今回は、学生の時に勉強した「加算平均」について、書こうと思います。国家試験とかでは、簡単な公式に代入して答えが出るので、意味を深く考えなかった人も多いと思います。わかりやすくする為に、多少、真実とは異なる部分があります。

まず、加算平均法とは、「生体計測分野でSN比の改善のために、不規則雑音を相対的に減らすことができる処理法」で、主に大脳誘発電位などの計測で使用されます。

※「不規則雑音」とは、不規則な(ランダム)雑音のことです。

※「相対的に減らす」とは、雑音を小さくできるが、無くすことはできないということです。

※SN比とは、S（Signal）が信号成分とN（Noise）が雑音で、その比率のことです。

加算平均法とは、周期的なデータをｎ回(複数回)足し合わせ、平均を取るやり方です。信号成分は周期的にあるので、足し合わせると、その分増えるので、平均をとっても変わりません。雑音成分はランダムに表れるので、足し合わせたとしても増えることが基本無いのではないので、平均すると減少します。

例を挙げます！

５つ(A・B・C・D・E)のノイズがのった心電図を加算平均すると、、、

図のようにノイズは、無くなりはしないが減少してことが分かります。

加算平均をｎ回すると、ノイズが減少しSN比が√ｎ倍になります。

今回の加算平均は、ｎ＝５なので、√５倍＝２．２３６倍SN比が改善してします。

国家試験では、加算平均回数は整数の平方根なので、簡単だと思います。

そもそも、なんでｎ倍ではなく√ｎ倍なのかと考えてみると、標準偏差(振幅比)で定義しているためだと思います。

人工呼吸器を使用する際に必ずと言っていいほど、モニタリングする項目に呼気終末炭酸ガス値(EtCO₂)があります。では、なぜ人工呼吸器を使用する患者さんに、EtCO₂をモニタリングするのでしょうか。

今回はEtCO₂の基本について書いていきたいと思います。

EtCO₂を簡単に説明すると、患者さんの吐いた息に含まれる二酸化炭素の分圧を示し、基準値は35-45mmHgです。

ネットでETCO₂と検索すると、「呼気終末炭酸ガス濃度」と出てきますが、濃度の単位としてmmHgは不適格だと個人的には思うので、あえて呼気終末炭酸ガス値という用語を使用しています。

EtCO₂はカプノメータというME機器で測定するカプノグラフィという波形にて求めることが出来ます。

主に人工呼吸器を使用している患者さんに対してモニタリングを行います。私の勤める病院では、人工呼吸器使用時には必ずEtCO₂をモニタリングします。

EtCO2を理解する上でカプノグラフィの理解は必須項目です。では、下記にカプノグラフィの波形を示します。パソコンで描いたため、あまり綺麗ではありませんがご容赦ください。

①    A-B間

呼気のはじめは死腔部分のガスが呼出されるため、EtCO₂は0です。そのため、呼出が始まっても最初はグラフ変化がありません。

②    B-C間

死腔部分のガスが呼出されると、急激にグラフの値が上昇していきます。B地点が呼気のはじめだと思いこんでいる方がいますが、B地点は死腔部分のガスが吐き出され、肺胞のガスが呼出される地点です。

③    C-D間

呼出が進むにつれ、グラフ変化が緩やかになる区間があります。この区間を肺胞プラトーと呼びます。

④    D点

肺胞プラトーの間もグラフは緩やかに上昇します。そして、グラフのピーク値を呼気終末炭酸ガス値(EtCO₂)とします。

⑤    D-E間

吸気が始まり、グラフが急激に下落します。

①    EtCO₂は、呼気ガスに含まれる炭酸ガスの分圧値

②    EtCO₂の基準値は、35-45mmHg

③    EtCO₂はカプノグラフィから求めることができる

④    肺胞プラトー期の最大値がEtCO₂

透析装置にBV計(ブラット・ボリューム計)がついている機器があると思います。BV計とは名前のとおり、患者さんの循環血液量を測定するセンサーになります。循環血液量を測定することにより、血圧低下を事前に測定することができます。その測定原理とヒトの水分移動について書きます。

