小児先天性心疾患術後の急性期理学療法における合併症予防と理学療法の効果に関する基礎研究の動向および臨床応用
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(2) 138. 理学療法学 第 48 巻第 1 号. 図 1 CHD におけるチアノーゼ性疾患と非チアノーゼ性疾患 修正大血管転位症は細かな分類があり,分類によって非チアノーゼ性,チアノーゼ性になる.. を行い,2 歳頃までに二期目の心内修復術が行われる場. ような例に対しては術後挿管のまま深鎮静管理が行われ. 合とある。. る。この間の理学療法の介入は,行わないか,あるいは 啼泣を避け,介入による刺激も最小限に行う。. 3.単心室症 左右いずれかの心室低形成,房室弁低形成や閉鎖など. 呼吸器合併症の予防と改善のための理学療法. により,体循環と肺循環を機能的にどちらか 1 つの心室. 1.基礎研究の動向. のみに依存している状態が単心室症と呼ばれる。出生後. 術後では肺血流量の増加やそれに伴う分泌物の増加に. から重度の低酸素血症,哺乳不良,発達不良,頻呼吸を. よる気道の閉塞や,心室拡大や胸水による肺の拡張性の. きたす症例もある。多くの例では幼児期(多くは 2 歳前. 低下に伴い,無気肺が生じやすく. 後)までに複数回の手術を経て最終的に Fontan 循環を. は予防に呼吸理学療法が実施される。その際,特に右肺. めざす。Fontan 循環とは,上下の大静脈と肺動脈をつ. 上葉,左肺下葉および舌区といった箇所に無気肺が生じ. なぎ,心臓→体循環→肺循環→心臓というように肺循環. やすいことを考え. の前に心室を挟まない循環である。術後の合併症として. に留意しつつ実施する必要がある。乳幼児における呼吸. 胸水や乳び胸による呼吸障害,右心不全の症状も挙げら. 理学療法では啼泣や緊張状態を避けて快適な状態で実. れ,理学療法実施の際は留意しておく必要がある。. 施することも大切である。そうした中で,Reines ら. 4). ,その改善,あるい. 5). ,正中創の解離や胸郭の変形の防止. 6). は,CHD 患児の術後に,体位ドレナージと同時にバイ 4.リスク管理. ブレーションやカッピングといった呼吸理学療法を受け. CHD 術後における理学療法実施の際,リスク管理は. た群は,受けなかった群と比較して無気肺の発生や入院. きわめて重要である。意識レベル,呼吸状態,循環動. 期間の延長が認められたと報告した。Beningfield ら. 態,術創部の状態に加え,遺残病変,術後の発熱,投薬. は,CHD 患児への周術期における呼吸理学療法の効果. 状況,血液の生化学的検査値を把握し,さらに実施中は. についてメタ分析を行い,mobilization,深呼吸,イン. 心電図やパルスオキシメトリーの確認と,呼吸の変化,. センティブスパイロメトリーなどの能動的な呼吸理学. 機嫌の変化などに注視しつつ行わなければならない。ま. 療法は,受動的な療法よりも効果的で,パーカッショ. た,Fontan 術後における右心不全の症状,術前に肺高. ン,振動や吸引は無気肺を発症するリスクを高めると報. 血圧症を合併していた症例や Down 症候群など染色体. 告している。Felcar ら. 異常を基礎疾患にもつ症例でみられる肺高血圧クライシ. 時期について検討し,術前から呼吸理学療法を実施した. スについて十分注意して実施する必要がある。. 群は,術後から開始した群よりも呼吸器合併症の発生が. 1)肺高血圧クライシス(Pulmonary hypertensive crisis). 有意に低かったと報告している。これらから,CHD 患. 術前より肺血流量の多かった乳幼児において,術後,. 児の術後における呼吸理学療法については,四肢体幹の. 発作的に肺血管の収縮により肺動脈圧が上昇し,急激な. 運動や離床といった mobilization や能動的な呼吸練習が. 肺血流の減少を起こし低酸素状態となり,場合によって. 効果的であるが,体位ドレナージ下での振動やパーカッ. は心停止をきたすこともある。術後 24 時間以内に気管. ションといった受動的な療法の有効性は確立されていな. 内吸引や啼泣によって引き起こされることが多く,その. いといえる。しかし,CHD の手術時期は多くが 2 歳前. 8). 7). は,呼吸理学療法の介入開始.
