目的 重症外傷性脳損傷の早期昏睡患者における窒素バランスの変化と栄養サポート治療について検討し.患者の死亡率および障害率を低下させ.生存の質を向上させることを目的とする。 方法 重症外傷性脳損傷後78例の10日以内の窒素排泄量を観察し.窒素排泄量と体調・体重との関係を解析するとともに.消化管または消化管外からの栄養補給を行うことを目的とする。 結果 外傷性脳損傷後の1日平均窒素排泄量は18g（8～44g）.10日間の総陰性窒素バランスは58g（28～108g）.平均体重減少量は4.7kg（2.5～6.0kg）であった。 結論 適切かつ合理的な栄養補給のルートと.適切な量のタンパク質.微量栄養素.カロリーを選択することは.合併症を減らし.生存率を向上させるための重要な方法である。
手術レベルの向上や循環器・呼吸器系のコントロール技術の向上により.重篤な外傷性脳損傷後の患者にとって.早期の代謝異常の治療や栄養補給の重要性が増しています。 外傷によるストレスのため.外傷性脳損傷初期の患者の身体は.高代謝.高異化.栄養素やホルモンの代謝異常の状態にあり.外傷性脳損傷後の脳浮腫の臨床治療では.ホルモン剤.脱水剤の適用と水分投入量の制限.栄養補給の不足により.身体を深刻な窒素負バランスに陥れることがあります。 具体的な症状としては.低蛋白血症.アルブミン／グロブリン逆転.免疫不全.創傷治癒時間の延長.感染症.重症例では多臓器不全であり.患者の障害や死亡率を増加させる。 過去3年間.当科に入院した重度外傷性脳損傷患者のうち.窒素バランス変化の初期段階にある78例を分析・整理し.栄養サポート治療の適切な時期・方法を選択し.臨床結果を以下のようにまとめました。
データおよび方法
I. 一般データ：1999年1月から2001年12月までに当科に入院した重傷外傷性脳損傷患者は78名で，内訳は男性42名，女性36名，年齢は4歳から72歳，平均年齢は39歳であった． 平均年齢は39歳，平均損傷グラスゴースコアは3-8であった． 全例に術前に頭部CT検査を実施し，40～120mlの頭蓋内血腫を認め，硬膜外血腫が38例，硬膜下血腫が26例，硬膜外血腫に硬膜下血腫または脳内血腫が8例，術前に脳ヘルニアが48例，外傷後1時間半～8時間以内に全身麻酔で血腫除去またはデブリドマンと血腫除去を実施し，血腫の除去を行った． 呼吸や痰の吸引をコントロールするために気管切開を行い.循環器系や泌尿器系を効果的にコントロールした患者さんもいました。
窒素代謝指標と栄養状態のモニタリングと判定：術後初日から連続10日間.24時間採尿を行い.ケルダール法により排泄された窒素量を測定した。 計算式は.窒素バランス＝窒素摂取量（経口タンパク質g/6.25または静脈内窒素投入量）-窒素排泄量（尿中尿素×1.2＋2.0g）です。 栄養状態は.術前と術後1日目.7日目.10日目にそれぞれ体重を測定し.Bracaの修正式に従って理想体重を算出した後.実測値を比較することで判断した。 理想体重＝［身長（cm）-100］×0.9 測定した体重が理想体重の±10％であれば正常.10～20％.20～40％.40％以上の減少はそれぞれ軽度.中度.重度の栄養失調とされる。 また.患者さんの血漿タンパク量をモニタリングし.35～50g/L：正常.28～35g/L：軽度.21～27G/L：中度.21g/L未満：重度の栄養失調と判定し.さらに患者さんの免疫機能を総合的に判断しています。