BV計の原理は、「光の反射」を利用し「血液の濃度」を測定しています。血液の濃度といっても、正確な濃度は測定不可能です。測定できるのは、相対変化な血液の濃度です。

血液の濃度とは、ヘマトクリット値(血球成分量/血液量)と同等の考え方で大丈夫です。

血液の赤色は、赤血球の由来の色です。ヘマトクリット値が上がると、血液の色も変化します。色が濃ゆくなれば、光の反射率は増え、色が薄くなれば、光の反射率は減少します。この原理を使い血液濃度を経時的に測定することにより、体内の血液量を把握することができます。

例えば、4時間透析で除水をした場合の血液濃度の変化について、

極端な変化の例ですが、このような変化が起こることが予想できます。

人体の水分量は、体重の約60％であります。そのうちの水分分布は、40％が細胞内液、12％が組織間液、8％が血液となっています。

透析の除水は、血液の血漿成分のみから除水されます。

単純に考えると、体重60kgでヘマトクリット値が50％の場合、60×0.08×0.5＝2.4Lになります。なので最大の除水量が“2.4L”になってしまい、さらに2.4Lの除水後はヘマトクリット値が100％になってしまいます(笑)。

実際は、そんなことはおきません。その理由として、血管内に水分を保とうとする反応が起きるからです。

除水により、血液中の水分が奪われると、細胞内液から細胞間質に、細胞間質から血管内に水分が移動し、血管内の血液量は一定に保たれようとします。

その水分の移動する現象をプラズマ・リフィリングといい、その移動速度をリフィリンググレードといいます。

リフィリンググレードは、人によって違います。要因として、細胞膜の透過性や血液内の膠質浸透圧などの影響を受けます。

除水時の血圧低下は、循環血量の減少(70％に低下)によるものです。なので、血液量とリフィリンググレードによって、血圧低下の無い除水速度の上限が予想できます。

BV計は脱血側と送血側に設置されていることもあります。除水時には脱血側より送血側が、濃度が高いことが考えられます。

脱血側では、体内の血液の濃度なので、経時的に脱血側を測定すると、循環血液量の減少率が分かります。(送血側でも測定は可能)

さらにダイアライザから一定量の補液をすることにより、シャントの再循環率も測定できます。

測定方法や計算方法は、メーカによって違うと思いますが、基本的な原理は同じになっていると思います。このように除水について、いろんな角度から見ることはとても面白いですね。

統計には2群間の比較だけでなく、いくつもの数値が用いられます。その中で、平均値と中央値という言葉がありますが、私もそうでしたが何となく同じように感じる方もいると思います。しかし、それぞれ異なる用語が使われるように、それぞれの数値が持つ意味合いも違います。

今回は、平均値と中央値について簡単にまとめていきます。

平均値は、サンプルされたデータ(数値)の合計をサンプル数で割ることで求めることができます。例えば、下記のようなデータの場合は

年収の総和は5900万円でサンプル数は10であるため平均値は、590万円となります。

中央値は、サンプルされたデータの数値を大きい順または小さい順に並べたときに中央の数値となるデータのことです。

上記の表を年収順に並べると

サンプル数は10であるため、中央にきているJさんとGさん数値が中央値となります。

平均値だと最大値と最小値の間に10倍もの差があるようなばらつきの大きいデータの場合、その本質が見えづらくなります。その反面中央値の場合、ばらつきの大きなデータでもデータ全体の中央を示すことができます。

つまり、データの偏りが大きいか小さいかで平均値と中央値を使い分けることが重要となります。

日本で使われているJCSは、覚醒の程度によって分類したもので、数値が大きくなるほど意識障害が重いことを示しています。
分類の仕方から「3-3-9度方式」とも呼ばれています。意識レベルそ3段階、さらにそれぞれを3段階でき、全段階が9段階なので、3-3-9度方式と呼ばれています。