(3) 小児先天性心疾患術後の合併症予防と理学療法. 139. 図 2 RTX レスピレータ ® を使用しての呼吸理学療法 RTX レスピレータのキュイラスは通常腹側に装着するが,心臓外科術後の 乳幼児については,術創部の解離等を予防するために背側に装着している.. 後までの乳幼児期であり,能動的な運動や呼吸練習を促. 4)背側の無気肺に対しては,体位排痰法のポジショニ. すことは患児自身にその必要性を含めて理解されず実施. ング(側臥位,半側臥位,腹臥位)にて陽・陰圧体. 困難なことが多い。小児の無気肺に対する受動的な呼. 外式人工呼吸器 RTX レスピレータ ®(メディベン. 吸理学療法として,本邦において木原ら. 9). における体. ト社(英国) ,RTX)を用いた排痰モード(sputum. 位排痰,呼気圧迫法,バック換気および吸引により無 気肺の改善期間が短縮できたとする報告や,稲員ら. 10). clearance mode)の実施(図 2) 。 5)分泌物が多い,酸素化不良例に対しては上記に加. の胸郭拡張法が有効とした報告のほか,佐藤ら 11) の. え,RTX(continuous negative mode, あ る い は,. 胸郭拡張法と呼吸介助手技を併用した聴診下全周期呼. control mode)の持続的実施。. 吸介助手技が CHD 患者の右上葉無気肺の改善に有効で. 以上のように患児の安静度,呼吸状態,覚醒度などを. あったとする報告がある。また,機器を用いた小児に対. 含めた全身状態を把握しつつ,目的に合った呼吸理学療. する受動的な呼吸理学療法として,体外式人工呼吸器. 法を選択して実施している。無気肺改善後も患児は再度. (Biphasic Cuirass Ventilation:BCV)を用いた効果に. 無気肺を生じることも多く,呼吸状態が安定するまで再. 関する報告が散見され. 12)13). ,CHD の術後に関しても,. 発予防目的で継続することも多い。. Fontan 術後の胸郭外持続陰圧法(continuous negative extrathoracic pressure:CNEP)による効果. 粗大運動能力の低下や運動発達遅滞の予防ま たは改善に向けた理学療法. 14). の他,多. くの症例報告が認められている。. 1.基礎研究の動向 2.術後急性期における当院での呼吸理学療法の実際. CHD に対する手術の進歩により患者の生存率が向上. 先に述べたように,CHD 患児も含め,小児における. してきているが,そうした中で近年は死亡率ではなく術. 術後呼吸理学療法で呼吸器合併症を予防できるという十. 後の機能的転帰が注目されてきており,CHD で早期に. 分なエビデンスは今のところ示されていない。そうした. 心臓手術を受けた乳幼児における運動能力の低下や運動. 中,我々は可能な限り,患児の術後の呼吸器合併症の予. 発達遅滞が多く報告されている. 防,あるいは改善に向けて以下のような取り組みを中心. CHD の術後の運動発達遅滞は,多くの術前,術中,術. に行っている。. 後の要因が起因とする可能性があると指摘し,Mussatto. 1)無気肺予防,改善への定期的な体位変換(側臥位,. ら. 仰臥位(軽度 head up 位) ,腹臥位)。. 21). 15‒19). 。Massaro ら 20)は,. は,発達には経管栄養の必要性や術中のより長い. 心肺バイパスの時間,および退院からの経過期間を関連. 2)早期からの mobilization(安静指示時は除く) 。. する因子として挙げている。心臓手術後に運動能力の低. 3)上葉に無気肺を生じた場合,体位排痰法に加え,胸. 下がしばしば観察されるが,熊丸ら. 郭伸長法,呼吸介助法を適宜組み合わせての実施。. 22). は,CHD 手術. 後患者において 25.5% に ICU-acquired weakness が認め.
