小児および成人に対する伝統的な輸液技術である骨盤内注入(IO)は.一部の重傷患者や重症患者に対する従来の静脈内注入法の使用が困難または不可能になったため.ここ数十年で新たな関心と注目を集めるようになった。
この方法は.安全.簡便.迅速でありながら効果的であり.迅速かつ確実に循環を再確立することにより.ほとんどすべての緊急ショック患者を救済することができる。
本稿では.IO点滴技術の歴史と現状を概観し.その発展を展望することを意図している。
/> (I)時代のIO輸液技術開発の背景
/> 成人救急患者に対するIOルートでの薬剤や補液の投与は.現代の救急医療機器システムではまだ新しい技術であるが.IO輸液の歴史は長く.豊かなものであった。
IO技術が19世紀後半に初めて誕生したことは証明されていないが.1922年にハーバード大学のDr
Drinkerが胸骨板の循環を研究して.骨髄腔内が非萎縮性静脈で満たされていることを発見し示唆し.さらに骨髄腔に注入した物質がすぐに中枢循環系に吸収されることを実験的に実証したときから科学的に研究・記録されたものである
さらに彼は.骨髄腔に注入した物質が速やかに中枢循環系に吸収されることを実験的に証明した。
その後20年以上にわたって.IO法の研究は急速に発展した。
/> 1940年.トカンチンス博士はフィラデルフィアの同僚オニールとともに.長骨と胸骨の骨髄腔が血管注入のアクセスポイントとして使えることを臨床実験で証明し.またウサギの脛骨腔に注入した赤い色素が注入10秒後に心臓に出現することも示した。
さらにTocantinsはIO注入に関する多くの症例報告を発表し.臨床IO注入の実用的な技術を開発し.IO注入のための特別な針を設計した。1942年にPapper博士はIO注入と静脈内注入の循環時間が本質的に同じであることを証明し.1944年に英国の内科医Hamiltonが
は戦時中のロンドンにおけるIO点滴の使用について.胸骨を誤って刺し.その結果心臓を損傷する危険性があることを指摘し.Baileyが心臓を保護する特殊なIOカニューレ針を開発した。
/> 1940年代から1950年代にかけて.IO注入は大人や子供に薬剤や血液を投与するための一般的な技術となり.その結果.この技術は医学雑誌に定期的に登場し.主にIO注入用の手動穿刺針が使用されるようになった。
第二次世界大戦中.IO輸液は野戦医療施設で広く用いられ.4000人以上の重傷兵の命を救った。
IO輸液が用いられる以前は.出血性ショック状態の兵士の多くが静脈内液循環を確立できずに死亡しており.そのため米軍ではIO輸液を重傷兵治療の標準手段とみなしていたのである。
残念ながら.IO点滴法の成功は.第二次世界大戦後.1968年にDavid
Boyd博士らによってシカゴに最初のEMS施設が設立されるまで.軍から地域レベルへ伝わらなかった。
これは.輸液用プラスチックカテーテルが急速に開発され.利用可能になったことと.EMSが軍で生まれたのではなく.地域の外傷センターで開発されたことが大きな要因である。
その結果.多くの外傷外科医はIO技術を知らず.それらの衛生兵が点滴を行うことができれば満足でした。
1984年.James
Orlowski博士がコレラ蔓延国のインドを訪れた際.IO輸液技術を使って薬剤を注入・投与し.コレラで死んでいたかもしれない多くの患者の命を救っていることを知り.帰国後「私の点滴ルートの王国」という論説を発表.小児科でのIO技術利用を提唱するまでなかったのである。
IO技術の活用
この論説によりIO注入技術への関心が高まり.すぐに小児医療施設で採用され.PALS(Pediatric
Advanced
Life
Support)ガイドラインに盛り込まれ.1986年には米国心臓協会(AHA)が小児救急蘇生処置にIO注入技術を含めることを正式に承認したのです。
