止血帯

止血帯は、四肢や末端に圧力をかけて虚血状態を作り出したり、血流を止めたりするために使用される装置です。緊急時、手術時、または術後のリハビリテーションに使用されることがあります。

棒とロープで簡単な止血帯を作ることもできますが、市販のプロ仕様の止血帯に比べて効果が低いため、その使用は徐々に減ってきています。この止血帯は血流を止められるかもしれませんが、軟部組織の損傷や神経損傷などの副作用が起こる可能性があります。

紀元前4世紀のアレクサンダー大王の軍事作戦中、負傷した兵士の出血を止めるために止血帯が使用されました。 ^[1] ローマ人は特に切断手術の際に止血帯を使用していました。^[2]これらの止血帯は青銅製の細いストラップで、快適さのために革のみを使用していました。^[2]

1718 年、フランスの外科医ジャン・ルイ・プティは、手術部位の血流を遮断するねじ装置を開発しました。この発明以前の止血帯は、棒をねじって締める単純な絞首縄でした (そのため、その名前は「止血帯」で、tourner = 回すから来ています)。

1785 年、ギルバート・ブレーン卿は、戦闘中はイギリス海軍の船員全員が止血帯を携帯すべきであると提唱しました。

救助が到着する前に出血で死んだり、出血が多すぎて手術が受けられないことがよくある。これを防ぐために、各自がガーターまたはロープの糸を持ち歩き、出血がひどい場合に手足を縛ることが提案され、場合によっては実行された。この厳粛さが一般人を威圧する可能性があると反対されるとしても、少なくとも士官は何らかの予防策を講じるべきである。特に士官の多く​​、特に最高位の士官は、最も危険にさらされる場所の 1 つである後甲板に配置され、外科医とその助手がいるコックピットから遠く離れているからである。これが、私の友人でアルフレッド号のベイン船長の死因でした。彼は、弾丸で膝を粉砕され、手足を切断する必要がありましたが、ここまで運んだことで失血し衰弱したため、手術中に亡くなりました。これらの機会に提督は私に彼の側にいる栄誉を与えてくれたので、私は、後甲板で誰かが事故に遭って止血帯が必要になった場合に備えて、ポケットに簡単な構造の止血帯をいくつか入れていました。^{[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]}

1864年、ジョセフ・リスターは止血帯装置を使用して無血手術野を作った。^{[12] [13]} 1873年、フリードリヒ・フォン・エスマルクは出血を抑えて失血を防げるゴム包帯を発表した。^[14]この装置はエスマルク包帯として知られている。^[14] 1881年、リチャード・フォン・フォルクマンは、エスマルク止血帯をきつく巻きすぎると麻痺が起こる可能性があると指摘した。^[12]非空気圧式エスマルク止血帯の使用により、重篤で永久的な四肢麻痺の症例が多数報告された。^{[14] [12] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]}

ハーヴェイ・クッシングは、非空気圧式の弾性止血帯による圧迫性麻痺を多数観察した後、1904年に空気圧式止血帯を発明した。^{[12] [15]}空気圧式止血帯は、エスマルクの止血帯よりも、(1) より速い装着と除去、(2) 神経麻痺のリスクの低減という2つの点で優れていた。^[12]

1908年、オーガスト・ビアは全身麻酔なしで四肢を麻酔するために、静脈内局所麻酔と空気圧止血帯2つを使用した。^[16]

1980年代初頭、マイクロプロセッサベースの空気圧式止血帯システムがジェームズ・マキューエンによって発明されました。^{[17] [18] [13]}これらの最新の電子空気圧式止血帯システムは、通常、止血帯カフ内の圧力を目標圧力の1%以内に調節し、膨張時間をリアルタイムで監視することができます。^[18]最新の空気圧式止血帯システムには、危険なほど高いまたは低いカフ圧が存在する場合にユーザーに警告する視聴覚アラーム、自動セルフテストと校正、およびバックアップ電源が含まれています。^[13]