(4) 140. 理学療法学 第 48 巻第 1 号. られ,それらは手術の難易度(ABC score)や ECMO. いう報告は未だに少ないのが現状である。. (extracorporeal membrane oxygenation)や透析の実施, 胸骨閉鎖の遅延等が関連していたと報告している。また,. 2.術後急性期における当院での運動療法の実際. 心臓手術を受けるチアノーゼ性 CHD の新生児は,運. 我々は,2013 ∼ 2015 年まで鹿児島大学病院小児科. 23)24). ,チアノーゼ性. に入院し心臓外科手術を受けかつ,理学療法が介入さ. CHD の乳児は,非チアノーゼ性 CHD の乳児よりも脳容. れ,先天性の染色体異常症を除いた 51 例について術前. 動発達遅滞のリスクが高いとされ 積が小さく. 25). ,神経発達の遅滞がより深刻であるとす. る報告もみられる. 15). 。発達遅滞の割合と頻度は,CHD 26)27). 後の粗大運動能力の変化と術後の変化について調査を 行った. 31). 。患児の粗大運動能力の評価は,我々が独自. ,CHD のなかでも心臓. に運動発達を基に開発した 9-grade mobility assessment. の構造が単心室と 2 心室の幼児の発達を比較すると単心. scale(表 1)を用い,術前および,理学療法開始時(平. 21)28). 均で術後 5 日)から退院時まで実施した。CHD 患者の. そ の 他 に も,Down 症 候 群(21trisomy) や Edward 症. 術後の粗大運動能力や運動発達遅滞を可能な限り予防. 候群(18trisomy) ,22q11.2 欠失症候群といった一部の. するため,早期からの運動療法介入が重要と考え,各. 先天性染色体異常症に,CHD が高頻度に認められるこ. mobility grade に応じた運動療法プログラムの実施に取. の心奇形の複雑さに関連し. 。. 室の方が有意に運動発達遅滞が認められている. 29). が,これらの染色体異常症の患児. り組んできた。その結果,粗大運動能力は,術前に比べ. では発達遅滞の発生確率は高いことから,とりわけ早期. て理学療法介入時に有意に低下していたのが,退院時に. から理学療法を含めた包括的な支援が必要となる。これ. は多くが術前の mobility grade まで回復できた。術前. とが知られている. らから, 1)CHD の乳幼児において,術後の運動能力の低下や運 表 1 9-grade mobility assessment scale. 動発達遅滞をきたしやすく,それらは術前,術中, 術後の様々な因子と関連している。. Mobility grade. Gross motor function. 2)チアノーゼ性のほうが非チアノーゼ性心疾患よりも. 9. 走ることができる. 運動発達遅滞を生じる可割合が高く,なかでも単心. 8. ひとりで歩くことができる. 室症といった複雑な心奇形の患者にみられる割合が. 7. 伝い歩きができる. 高い。. 6. つかまり立ちができる(歩行はできない). 5. 支えなしで座ることができる. 以上のような点が示唆され,それに対し,齋藤ら. 30). は,. CHD 患者の術後に発達指数の低下した症例に対し発達 促進目的の理学療法を実施することで,発達指数の改善 が認められたと報告しているが,CHD 患者の術後早期 リハビリテーションプログラムが運動能力を改善すると. 4. 左右に寝返りができる. 3. 自分で頭部を保持できる(定頸). 2. 重力に抗じて四肢を動かすことができる. 1. 重力に抗じて四肢を動かすことが困難. 表 2 術前の mobility grade に術後回復するまでの期間と術前,術中,術後の各因子との相関 Infants (n = 47 ) Preoperative factors Age (days). 0.65**. Height (cm). 0.55**. Weight (kg). 0.55**. Intraoperative factors Surgery time (minutes). 0.52**. Anesthesia time (minutes). 0.48**. Perfusion time (minutes) Aorta clamp time (minutes). 0.18 ‒0.17. Postoperative factors Postoperative hospital stay (days). 0.82**. ICU stay (hours). 0.22. Duration of mechanical ventilation in the ICU (hours). 0.12. Duration up to physical therapy initiation (days). 0.37*. *p < 0.05,**p < 0.01 数値は pearson の積率相関係数..
(5) 小児先天性心疾患術後の合併症予防と理学療法. の mobility grade まで術後回復するまで要した期間は, 術前,術中,術後の各因子とに相関が認められ(表 2) , チアノーゼ性疾患の群が非チアノーゼ性の群と比較して 有意に長かった。我々はこのように先天性心疾患の術後 の患者に対し,必要に応じて入院中は,リスク管理を行 いながら,直接的にあるいは両親などの看護者を挟んで 運動療法や運動指導を実施している。また,引き続き理 学療法のフォローアップが必要な患児には在住する地域 の施設等と連携をとって対応している。CHD 術後の理 学療法は成人の心臓外科術後のリハビリテーションと異 なり,定まったプログラムメニューを実施することの困 難さもあるが,個々の発達を考慮しつつ積極的にかかわ り実施していくことが必要であると考える。. 術後遠隔期に生じる問題とその予防 先天性心疾患の術後の急性期理学療法を実施するうえ で,術後遠隔期における患者の問題点を把握しておくこ とはきわめて重要である。前述した運動発達遅滞以外に も,多動性障害および自閉症スペクトラム障害を伴う確 率が有意に高くなること RC Box ら. 33). 32). や,就学前の幼児について. は,CHD 術後の幼児は,粗大運動能力,. 巧緻動作能力,姿勢バランス能力が低下していることを 示している。また,青年期,成人においても健常者と比 較して活動量や,運動耐容能,筋力の有意な低下が示さ れている. 34). 。Cheng Xu ら 35)は CHD 患者の術後の運. 動トレーニングは QOL を向上させることを示唆し,個 別の運動プログラムは CHD 患者の運動能力と心理状態 を大幅に改善する. 36). と報告されている。. おわりに CHD 患者の術後に関して理学療法学的視点から,こ れまで報告されている問題と応用的解決策としての理学 療法について述べた。これまでも CHD 術後に関連する 多くの報告が,早期からのリハビリテーションのかかわ りが重要としながらも,実際行われている理学療法の内 容や効果について未だ十分に証明されていない。しか し,術後の長期的な視点から患児の将来を見据えて,成 長とともに適切な理学療法の介入は今後さらに重要にな ると考えられる。 文 献 1)中澤 誠,瀬口正史,他:わが国における新生児心疾患の 発生機序,(厚生省心身障害研究,心疾患研究班研究報告 より).日小循会誌.1986; 90: 2578‒2587. 