術後3日目から全例に24時間連続点滴による経鼻食を行い.点滴量は患者の反応と耐性に応じて輸液ポンプでコントロールする。 さらに重症の場合は.静脈栄養と一緒に少量の元素食を投与します。 栄養量はHanrris-Benedict式に基づき.カロリーは125～167kJ/kg.d [30～40kcal/kg.d].窒素は0.25～0.30g/kg.d.タンパク質は1.5～2.5g/kg相当として算出されています。 また.患者さんの生化学的パラメータ.体重.栄養サポートに対する反応と耐性を毎日測定し.調整を行いました。
結果
分析の結果.患者の尿中窒素排泄量は8〜44g/日の間で変動し.10日間の総窒素排泄量は28〜108g.平均58g.10日後には術前の体重と比較して2.5〜6.0kg.平均4.7kg減少した。血漿蛋白レベルおよび免疫機能測定値は外傷初期には程度の差こそあれ低下していることがわかった。 消化管栄養.総消化管栄養.非経口＋消化管栄養では.体重増加.バイタルサインの安定.創傷治癒の早さ.グラスゴースコアの改善.状態の良さなど.栄養状態は程度の差こそあれ改善されました。 この78名のうち.重症のため術後2〜8日で死亡した12名を除き.残りの66名は植物的生存が5例.重度の障害が14例.中程度の障害が27例.その他は良好な状態であった。
ディスカッション
I. 心的外傷後ストレス反応と窒素バランスとの関係
重度の外傷性脳損傷後には.代謝亢進.代謝異常.栄養素やホルモンの代謝異常が起こり得ます。 これらの変化は.内部環境を乱し.細胞のエネルギー代謝や機能に影響を与え.臓器機能の障害による患者の状態の悪化や.患者の障害率・死亡率の上昇につながります[1-6]。 1940年代には早くもDrewとCooperが外傷性脳損傷患者の蛋白分解代謝が著しく増加し.最初の2週間で1日平均10〜25g.最大で34gの窒素が排泄され.5〜8日目に窒素の排泄ピークがあり.24時間で338±106mg/kgにもなることを明らかにした。 Clifton 1984は14例の重傷の Haiderは.重度の外傷性脳損傷後の患者群における基礎代謝量を127-278%と報告し.平均170%であった[2-7]。 重症外傷性脳損傷患者群の基礎代謝量は127～278％であり.平均170％であった[2-7]。 したがって.彼らは皆.外傷性脳損傷後の基礎代謝量の増加が窒素の排泄を増加させたと結論付けたのです。
II.外傷の重症度と窒素排泄量との関係
このグループの臨床治療と観察の結果.外傷性脳損傷の重症でグラスゴースコアが低い患者さんは異化率が高く.尿中窒素排泄量が多く.長く続くため予後も悪く.一方.軽症の患者さんは受傷後数日で窒素排泄量が低下し始めることがわかりました。 我々のグループ78名では，24時間尿中窒素排泄量は8〜44g（平均18g）であった。死亡した重症外傷性脳損傷患者12名では，24時間尿中窒素排泄量が44gまで上昇していたが，脳死の臨床症状が出てから，尿中窒素排泄量は再び徐々に低下した。 外傷性脳損傷後の時期によって排泄される窒素の量は異なり.術後1～3日の窒素排泄量が最も多く.24時間の窒素排泄量は20gを超えることが多かった。これは外傷性脳損傷そのものと手術による外傷で体内の蛋白分解が多く.外傷性脳損傷後期の窒素排泄量の増加は炎症・高体温・褥瘡などの合併症によるものが多いと思われた。
外傷患者の栄養状態のモニタリング