2000年代には、医学教授で元救急医のノアム・ガブリエリ氏によって、シリコンリング止血帯、または弾性リング止血帯が開発されました。^{[19] [20]}止血帯は、シリコン製の弾性リング、ストッキネット、および装置を四肢に巻き付けるために使用されるリボン製の引き紐で構成されています。シリコンリング止血帯は、装置を四肢に巻き付けている間に四肢から血液を瀉血し、目的の閉塞位置に到達すると四肢を閉塞します。 ^[21]従来の機械式止血帯とは異なり、この装置は神経麻痺のリスクを軽減します。^{[22] [23]}この装置の外科用止血帯バージョンは完全に滅菌されており、狭いプロファイルにより手術野が広くなるため、手術のアクセス性が向上します。ほとんどの整形外科的四肢手術の安全な代替方法であることが判明していますが、現代の止血帯装置の使用を完全に置き換えるものではありません。^{[24] [25]}最近では、シリコンリング止血帯が救急医療や血管手術の分野で使用されています。^{[20] [26]}しかし、2015年にFeldmanらは、外傷患者にシリコンリング瀉血止血帯を適用した後に肺塞栓症を起こした2例を報告しました。^[4]瀉血止血帯が誘発した両側肺塞栓症の1例では、迅速な介入の後、65歳の女性が手術から7日後に良好な状態で退院しました。^{[4] 多発性肺塞栓症の2番目の症例では、広範囲にわたる介入にもかかわらず、53歳の男性の状態は手術後に急速に悪化し、2日後に脳死と宣告されました。 [4] Feldman}らは、シリコンリング止血帯の使用が外傷患者に効果的であると報告しましたが、これは、シリコンリング止血帯が外傷患者に効果的であるという結論には至りませんでした。様々なタイプの止血帯や瀉血法によるDVTの潜在的リスクについて議論したが、著者らは細心の注意を払うことを推奨し、四肢の外傷患者を含むDVTの危険因子を持つ患者には瀉血用止血帯の使用を避けることを提案している。^[4]

最新の空気圧式止血帯システムには、患者の四肢閉塞圧（LOP）を測定し、測定されたLOPに基づいて止血帯圧を推奨し、より安全で低い止血帯圧を設定する機能が含まれています。 ^[13]四肢閉塞圧は、「特定の患者の四肢の特定の場所に特定の止血帯カフを適用して、特定の時間にカフの遠位の四肢への動脈血の流れを止めるために必要な最小圧力」と定義されています。^[13]

第二次世界大戦後、米軍は止血帯の使用を減らした。止血帯を巻いてから医療処置を受けるまでの時間が長すぎるため、止血帯による損傷が失血による損傷よりもひどかったためである。21世紀初頭以降、治療の遅れが劇的に減少したため、米当局は軍事・非軍事の両方の状況で止血帯の使用を復活させた。バージニア州警察とダラス、フィラデルフィアその他の大都市の警察署は、止血帯やその他の高度な包帯を提供している。アフガニスタンとイラクでは、重度の出血を患った兵士の死亡率はわずか2％であったのに対し、ベトナム戦争では7％であった。これは、止血帯と医師への迅速なアクセスの組み合わせによるところが大きい。^[要出典] 2005年から2011年の間に、イラクとアフガニスタンの戦争で、止血帯は2,000人のアメリカ人の命を救った。^{[27]民間では、緊急対応者が到着する前でも止血帯を巻かれた患者を搬送したり、緊急時に使用するために}除細動器に止血帯を同梱したりするなどの新たな慣行が出てきています。

現在、止血帯の試験基準はないが、適切な圧力を生成できることを保証するための装置がいくつか提案されており、その中には多くの市販システムや、大部分が3Dプリント可能なオープンソースシステムなどがある。^[28]これにより、止血帯の分散製造が可能になる。^{[29] [30]}

外科用止血帯の使用に関連するリスクと禁忌には、神経損傷、皮膚損傷、コンパートメント症候群、深部静脈血栓症、疼痛などがある。^[31]止血帯の圧力と圧力勾配を最小限に抑えることで、損傷のリスクを最小限に抑えることができる。^{[31] [13]}止血帯の圧力と圧力勾配は、患者の四肢閉塞圧に基づいた止血帯の圧力を使用すること、およびより幅広で輪郭のある空気圧式止血帯カフを使用することで最小限に抑えることができる。^[13]

人工膝関節全置換術などの一部の選択的外科手術では、止血帯の使用により手術室での滞在時間が短くなるにもかかわらず、止血帯の使用は有害事象、痛み、入院期間の延長のリスク増加と関連している可能性があると示唆する研究もある。 ^[32]しかし、そのようなエビデンス（メタ分析やレビュー）では、止血帯の主要なパラメータと結果との相関関係の分析が省略されることが多く、限定的で決定的でない矛盾した結果につながる。^[33]

Pavao らによる研究では、人工膝関節全置換術において、止血帯を使用しない場合と最適な止血帯を使用する場合を比較したところ、手術のタイミング、出血量、大腿部と膝の痛み、浮腫、可動域、機能スコア、合併症に有意差は見られず、手術に伴う合併症の増加なく、最適化された止血帯による清潔で乾燥した手術野のメリットを生かして手術を行うことができることがわかった。 ^[34]したがって、止血帯の圧力と止血帯の膨張時間を最小限に抑えることで、止血帯関連のリスクを軽減し、清潔で無血の手術野と手術時間の短縮というメリットを維持するように、止血帯の使用を最適化することができる可能性がある。^{[31] [33] [34]}