/> 過去30年以上にわたり.様々な動物モデルにおけるIO注入による薬剤の投与と薬物動態に関する多くの研究が行われてきた。
1990年にNew
England
Journal
of
Medicineに掲載されたIO注入に関する文献のレビューでは.静脈内投与が可能な処置はすべてIOルートでも投与でき.中枢循環系に速やかに吸収されることが示されています。
IO技術のルネッサンスと普及に伴い.成人個体への輸液におけるIO技術の使用と.それが医療専門家.看護師.医師の静脈内輸液の投与方法をどのように変えているかを詳しく見ていくことは論理的なことである。
静脈内輸液が困難な問題解決の場面で.看護師や医師が使用する。
/> (ii)
IO
輸液技術の現在の進展と使用原理
/> 1.IO輸液のしくみ
/> 骨髄腔には多くの非萎縮性静脈網があり.ショック状態や外傷による大量出血の患者では.末梢静脈網がしばしば崩壊したり閉鎖したりするが.そのような場合でも骨に保護されている骨髄腔の静脈網は.その特殊な骨構造により循環との直接的かつ無傷な接続を維持することが可能である。
また.ショック状態にある多くの患者さんでも.骨髄腔を流れる血流は比較的一定であることも特筆すべき点です。
骨髄腔内の血管の圧力は約35/25mmHgで.これは身体の平均動脈圧の1/3である。
骨髄腔内にあるこの緻密で萎縮しない小さな静脈のネットワークは.スポンジのように周囲にある液体を素早く吸収し.体循環に素早く移行させる。
この骨髄腔内の静脈の特殊な解剖学的構造が.IO輸液や薬剤が速やかに循環器官に移行し.吸収される基本的な理由である。
/> また.骨髄腔内には.血液.造血細胞のネットワーク.結合組織からなる骨髄があり.主に赤色骨髄と黄色骨髄で満たされていることは間違いないでしょう。
赤色骨髄は主に長骨の末端の網状海綿体にあり.血球を多く含み.黄色骨髄は主に成人の長骨の中心腔に存在する。
新生児や小児では赤色骨髄のみが存在し.成長とともに赤色骨髄の一部が脂肪組織に置き換わり.次第に黄色骨髄となります。
骨髄腔に注入された液体や薬剤は.赤色骨髄.黄色骨髄のいずれを経由しても.速やかに体内循環に到達する。
/> 2.現在販売されている一般的なIO点滴装置
/> EZ-IO:2004年に米国FDAから承認された.初の電池式IO輸液装置で.特殊設計のドリル針を用いて骨髄腔に注入する点で.これまでのIO輸液装置と比較してユニークである。
EZ-IOは.他のスプリング式輸液装置と比較して.バッテリー駆動によりドリル針を安定して骨髄腔に穿刺することが可能であり.オペレーターが簡単かつ迅速に使用できるとともに.穿刺針と穿刺骨部位との位置関係をより正確にし.より緊密に接続することができるため輸液の溢出が少なくなる利点があります。
/> 3.IO点滴法の普及の必要性
/> 点滴カテーテルの急速な発達と普及は.救急医療に重要な早期治療手段を提供し.点滴は重症患者の「命綱」となるものである。
が最も重要な問題です。
通常.移動中の救急車の中で成人の救急患者に静脈内カテーテルをうまく留置するには約10~12分かかり.その失敗率は10~40%です。
研究によると.救急医療システムスタッフによる小児用静脈留置カテーテル操作の3分の1は5分以上かかり.4分の1は10分以上かかり.約6%は循環再確立に完全に失敗していることが分かっています。
救急医療において時間は重要な要素であるため.小児および成人患者において70~100%の成功率を持ち.1分以内で実施できるIO注入法は.従来の留置カテーテルと比較して大きな利点があります。
心肺蘇生中に頸静脈や鎖骨下静脈を挿入することは困難であり.大腿静脈の血栓症のリスクが非常に高いことを考えると.血栓症の可能性は8.34%であると考えられます。