2)Jenkins KJ, Correa A, et al.: Noninherited Risk Factors and Congenital Cardiovascular Defects: Current Knowledge: A Scientific Statement From the American Heart Association Council on Cardiovascular Disease in the Young: Endorsed by the American Academy of Pediatrics. Circulation. 2007; 115: 2995‒3014.. 141. 3)日本小児循環器学会疫学委員会(松岡瑠美子ら) :先天性 心血管疾患の疫学調査─ 1990 年 4 月∼ 1999 年 7 月,2654 家系の報告─.日小循会誌.2003; 19: 606‒621. 4)Felcar JM, Guitti JC, et al.: Preoperative physiotherapy in prevention of pulmonary complications in pediatric cardiac surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2008; 23(3): 383‒388. 5)人見貫理,阪井裕一,他:小児心臓手術後の無気肺発生に 関する危険因子.理学療法学.1993; 20(4): 238‒244. 6)HD Reines, Robert M, et al.: Chest physiotherapy fails to prevent postoperative atelectasis in children after cardiac surgery. Ann Surg. 1982; 195(4): 451‒455. 7)Beningfield A, Jones A: Peri-operative chest physiotherapy for paediatric cardiac patients: a systematic review and meta-analysis. Physiotherapy. 2018; 104(3): 251‒263. 8)Felcar JM, Guitti JC, et al.: Preoperative physiotherapy in prevention of pulmonary complications in pediatric cardiac surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc. 2008; 23(3): 383‒388. 9)木 原 秀 樹, 中 村 友 彦, 他:NICU に お け る 呼 気 圧 迫 法 (squeezing)による呼吸理学療法の有効性と安全性の検 討.J Jpn Soc Perin Neon Med.2006; 42(3): 620‒625. 10)稲員恵美:ICU における理学療法.PT ジャーナル.2000; 34(2): 101‒107. 11)佐藤 滋,外川 諒,他:小児先天性心疾患患者の右肺上 葉無気肺への聴診下全周期呼吸介助手技の効果について. 東北理学療法学.2018; 30: 1‒5. 12)岡田邦之,植田 穣:体外式陰陽圧式人工呼吸器 小児へ の応用.人工呼吸.2010; 27(1): 23‒29. 13)港 敏則:呼吸窮迫で入院した小児患者に対する Biphasic Cuirass Ventilation の有効性と安全性に関する検討.日小 呼誌.2017; 28(2): 175‒187. 14)Okada S, Muneuchi J, et al.: Successful Treatment of Protein-Losing Enteropathy and Plastic Bronchitis by Biphasic Cuirass Ventilation in a Patient with Failing Fontan Circulation. Int Heart J. 2018; 59(4): 873‒876. 15)Stieh J, Kramer HH, et al.: Gross and fine motor development is impaired in children with cyanotic congenital heart disease. Neuropediatric. 1999; 30: 77‒82. 16)Snookes SH, Gunn JK, et al.: A systematic review of motor and cognitive outcomes after early surgery for congenital heart disease. Pediatrics. 2010; 125: e818‒e827. 17)Long SH, Harris SR, et al.: Gross motor development is delayed following early cardiac surgery. Cardiol Young. 2012; 22: 574‒582. 18)Marino BS, Lipkin PH, et al.: Neurodevelopmental outcomes in children with congenital heart disease: evaluation and management: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2012; 126: 1143‒1172. 19)Sarrechia L, Miatton M, et al.: Neurodevelopmental outcome after surgery for acyanotic congenital heart disease. Res Dev Disabil. 2015; 45-46: 58‒68. 20)Massaro AN, El-Dib M, et al.: Factors associated with adverse neurodevelopmental outcomes in infants with congenital heart disease. Brain Dev. 2008; 30: 437‒446. 21)Mussatto KA, Hoffmann RG, et al.: Risk and Prevalence of Developmental Delay in Young Children With Congenital Heart Disease. Pediatrics. 2014; 133(3): e570‒e577. 22)熊丸めぐみ,下山伸哉,他:小児先天性心疾患手術後患者 における ICU-acquired weakness の発症状況とそのリスク 因子.日集中医誌.2020; 27: 267‒272. 23)Majnemer A, Limperopoulos C, et al.: A new look at outcomes of infants with congenital heart disease. Pediatr Neurol. 2009; 40: 197‒204..
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