学位論文の内容の要旨 論文提出者氏名 長谷川智之 論文審査担当者 主査丸光惠副査星治 齋藤やよい 論文題目 Relationship between weight of rescuer and quality of chest compression during cardiopulmonary resuscitation ( 論文内容の要旨 ) < 結言 > 心肺蘇生法 (CPR) は 最適な循環と酸素化の達成を目標として 胸骨圧迫と人工呼吸を組み合わせて実施される AHA Guideline for CPR and ECC 2010 は CPR の中でも胸骨圧迫に重点を置き 全ての救助者は訓練の有無にかかわらず心停止傷病者に対して胸骨圧迫を実施するべきであると提言している 早期の効果的な胸骨圧迫の実施は 生存率および神経学的転帰を改善すると報告されている 絶え間ない胸骨圧迫は 救助者を疲労させ 適切な深さに押す回数が減少する 最新のガイドラインは 胸骨圧迫を実施する際に 強く 速く 絶え間なく と強調している したがって 胸骨圧迫に伴う疲労はより大きくなると考えられる 救助者が多くいる場合は 胸骨圧迫を約 2 分毎で交替する 胸骨圧迫の質は救助者の身体特性と関係があるが ガイドラインでは交替時間の基準に関して考慮されていない 病院内における心停止患者の発見は看護師が最も多く 緊急時に CPR を実施する重要な役割である 看護師による CPR は心停止患者の転帰に影響することから 多くの病院では看護師の一次救命処置の訓練を必要としている 日本における看護師の数は 1,027,337 人 (2011 年 ) で 95% が女性であり さらにそれらの半分は 20 代および 30 代である 病院内では 全ての人が身体的特徴に関係なく 最善の胸骨圧迫を提供すべきである それゆえに 最も効果的な胸骨圧迫を保証するために 救助者の身体的特徴を考慮した交替時間を検討する必要がある 胸骨圧迫の質は救助者の身長と正の相関関係があると報告されているが 救助者の体重との関係は証明されていない 日本人の体格はヨーロッパ人とアメリカ人のそれより一般に小さく そして救助者の体重が胸骨圧迫の質に影響を与えるかもしれないことから 交替時間はより小さい体格に従って決定されるべきである 本研究は 胸骨圧迫の質と 救助者の体重および疲労の関係を明確にすることを目的とする そして 心停止患者の最適な転帰を保証するために 体重の軽い救助者が効果的な CPR を実施するための交替時間を提案する - 1 -
< 対象と方法 > 研究参加者 : 救急 ICU および循環器病等で勤務しており CPR の経験がありかつ心肺蘇生の講習を受けている 18 名 ( 男性 10 名 女性 8 名 ) の看護師とした 実験プロトコル : プロトコルは rest, chest compression, recovery で構成され 各 5 分とする 研究参加者は 実験前に胸骨圧迫を正しい深さに押せることを確認するために練習をした 5 分間の rest は 椅坐位で閉眼した状態とした 5 分間の chest compression は 床に置いた人形に対して実施し フィードバックはなしとした 胸骨圧迫の速さは メトロノームを用いて 1 分間に 100 回で維持した 5 分間の recovery は 座位で楽な姿勢をとってもらった 測定項目 : 胸骨圧迫の深さは 蘇生訓練用人形より取り込んだ 心拍数 ( 以下 HR) および酸素摂取量 ( 以下 VO2) は rest, chest compression, recovery を通して測定した 表面筋電図 ( 以下 semg) は 胸骨圧迫実施中の上腕二頭筋 上腕三頭筋 僧帽筋 脊柱起立筋 外腹斜筋 腹直筋 大腿直筋 大腿二頭筋から収集した 自覚的運動強度 ( 以下 RPE) は ボルグスケールをもとに 6 から 20 のスケールを用いた 評価方法 : 日本人の各性別および年齢の平均体重 ( 人体寸法データブック 2004-2006) をもとに 研究参加者を Light 群 ( 男性 5 名 女性 4 名 ) と Heavy 群 ( 男性 5 名 女性 4 名 ) に統制した 胸骨圧迫の深さは 5cm 以上の深さに圧迫した割合を 30 秒ごとに評価し 正確率とした HR および VO2 は rest を基準として chest compression と recovery 時の増減率を評価した 胸骨圧迫時の semg は 全波整流後 30 秒ごとの積分値を評価した 身体的疲労は RPE を使用し chest compression と recovery の 1 分ごとを評価した 統計 : 筋電図は 2 群の比較は対応のない t 検定を 時系列の比較は一元配置分散分析を使用した 