断された参加者は、日本の東京にある国立精神・神経医療研究センター（NCNP）で募集されます。 組み入れ基準には、年齢≥20歳であり、現在非侵襲的換気（NIV）または気管切開を使用していないことが含まれます。 除外基準には、他の慢性肺疾患、重度の心機能障害、または評価を実施できないことが含まれます。

インフォームドコンセントを得た後、参加者は理学療法士からLICトレーニングに関する教育を受け、自宅使用用のLICトレーナーとバッグバルブマスクを提供されます。 彼らは1セッションあたり10回の吸気サイクルを1日2回行うように指導されます。 トレーニングログは参加者によって維持され、各訪問時にレビューされます。 外来フォローアップ訪問は、最大36か月間、3か月ごとに実施され、以下の評価が含まれます：

• 肺機能：%FVC、LIC、MIC、咳ピークフロー（CPF）、および補助的CPF
• 機能状態：ALS機能評価尺度改訂版（ALSFRS-R）
• 臨床イベント：呼吸器感染症、入院、気管切開、または死亡

主要アウトカムは、LICトレーニング開始から気管切開または死亡までの時間として定義される全生存期間です。 副次アウトカムには、呼吸機能とALSFRS-Rの経時的変化、および呼吸器感染症の頻度が含まれます。 この介入群のデータは、PRO-ACT ALSデータベースから導出されたマッチング対照コホートと、傾向スコアマッチングを用いてベースライン特性（年齢、性別、発症部位、%FVC、BMI、ALSFRS-R、リルゾールおよびエダラボン使用）を調整して比較されます。

統計解析には、生存率に関するカプラン・マイヤー推定とCox比例ハザードモデル、および呼吸機能と機能アウトカムの反復測定に対する線形混合効果モデルが含まれます。 呼吸器感染症のイベント率は、ポアソンまたは負の二項回帰を用いて評価されます。 欠損データは感度分析として多重代入法で処理されますが、主要解析は完全症例に焦点を当てます。

この研究は、LICトレーニングがALSに対する非侵襲的、安全、かつアクセス可能な呼吸リハビリテーション方法としての役割について新たなエビデンスを提供することが期待されています。 呼吸不全の発症前に早期かつ持続的なLICトレーニングを導入することにより、この研究は、肺と胸壁のコンプライアンスを維持することが呼吸機能の低下を遅らせ、ALSにおける生存期間を延ばす可能性があるかどうかを明らかにすることを目指しています。

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、上位および下位運動ニューロンの変性を特徴とする進行性の神経変性疾患であり、筋力低下、機能低下、呼吸不全を引き起こします。 呼吸筋の弱さは拘束性換気障害と努力肺活量（FVC）の進行性の低下を引き起こし、これは生存率と強く関連しています。 根治的な治療法が存在しないため、肺機能と胸壁コンプライアンスを維持することを目的とした呼吸リハビリテーションは、生活の質と生存期間を延ばす上で重要な役割を果たします。

肺容量再建療法（LVRT）は、肺を拡張させコンプライアンスを維持するために補助的な肺膨張を用いる呼吸リハビリテーション方法です。 これは通常、手動蘇生バッグ（バッグバルブマスク、BVM）を用いて複数の呼吸を重ねて最大吸気容量（MIC）に達するように行われます。 しかし、この従来の方法では、空気の重ね合わせを維持するために自発的な声門閉鎖が必要です。 球麻痺症状または気管切開を有するALS患者では、この能力が失われるため、従来のLVRTは困難または不可能になります。

この制限を克服するために、肺吸気容量（LIC）トレーニングとして知られるデバイスベースのアプローチが開発されました。 LICトレーナー（日本で認可された医療機器）は、一方向弁機構を通じて空気の重ね合わせを可能にし、声門制御なしでの受動的吸気を可能にします。 このデバイスには、60 cmH₂O以上の圧力で自動的に開いて気道損傷を防ぐ安全弁と、患者が制御できる呼気を可能にする手動リリーフ弁が組み込まれています。 LICトレーナーは2016年から日本で臨床的に使用されていますが、ALSにおけるその長期的効果に関するエビデンスはまだ限られています。

この前向き単一施設介入研究は、ALS患者におけるLICトレーニングの呼吸機能と生存率への効果を評価することを目的としています。 El EscorialまたはAwaji基準に基づいてALSと診断された参加者は、日本の東京にある国立精神・神経医療研究センター（NCNP）で募集されます。 組み入れ基準には、年齢≥20歳であり、現在非侵襲的換気（NIV）または気管切開を使用していないことが含まれます。 除外基準には、他の慢性肺疾患、重度の心機能障害、または評価を実施できないことが含まれます。

インフォームドコンセントを得た後、参加者は理学療法士からLICトレーニングに関する教育を受け、自宅使用用のLICトレーナーとバッグバルブマスクを提供されます。 彼らは1セッションあたり10回の吸気サイクルを1日2回行うように指導されます。 トレーニングログは参加者によって維持され、各訪問時にレビューされます。 外来フォローアップ訪問は、最大36か月間、3か月ごとに実施され、以下の評価が含まれます：

• 肺機能：%FVC、LIC、MIC、咳ピークフロー（CPF）、および補助的CPF
• 機能状態：ALS機能評価尺度改訂版（ALSFRS-R）
• 臨床イベント：呼吸器感染症、入院、気管切開、または死亡

主要アウトカムは、LICトレーニング開始から気管切開または死亡までの時間として定義される全生存期間です。 副次アウトカムには、呼吸機能とALSFRS-Rの経時的変化、および呼吸器感染症の頻度が含まれます。 この介入群のデータは、PRO-ACT ALSデータベースから導出されたマッチング対照コホートと、傾向スコアマッチングを用いてベースライン特性（年齢、性別、発症部位、%FVC、BMI、ALSFRS-R、リルゾールおよびエダラボン使用）を調整して比較されます。

統計解析には、生存率に関するカプラン・マイヤー推定とCox比例ハザードモデル、および呼吸機能と機能アウトカムの反復測定に対する線形混合効果モデルが含まれます。 呼吸器感染症のイベント率は、ポアソンまたは負の二項回帰を用いて評価されます。 欠損データは感度分析として多重代入法で処理されますが、主要解析は完全症例に焦点を当てます。

この研究は、LICトレーニングがALSに対する非侵襲的、安全、かつアクセス可能な呼吸リハビリテーション方法としての役割について新たなエビデンスを提供することが期待されています。 呼吸不全の発症前に早期かつ持続的なLICトレーニングを導入することにより、この研究は、肺と胸壁のコンプライアンスを維持することが呼吸機能の低下を遅らせ、ALSにおける生存期間を延ばす可能性があるかどうかを明らかにすることを目指しています。