臨床の現場では.患者の栄養状態をモニターする方法がたくさんあります。 定期的な体重測定は患者の栄養状態を観察することができるが.外傷性脳損傷後の早期副腎皮質ホルモン投与による水分・ナトリウム貯留により.この方法では栄養状態を正確に測定することができない。 血漿蛋白を定期的に測定することにより.受傷後の患者の蛋白動態の変化や蛋白枯渇を観察することができるが.このような変化は一般に遅れて現れ.外傷性脳損傷患者の栄養状態を初期に評価する意義はほとんどない。 患者の栄養状態の評価には.プロチロキシン結合蛋白.トランスフェリン.総リンパ球数.クレアチニン／身長指数がよく用いられる。 上腕二頭筋と上腕三頭筋の総量の定期的な測定は.外傷性脳損傷患者におけるミオスタチンの異化のおおまかな指標にしかならない[3.6.10.11]。 我々は.ケルダールによる患者の24時間尿中窒素排泄量の測定は.患者の栄養状態を評価するために利用できる最良の方法であると考え.この方法を用いて.我々のグループの78人全ての患者の窒素バランスの変化を測定した。 糞便測定が必要な場合.糞便などを介して排泄される窒素量は比較的一定であるため.一般的には尿中の窒素測定量に2〜4gを加えて24時間に排泄される総窒素量を決定することになります。
栄養不良が患者の予後に与える影響について
短期的な負の窒素バランスの影響は小さいが.重度の外傷性脳損傷患者では昏睡状態が長く続くため.重度かつ長期の負の窒素バランスが身体に与える影響は大きい。 また.ホルモン剤やバルビツール剤の塗布により.主に感染に対する抵抗力が低下し.頭蓋内や肺の感染が起こりやすくなるなど.身体の免疫機能が乱れることがあります。さらに.治癒の遅れ.低蛋白血症.血漿コロイド浸透圧低下.有効循環血液量の減少により.脳への血液供給が不足し脳浮腫を悪化させたり.重症の場合は多臓器不全を起こして患者の死亡に至ることがあります [6, 7, 11 ].
V. 早期栄養補給と予後の関係
Rappらは.早期の胃外あるいは胃腸栄養が患者の抵抗力を高め.合併症を減らすことを明らかにした[10]。 Hadleyらは1986年に外傷性脳損傷症例を報告し.大静脈栄養群と胃腸栄養群に分けて解析し.前者は平均窒素排泄量が22.4±5.9g/日.平均窒素摂取量が13.1±4.6g/日であったことを明らかにした。 術後2週間以内の平均体重減少は4kg.後者はそれぞれ18.5±7.0g/日.11.4±6.4g/日.5.7kgであった[1]。 最近の研究では.多くの特定の栄養素に顕著な免疫調節作用があること.これらの栄養素を強化した栄養補給.特に経腸栄養は.腸管粘膜のバリア機能を高め.エンドトキシンや細菌の転座を抑え.腸管感染症や多臓器不全を予防し.患者の生存の質を高めることが分かってきている。
VI. 栄養補給のルートと栄養素の選択
胃腸栄養：口.経鼻胃管.腸瘻から栄養を補給することをいいます。 外傷性脳損傷後の昏睡状態で.消化管機能が正常な患者に適している。 近年.消化管栄養の利点が肯定され.早ければ早いほど良いと考えられている[11, 12]。 元素別ダイエットとは.吸収しやすいモノマー.無機イオン.乳化した脂肪粒子からなる.様々な必須栄養素を含む処方で構成されたダイエットのことです。 一般的に使用されている成分栄養剤には.バイタル.ビボーンズHN.複合栄養剤.高窒素配合.バイタルヘルス高窒素.繊維状のニュートリソンファイバーなどがあります。 元素食は単量体から構成されているので.そのまま吸収されるか.あるいはわずかに消化された後.完全に吸収され.残留物がないか.あるいはほとんど残らないということがある。 元素食がおいしくない場合は.経鼻胃管や胃瘻チューブから持続点滴で投与することができます。 点滴は.最初は低濃度（8％）で少量（1000ml）.8〜12時間投与し.徐々に量.濃度.投与時間を増やしていくようにします。 濃度が25％になると.1mlで4.18kj（1kcal）のカロリーを摂取でき.24時間で2500〜3000ml以上の総量が摂取できる。 高浸透圧下痢.悪心・嘔吐.誤嚥.代謝異常などの合併症が起こることがありますが.加温.頭部の挙上.連続点滴.摂食時の止瀉薬の適切な塗布などで予防することができます。