胸骨圧迫の正確率 HR VO2 および RPE は Mann-Whitney U 検定, Friedman 検定および Wilcoxon sign rank 検定を使用した 倫理的配慮 : 三重県立看護大学研究倫理審査会の承認を得た ( 承認番号 120203) 公募により集まった研究参加者に 実験について説明し同意を得た 研究参加者の安全を最優先とし 研究参加者はいつでも実験の辞退ができることを保証した < 結果 > 研究参加者 :Light 群と Heavy 群の平均体重に有意差を認め (50.6 ± 6.5 vs. 68.0 ± 7.5 kg, p < 0.001) 年齢と身長において有意差は認められなかった 全ての研究参加者は 5 分間の胸骨圧迫を実施することができた 胸骨圧迫の正確率 :30 秒ごとの正確率の中央値の範囲は Light 群は 77.4 から 0.0% Heavy 群は 98.1 から 77.3% であった Heavy 群の正確率は有意な低下を認めなかったが Light 群は開始 30 秒と 150, 180, 210, 240, 270 および 300 秒で有意な低下 (p = 0.028) が認められた 2 群間では 90, 150, 180, 210, 240, 270 および 300 秒において有意差が認められ Heavy 群が高い推移を示した 心拍数 :30 秒ごとの chest compression 時の HR の変化率の範囲は Light 群は 189.4 から 147.1% Heavy 群は 164.3 から 135.8% であった また recovery 時は Light 群は 151.4 to 112.0 Heavy 群は 137.3 から 103.7 であった 2 群間では chest compression 時の 30, 90, 120, 150, 180, - 2 -
210, 240, 270 および 300 秒 recovery 時の 30, 60, 150 および 240 秒に有意差が認められ Light 群が高い推移を示した 酸素摂取量 :30 秒ごとの chest compression 時の VO2 (ml/kg/min) の範囲は Light 群は 16.3 から 8.9 Heavy 群は 12.9 から 7.6 であった また recovery 時は Light 群は 15.8 から 3.8 Heavy 群は 11.8 から 4.3 であった 2 群間では chest compression 時の 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 および 300 秒 recovery 時の 90 および 270 秒に有意差が認められ Light 群が高い推移を示した 筋電図 :2 群間の筋積分値において 僧帽筋 脊柱起立筋 外腹斜筋 腹直筋 大腿直筋で有意差が認められ 全て Light 群が高かった 経時的変化は 2 群とも有意な変化は認められなかった 自覚的運動強度 :1 分ごとの RPE の範囲は Light 群は 17.5 から 11.0 Heavy 群は 15.0 から 9.0 であった 経時的変化は 両群とも最初の 1 分と 2, 3, 4, 5 および 6 分で有意差が認められ さらに Light 群は 10 分で有意な減少を示した 2 群間では 2, 3, 4, 5 および 10 分に有意差が認められ Light 群が高い推移を示した < 考案 > Hands-only CPR は時間経過に伴い胸骨圧迫の質が低下すると報告されている 本研究の結果から Light 群の胸骨圧迫は先行研究と同様であり 疲労が大きいことが明らかとなった 胸骨圧迫は 5cm 押し下げるために胸壁に対して垂直に力を加える必要がある その力は約 500N と報告されている 胸骨圧迫の力は 重力と股関節トルクにより生成される 胸骨圧迫を行う者は 重力を使用し下方に上体を早めることで力を発揮し 重力に抵抗するために圧迫解除時は股関節伸展トルクにより保持する 腰椎に作用するモーメントは 胸骨圧迫中の筋力により生成された負荷を表す Light 群は 僧帽筋 外腹斜筋 腹直筋 大腿直筋を使用することで 胸骨圧迫に必要な力を引き起こした 圧迫解除時は 圧迫の拮抗筋である脊柱起立筋に力が入り これが Heavy 群と比較して Light 群で疲労が大きくなったと推察する これらの理由から 体重の軽い救助者は Hands-only CPR の実施に伴い 疲労が主観的および客観的にも早期に起こり 胸骨圧迫の質が急速に低下した さらに 1 名の研究参加者は 実験開始時から 5cm まで圧迫することができなかった フィードバックもしくはディブリーフィングのどちらかで CPR