1桁目　刺激しないでも党醒している

2行目　刺激すると覚醒する〜刺激を止めると眠り込む

3行目　刺激しても覚醒しない

付⇒R：不穏、　I：糞尿失禁、　A：自発性喪失
■記載例 ⇒ 300 I

世界基準となっており、世界的に広く使用されています。GCSは開眼・言語反応・運動反応の3つについて、点数化をして表したもので、点数が低いものほど、意識障害が重いことを示しています。15点満点(正常)で、最低点は3点で、深昏睡という。一般に8点以下を重症として取り扱います。

E：開眼 (eyeopening)

V：言語音声反応 (verbalresponse)

M：運動反応 (bestmotorresponse)

■記載例 ⇒ GCS11(E3 V3 M5)

ECSは、日本神経救急学会と日本脳神経外科救急学会が中心になって考案された意識障害の評価指標の一つで、JCSにGCSの良いところを取り入れています。まだまだ普及はしていないみたいです。

I.覚醒している（自発的な開眼・発語または合目的な動作をみる）

II.覚醒できる（刺激による開眼・発語または従命をみる）

III.覚醒しない（痛み刺激でも開眼・発語および従命がなく運動反射のみをみる

■記載例 ⇒ ECS 20

深部静脈血栓予防装置は、文字どおり「深部静脈血栓(DVT)を予防する医療機器」の事です。私の勤めている病院の深部静脈血栓予防装置は、「SCD」と「フロートロン」です。いわゆるフットポンプ言われているものであり、多くの病院では、ポンプ系の医療機器の次に、台数が多い医療機器ではないでしょうか？

そもそも深部静脈血栓症とは、太ももや膝の中心を走る深部静脈に血栓が出来ることです。その血栓が、静脈から心臓や肺に流され、肺の血管で詰まる場合があり、それ肺塞栓症といいます。その肺塞栓症を引き起こすリスクがあります。

「深部静脈血栓症」と「肺塞栓症」は連続した病気なので、合わせて「静脈血栓塞栓症」と呼ばれています。

▶原因

①長時間同じ姿勢(血液の流れの問題)

②血液凝固の亢進(血液の性質の問題)

静脈の流れは、歩行や手足の運動にともなう筋肉の収縮に助けられています。なので①は、エコノミークラス症候群といわれるように、同じ姿勢で長時間いると、下肢の筋肉ポンプが働かなくなり、静脈の流れが悪くなり、血栓ができやすくなります。

②は、外傷や妊娠、血液が凝固しやすい病気、経口避妊薬(ピル)服用などにより、血液は凝固しやすくなり、血栓ができやすくなります

となると、手術後の患者さんは、①と②の原因が同時かぶることになるので、病院での予防は必要性が高いと言えます。

 
■肺血栓塞栓症予防の診療報酬■
B001-6　肺血栓塞栓症予防管理料　305点

予防方法は⇒「静脈還流を促すために下肢静脈を適度に圧迫する」

その圧迫方法は2つあります。

①弾性ストッキング

            ②間欠的空気圧迫法(フットポンプ)

弾性ストッキングは弾力性をもった特殊なストッキングです。これを着用すると、下肢を締め付けて静脈還流を良くします。

間欠的空気圧迫法も弾性ストッキングと同様で、下肢を締め付けて静脈還流を良くします。間欠的空気圧迫法を施行する医療機器がフットポンプのことです。

下肢に、空気で膨らむシートを巻き、タイミングよく下肢を圧迫することにより、

静脈還流を促し、血栓の生成を防ぎます。本来はその圧迫を下肢の筋肉が行います。

空気で膨らむシートとは、簡単にいうと間欠型血圧測定に使用するカフの大きいバージョンです。

※注意点として

フットポンプは深部静脈血栓を予防する装置なので、深部静脈血栓がある場合は、禁忌です！！！

加圧により血栓の遊離と血流亢進により、肺塞栓症を引き起こす危険性が高まるためです。

下肢静脈瘤の場合も静脈のうっ滞が起きやすい状態なので、血栓ができないようにフットポンプを使用は必要です。

ただ空気で下肢を加圧するシンプルな機器ですが、患者さんにとっては大きなリスクを回避するのに必要な医療機器です。機器によっては、足首→ふくらはぎ→太ももの順にタイミングよく加圧する性能のいいフットポンプもありますので、動作点検の際に、実際に自分に使用するのもいい経験になると思います。