そのため.まずIOを行い.安定後に鎖骨下静脈留置を行うことが推奨されており.合併症の可能性を低くすることができます。
/> 米国心臓協会(AHA).欧州蘇生協議会(ERC).蘇生に関する国際連絡委員会(ILCOR).米国救急医学会(NAEMSP)によるガイドライン。
/> IO注入は.緊急時のバスキュラーアクセスの確立において.できるだけ早期に検討されるべきである。成人では末梢静脈穿刺が2回失敗した後.直ちにIOアクセスを確立すべきであるが.小児患者ではIOアクセスが推奨される。
/> 気管内挿管はもはや推奨されない。
/> 気管挿管はもはや推奨されない。中心静脈投与も推奨されない。
/> 4.IO点滴の穿刺部位
/> 一般に.小児患者では.IO注入の選択部位は主に脛骨近位部または遠位部.大腿骨遠位部である。
成人では.通常.胸骨茎または脛骨をIO注入の選択部位とする。
もちろん.橈骨.尺骨.骨盤.鎖骨.踵など.他にも多くの代替注入部位がある。
穿刺部位の選択は.患者の年齢.周囲の状況.穿刺器具.オペレーターの経験やレベルなどを十分に考慮する必要があります。
もちろん.どの部位を選択するかにかかわらず.簡単で実行可能であり.心肺蘇生などの蘇生措置の妨げにならないことが原則である。
/> 5.輸液手技を実施する場合の適応症
/> (1)
小児救急患者が来院し.緊急に血液入力アクセスを確立する必要があるが.静脈留置カテーテルが非常に困難.あるいは失敗しており.処置が遅れると患者を危険にさらす可能性がある場合。
/> (2)小児蘇生ガイドラインでは.通常「90秒.3回.どちらかを先に行う」という蘇生法の原則に言及しています。
これは.心停止の小児に対して.90秒以内にIO注入.末梢または中心静脈への注入により.迅速な輸液アクセスを確立するよう試みるべきであることを意味するが.実際にはこれらを同時に行うことができる。
/> (3)
しばらくの間.IO注入法は小児患者に限定されていたが.近年IO注入装置の開発により.従来の静脈カテーテルと同様に成人救急患者の信頼できる選択肢として急速に発展している。
/> (4)
ショック状態や心不全で静脈アクセスが必要な成人患者でも.(1)で述べた条件に遭遇した場合は.IO輸液手段を選択することが必要である。
/> (5)
感染性ショックの乳児.脱水状態の小児.心停止状態の患者.熱傷.てんかん.挫傷の患者には.IO注入が有効な代替手段となることが研究により示されている。
/> 6.IO注入法の禁忌事項
/> 現在のコンセンサスは.骨折した骨をIO注入の部位として選択すべきではない.というものです。
骨形成不全症.重症骨粗鬆症.穿刺部位に蜂巣炎がある患者などは.比較的IO注入に適さない。
また.一度骨にIO注入を試みた場合は.漏出の可能性を避けるため.再度同じ骨にIO注入を試みないことが重要である。
/> 7.IO注入法の潜在的な合併症
/> IO注入の潜在的な合併症として最もよく言及されるのは.液体や薬物の滲出で.注入部位周辺の筋肉や皮下組織の壊死.さらには中隔症候群のリスクもあります。
感染症もIO挿入の合併症であり.IO挿入後に蜂巣炎や局所膿瘍形成につながる可能性があります。
IO留置による骨髄炎のリスクも報告されており.この感染症のリスクは厳格な無菌的実践により0.6%未満に抑えることができ.IO穿刺器具を早期に取り外せばより低くなることが研究で示されている。
また.穿刺部位の骨折の潜在的リスクや骨の成長阻害について共通の懸念がありますが.現在までのところ.IO注入が骨の成長に影響を与えるという直接的な証拠はありません。
/> 8.IO点滴法に関するよくある質問
/> (1)骨髄内穿刺は痛いですか?