の質は改善し さらに両方を組み合させるとより効果的な改善となると報告されている また 看護師に対して CPR 時のオーディオヴィジュアルフィードバックデバイスは 胸骨圧迫の質の有意に改善すると報告されている 本研究では フィードバックデバイスを使用しなかったことで Light 群の参加者が実験前の練習を忘却したことが推察される 一方で Heavy 群は 5 分間の胸骨圧迫の実施において 70% 以上の正確率を維持することができた それらは Light 群のように体幹や大腿の筋力を必要とせず 十分な圧迫の力を生み出すことができていた Heavy 群の胸骨圧迫は 圧迫の力に救助者の体重を使用していた 胸骨圧迫の質と救助者の身体特性および身長は正の相関関係があり 性別は関係ないと報告されている 我々のデータは これらの報告と一致している Heavy 群は 急激な疲労を起こすことなく 体 - 3 -
重を利用し胸骨圧迫を実施したことから 救助者の体重は 効果的な胸骨圧迫の重要な要素である 病院内の胸骨圧迫は医療スタッフによるものでさえ しばしば不十分であると報告されている ガイドラインによると 胸骨圧迫の交代時間は 身体的特徴に関係なく 約 2 分とされている しかし 救助者の身体的特徴は 質の高い胸骨圧迫の実施および維持のために考慮するべきである 特に 胸骨圧迫の交替時間に関して 救助者の体重を 1 つの要因として考慮される 本研究は 体重の軽い救助者は 効果的な胸骨圧迫を維持するために 1 分ごとに交替することを提言する < 結論 > Light 群は 胸骨圧迫実施中に疲労が生じ 圧迫の質が次第に低下した 一方で Heavy 群は 5 分間にわたり効果的な胸骨圧迫を実施することができた 救助者の体重は 胸骨圧迫の質において重要な要素である 胸骨圧迫の正確率において 1 分以降に有意差が認められたことから 体重の軽い人は 1 分ごとの交替を提言する - 4 -
論文審査の要旨および担当者 報告番号甲第 4820 号長谷川智之 論文審査担当者 主査丸光惠副査星治 齋藤やよい ( 論文審査の要旨 ) 心肺蘇生法 (CPR) は 最適な循環と酸素化の達成を目標として 胸骨圧迫と人工呼吸を組み合わせ実施することであり 早期の効果的な胸骨圧迫の実施は 生存率および神経学的転帰を改善すると報告されている AHA Guideline for CPR and ECC 2010 を基に作成された日本版の心肺蘇生法のガイドラインでは 胸骨圧迫の交代時間は身体的特性に関係なく約 2 分とすることが明示されている そこで申請者は 実際の臨床現場において初期の心肺蘇生を担うのは体重の軽い女性看護師であることから 胸骨圧迫の質と救助者の体重および疲労の関係を明確にすることを研究目的とし 安静とシミュレーターの胸部圧迫を各 5 分ずつ実施する実験を行った 研究対象者は心肺蘇生の講習を受け 救急 ICU 循環器病棟で CPR を日常的に実施している看護師 18 名 ( 男性 10 名 女性 8 名 ) を対象とし 蘇生訓練用人形を用いて 胸骨圧迫の深さ 心拍数 表面筋電図をデータとして収集した また自覚的運動強度については ボルグスケールを用いて測定した 分析は体重により Light 群 ( 男性 5 名 女性 4 名 ) と Heavy 群 ( 男性 5 名 女性 4 名 ) に分けて統計分析を試みた Light 群 ( 平均体重 50.6±6.5kg) と Heavy 群 ( 同 68.0±7.5kg) では 性別 年齢 看護師経験年数 身長 BMI 運動習慣に差はなかった 分析の結果 胸骨圧迫の正確率は Heavy 群の方が高く 5 分間にわたり正確率 80% 以上の効果的な胸骨圧迫を実施していることが明らかとなった また Light 群の方が心拍数 酸素消費量共に高く推移していること 筋電図では 2 群間の筋積分値において 僧帽筋 脊柱起立筋 外腹斜筋 腹直筋 大腿直筋で有意差が認められるなど 施行に伴う身体負荷は Light 群の方が高く また自覚的運動強度も高いことが示された 本研究の結論として 体重の軽い看護師は 胸骨圧迫実施中に疲労が生じ 圧迫の質が次第に低下することが示された また 胸骨圧迫の正確率および疲労に関する測定項目において 1 分以降に有意差が認められたことから CPR 交代時間を考えるうえで救助者の体重は重要な決定要因となること Light 群において効果的な胸骨圧迫を維持するために 1 分ごとの交代が適切であると結論づけた 本研究では日本人看護師の体格的特徴から起きる正確性を明らかにし 交代時間の提案というこれまでにない提言に至っている事 ガイドラインの見直しや教育現場での活用などに有用である点が高く評価された 以上より 博士号の学位に値すると判断した ( 1 )