学術論文を読んでいると、信頼区間という言葉を目にすることが少なくありません。統計についてよく知らない場合でも、何となく意味が把握できるのでついつい、ちゃんとした意味を調べずにきている方も多いと思います。今回は、信頼区間について簡単にまとめていきます。

前回、このブログでP値について書きました。信頼区間はよく、P値と合わせて述べられていることが多いと思います。

例として、

この場合、新薬Aを使用した群とそうでない群の間には、有意差があるということがわかります。しかし、具体的に何mmHgの血圧低下が見込まれるのかというのはP値だけではわかりません。

ここで、参考となるのが信頼区間です。信頼区間とは、真の差を含む区間であります。つまり、よく利用される95%信頼区間とは、95%の確率で真の値が含まれる数値の区間という意味になります。そのため、上記のような結果の場合では、95%の確立で真の差が-15～-10mmHg間にであるということです。

簡単に考えると、新薬Aを使用した場合、95%の確率で‐15～-10程度血圧が上昇するということになります。

では上記で述べた新薬Aに対して、新薬Bと比較を行ったとします。新薬Bのデータも新薬Aの時と同じようにサンプリングした結果、有意差があり95%信頼区間は-15～-13mmHgとなりました。

この結果を見たときに、新薬Aと新薬Bについてどのような違いが見て取れるでしょうか。

新薬Bの95%信頼区間は新薬Aに比べて狭くなっています。つまり新薬Bのほうがデータのばらつきが少ないということになります。

統計を勉強していると専門用語が所々に出てきます。それらの用語について、何となくではなく、しっかりと意味を調べ、自分なりに理解することで統計データが読み取りやすくなります。

　PCI(経皮的冠動脈形成術)のPOBA(バルーン血管形成術)時に使用する際、いろんなメーカーの名前のバルーンを使用しています。

　バルーンの名前に「NC 〇△□」というバルーンを使うことがあります。そのNCについて気になったので書きたいと思います。

　NCの意味は「ノン・コンプライアンス」といいます。コンプライアンスとは簡単にいうとバルーンの柔らかさの事です。

■バルーンのコンプライアンスの種類

　現在多くは、ノンコンとセミコンの２種類が使用されています。

　それらの見分け方としては、基本的なバルーンはセミコンであるため、ノンコンのバルーンの名前には、NCと付いてることが多いです。

そのほかでは、

セミコンはノミナール圧(推奨拡張圧)が10atmより低く、

ノンコンはノミナール圧(推奨拡張圧)が10atmより高い

という判断方法もあります。

ノミナール圧が分かんない方は、バルーンのパッケージにコンプライアンス表があるので、その表のNP(ノミナールプレッシャー)を探せばわかると思います。

■セミコン

　バルーンの素材が柔らかく、蛇行血管でも変形し通すことができるので、通過性能に優れています。通過性能に優れているため、病変への前拡張に使用されます。

■ノンコンについて

　バルーンの素材が固く、通過性能はセミコンより劣ります。バルーンが固いため、高い圧力での拡張が可能なため、ステント留置後の圧着や石灰化などの固い病変へ拡張性能が優れています。

　セミコンとノンコンのバルーンの拡張性能において、硬い病変の際に、顕著に表れます。セミコンのバルーンの場合、固い病変以外の部位に圧力が逃げ、「ドッグボーン現象」を引き起こし、拡張不良になります。

　逆に、ノンコンでは固い病変でも変形せず、確実な病変拡張が可能です。

　さすがに、臨床工学技士がバルーンを選択することはありませんが、これらの知識があるだけで、バルーン一つ一つの意味や役割がわかり、治療の理解度がさらに増します。すると次の工程の予想ができるのようになります。