非経口栄養法：深部静脈.表在静脈.腎不全患者の透析用動静脈カテーテル.筋肉内.皮下ルートによる全身または部分栄養法。 胃腸の吸収が悪い人に適応され.短期的には表在静脈からの投与が可能ですが.長期的には深部静脈ラインまたは中心静脈ラインを使用する必要があります。 栄養剤には.炭水化物.脂肪.タンパク質.電解質.微量元素.ビタミン.水などが含まれている必要があります。 患者さんによって濃度を調整することができます。例えば.外傷性脳損傷の初期には.液体の総量を減らすことも必要です。 これらの栄養剤には.電解質.ビタミン.微量元素を適量添加する必要があります。 長期の非経口栄養が必要で.末梢の表在静脈がひどく損傷している場合は.深部静脈カニュレーションを選択する必要があります。 バイタルサイン.水分摂取量・排出量.血糖値.電解質.肝機能・腎機能の変化を定期的にモニターし.速やかに修正・管理する。
非経口栄養＋消化管栄養：外傷後脳損傷の初期で.消化管機能が十分に回復しておらず静脈栄養が必要な場合.適切な栄養を非経口的に投与し.一定量の栄養を消化管から投与して補助することが可能です。 外傷性脳損傷の後期には.点滴による投薬が減り.胃腸の機能が徐々に正常化するため.胃腸栄養を徐々に経腸栄養に変更することで.単一方法の栄養補給による副作用や合併症を軽減することができます。 このグループの78名の患者さんにこの方法を使用し.良好な結果を得ることができました。
7.栄養供給のタイミングと量
外傷性脳損傷の初期には.患者は高代謝・異化状態にあり.エネルギー摂取が不足すると.身体の余分な異化消費が増え.急速に栄養失調を引き起こし.最終的には患者の予後や回復に影響を与える。 同時に.不適切または過剰な栄養補給は.一方では患者が耐えることが難しく.また呼吸循環系や肝臓に過度の負担を加えることになる [10]． Nortonは.外傷性脳損傷後3日目に.患者が非経口栄養に耐えられるようになるまで.完全非経口栄養を提唱している[9]。 最近の研究では.外傷後の経腸栄養投与は早ければ早いほどよいことが示されている。 一般に.外傷性脳損傷後24時間以内に.患者が血行動態的に安定している場合.水.電解質.血液浸透圧および酸塩基平衡の障害がほぼ改善されている場合.高血糖.高脂血症および高アゾット血症をほぼコントロールしている場合.ならびに重篤な出血傾向がない場合に.栄養補給をできるだけ早く行うべきと認められている [11]． 外傷性脳損傷の患者さんは.腸瘻や腹部手術の患者さんと異なり.前者は消化吸収機能が正常であるため.外傷性脳損傷後の早期には消化管ルートから少量の栄養を補給し.腸音が回復した時点で徐々に消化管ルートから高エネルギー栄養を補給することで.静脈内補給による合併症を軽減することが可能である。 最適な解決策は.できるだけ多く.またはできるだけ少なく提供することです。これは.125-167 kJ/kg.d [30-40kcal/kg.d] と窒素 0.25-0.30g/kg.d の Hanrris-Benedict 式に従って計算できます。 患者の毎日の窒素排泄に従ってタンパク質を補い.毎日の基礎消費量を追加すれば.重度の外傷性脳損傷の患者さんでは 重度の外傷性脳損傷患者の栄養必要量は通常の3倍にもなるため.患者が高熱を出したり人工呼吸器を使用している場合は.追加消費分を補うために栄養補給量を適切に増やす必要があります。