痛みを10段階で評価すると.0が無痛.10が最も痛い。
穿刺を行う際の痛みはレベル2で.非常に薄い骨膜にしか痛みを感じません。
骨髄への注入はグレード10なので.覚醒している患者にはまず1%のリドカインで麻酔をかけ.非常にゆっくりと押し込む必要があり.1分後に10ml(小児は5ml)の生理食塩水を加圧して非常に素早く押し込む必要がある。
ドリルで穴を開ける前に.コネクターに接続された注射器に生理食塩水を入れることが必要です。
/> (2)
髄内注入のための穿刺に選択する部位が異なる場合.注入速度や薬物動態に違いはあるか?
穿刺部位として胸骨と脛骨を選択した場合.液の流量は4L/h.上腕骨は6L/hに達することが研究で示されている。注入前に生理食塩水を加圧して進めない場合.注入速度が非常に遅くなることがある。
薬物動態については.各チャンネルについて豚の実験動物で試験を行った。
豚を塩化カリウムで心停止させ.8分後に心肺蘇生を行い.2分間.合計10分間.各ポイントから救急薬を投与し.血中濃度を調べた。血中濃度のピークは肘中央静脈と脛骨IOで同じで90秒.上腕静脈と鎖骨下静脈で同じで.ピークになるのは
30sでピークに達する。
IVが5-7分かかるのに対して.IOはもっと早い。
/> (3)IO穿刺と従来のIVカテーテル投与で投与量に差はありますか?
投与される薬剤の量はIVと同じであり.IOではIVで投与できるすべての薬剤.すべての血液製剤を投与できることが研究で明らかにされています。
/> (iii)
IO輸液技術の展望
/> IO輸液技術は.過去20年間.小児救急医療において広く使用されてきた。
米国のIO輸液装置開発コミュニティは.現在.IO輸液技術を標準化・高度化し.できるだけ早く成人救急に適用するための標準的な手段に組み込めるよう取り組んでいます。これは.静脈留置カテーテルが非常に困難であるか.または失敗した重症救急において特に重要なことです。
IO輸液装置の新たな開発とIO輸液技術の利点の理解が.この輸液モダリティの使用を拡大するプロセスをさらに促進していることは.心強いことです。
迅速で効果的な静脈内注射はすべての救急隊員のコンセンサスであるにもかかわらず.救急室に到着した重篤な患者の10~30%は.いまだに迅速かつ効果的に静脈内カテーテル注入を設定することができず.これは過去25年間変わっていない。
FDAが承認した3種類のIO輸液デバイスが徐々に拡大し.広く利用できるようになったことで.この状況は近い将来.根本的に変わると楽観視されています。
/> 米国のIO注入技術専門家によれば.今後の成人IO注入用最先端機器の開発は.静脈内カテーテル注入が困難な患者のニーズへの対応と.急性期専門施設に対するより強固な専門性の提供が現在のニーズであるという。
例えば.以下のようなものです。
/> (1)
新しいガイドラインでは.輸液を必要とする各重症患者は.静脈カテーテル(IV)輸液または骨盤内(IO)輸液を選択して輸液または投与することができると規定することができる。
/> (2)
すべてのALS治療薬は5分以内に迅速に投与する。
/> (3)
また.IO注入法が迅速であるだけでなく.蘇生結果を改善することを実証する。
/> (4)
IO穿刺のための他の多くの解剖学的位置が特定され.利用される。
静脈注射針があらゆる静脈を穿刺できるように.将来のIO穿刺針はあらゆる骨を穿刺して点滴することができるようになるだろう。
/> (5)将来的には.救急部で成人の救急患者に行われている現在の深部静脈穿刺注入法に.IO穿刺注入法が取って代わるかもしれない。
IO点滴法はより早く.より安全で.より低コストであるためである。
/> (6)これまで静脈カテーテルを効果的に確立できなかった患者には.IO注入が好ましい選択肢となるであろう。
/>