止血帯には、外科用止血帯、緊急用止血帯、リハビリ用止血帯の 3 種類があります。

外科用止血帯は手足への血流を防ぎ、外科医が無血の手術場で手術を行うことを可能にします。^[35]これにより、外科手術の精度、安全性、スピードが向上します。^[35]外科用止血帯は、空気圧式止血帯と非空気圧式止血帯の2つのグループに分けられます。^[35]

外科用空気圧止血帯は、整形外科や形成外科で日常的に安全に使用されているほか、静脈内局所麻酔（ビアブロック麻酔）でも使用されており、局所麻酔薬が四肢の中枢に広がるのを防ぐという追加機能も果たしています。^[35]現代の空気圧止血帯システムは、空気圧止血帯器具、止血帯カフ、空気圧チューブ、四肢保護スリーブで構成されています。

現代の空気圧止血帯はマイクロコンピュータをベースにしており、次のような特徴がある。^[13]

• カフ圧を目標圧の1%以内に維持するための正確な圧力調整器^[13]
• 膨張時間を正確に記録する自動タイマー、^[13]
• 潜在的な危険が検知された場合にオペレーターに警告する視聴覚警報装置^[13]
• システムのハードウェアとソフトウェアの整合性を確保するための自動セルフテストとセルフキャリブレーション^[13]と
• 予期せぬ停電が発生した場合でも継続して動作できるようにするためのバックアップ電源^[13]

医学文献に掲載された多くの研究は、止血帯の圧力と圧力勾配が高いほど、止血帯関連損傷のリスクが高くなることを示しています。^{[13] [36]}止血帯技術の進歩により、一般的に高くて危険な標準の止血帯圧力を設定するのではなく、患者の四肢閉塞圧（LOP）に基づいて止血帯圧力を最適化し個別化することで、神経関連損傷のリスクが軽減されました。^[37] LOPは、「特定の患者の四肢の特定の場所に特定の止血帯カフを適用したときに、カフより遠位の四肢への動脈血の流れを止めるのに特定の時点で必要な最小圧力」と定義されています。^[13] LOPは、カフのデザイン（膀胱幅）、カフの適用（ぴったり感）、患者の四肢の特徴（形状、サイズ、組織）、患者の収縮期血圧などの変数を考慮に入れています。^[13] LOP を測定した後、手術中に通常予想される四肢閉塞圧の上昇を考慮して、LOP に安全マージンを加えた値を個人用止血帯圧力として設定します。^[13]個人用圧力と幅広の輪郭を持つ止血帯カフを使用すると、平均止血帯圧力が通常の圧力より 33%～42% 低下することが分かっています。^[38] LOP に基づいて止血帯圧力を設定すると、カフが下にある四肢にかける圧力とそれに関連する圧力勾配が最小限に抑えられ、止血帯関連の傷害のリスクを最小限に抑えることができます。^[13]

LOP はドップラー超音波で手動で測定できる。しかし、この方法は時間がかかり、精度は術者のスキルと経験に大きく依存する。^[39] LOP は、カフ圧を徐々に増加させたときの末梢循環の血液量の変化を検出するために、患者の手術肢の指またはつま先に光電式容積脈波記録法の遠位センサーを装着して自動的に測定することもできる。^[39]最後に、最近では、カフ圧を徐々に増加させたときの下肢の動脈拍動をモニターするために二重目的の止血帯カフを使用して LOP を測定できるようになった。^[39]

空気圧式止血帯器具およびカフは、シングルライン（シングルポート）またはデュアルライン（デュアルポート）の設定で利用できます。^[40]シングルポート構成では、圧力調整と圧力監視の両方のために、器具とカフを接続する同じ空気圧ラインを使用します。^[40]デュアルポート構成では、圧力を調整するために1つの空気圧ラインを使用し、圧力を監視するためにもう1つの空気圧ラインを使用します。^{[41] [42] [17] [40]}デュアルポート構成により、カフの圧力調整が速くなり、ホースの閉塞を検出しやすくなります。^{[ 41] [40] [42] [17]}

圧縮ガスは、空気圧チューブを介して空気圧止血帯器具によって空気圧止血帯カフ内の膀胱に導入される。^[35]膨張したカフは患者の四肢の周囲に圧力をかけ、血流を遮断する。^[35]

膨張したカフによる圧迫は組織損傷につながる可能性がある。^[43]止血帯カフのフィットが良ければ、下にある軟部組織全体に圧力が均等に分散されるが、止血帯カフのフィットが悪いと圧力の高い部分ができて軟部組織の虚血につながる可能性がある。^[43]したがって、適用した止血帯カフの遠位部の血流を安全かつ効果的に遮断するためには、止血帯カフを適切に選択し、適用する必要がある。

止血帯カフを選択する際には、以下の点を考慮する必要があります。^{[35] [43]}

• 袖口の位置、^{[35] [43]}
• 四肢の形状によってカフの形状が決まる（例えば円筒形や輪郭形状）^{[35] [43]}
• カフの長さを決定する四肢の周囲長^{[35] [43]}
• 袖口幅、^{[35] [43]}
• シングル膀胱とデュアル膀胱の設計（IVRAカフが必要かどうかなど）^{[35] [43]}および
• 滅菌野に非常に近い場合には滅菌カフを使用する^[43]

カフメーカーの使用説明書に従って、カフを装着する前に、四肢の周りに糸くずの出にくい柔らかいパッドを当てて、カフの下の四肢を保護することが推奨されます。^[44]カフの幅と患者の四肢の周囲に合わせた四肢保護スリーブを使用すると、テストされた他のパッドタイプよりも皮膚表面のしわや圧迫が大幅に少なく、重症度も低いことが示されています。^{[40] [45]}

シリコンリング止血帯、または弾性リング止血帯には、さまざまなサイズがあります。適切な止血帯のサイズを決定するには、患者の希望する閉塞部位の四肢周囲長を測定し、血圧を測定して最適なモデルを決定する必要があります。^[21]適切なモデルが選択されると、通常、2 人の滅菌医療従事者がデバイスを適用する必要があります。空気圧式止血帯とは異なり、シリコンリング止血帯はドレープを患者に当てた後に適用する必要があります。これは、デバイスが完全に滅菌されているためです。^[46]ほとんどのデバイスは、2 人での操作が必要です (特大モデルを除く)。

1. 1 人が患者の手足を支え、もう 1 人が手足にデバイスを取り付けます (特大モデルの場合は 2 人必要になる場合があります)。
2. 応用：
   1. 弾性リング止血帯は患者の手足に装着します。手や足に装着する場合は、すべての指やつま先を止血帯で包む必要があります。
   2. 止血帯のハンドルは、上肢の場合は内側-外側に、下肢の場合は後-前に配置する必要がありま す。
   3. 装置を装着する人は装置を転がし始める必要があり、その間、四肢の責任者は四肢をまっすぐに保持し、軸方向の牽引を維持する必要があります。
   4. 目的の閉塞位置に到達したら、ストラップを切断するか、リングのすぐ下で結びます。
   5. 窓を切り取ったり、ストッキネットの部分を完全に取り除いたりすることができます。
   6. 手術が完了すると、付属の切断カードを使用してデバイスを切断します。

弾性リング止血帯は、空気圧止血帯の使用に関する同様の推奨事項に従います。

1. 血流が遮断され、細胞が損傷し壊死を起こす可能性があるため、患者の手足に 120 分以上使用しないでください。
2. 止血帯は尺骨神経や腓骨神経の上に置かないでください。
3. シリコンリング装置は、 DVT、浮腫などの血液疾患のある患者には使用できません。
4. 皮膚病変や悪性腫瘍を患っている患者はこのタイプの止血帯を使用する必要があります。^[47]

緊急止血帯は、軍事戦闘治療、救急医療、電源が利用できない事故の状況で使用され、介助者による適用や負傷者自身による適用が必要になる場合がある点で外科用止血帯とは異なります。^[48]緊急止血帯は、出血制御、止血帯遠位部の脈拍停止、出血停止時間、総失血量、適用圧力の有効性について評価されます。^{[49] [48]}ただし、神経損傷、再灌流障害、軟部組織損傷、および疼痛との関連で、その設計と安全な使用を考慮する必要があります。^[48]

19世紀に非切断外科手術に非空気圧式止血帯が初めて導入された際、永久的または一時的な四肢麻痺、神経損傷、その他の軟部組織損傷がしばしば報告されました。^[13]その結果、手術用に空気圧式止血帯が開発され、適用される圧力と圧力勾配を制御、最小化、制御できるため、止血帯関連の損傷のリスクを最小限に抑えることができます。^[13]

緊急および軍事用止血帯（EMT）は、病院前や軍事現場で安全に使用できるように開発された空気圧式止血帯の一例です。カナダ軍で使用するために5つの緊急止血帯システムを評価した研究では、EMTは最も効果的な止血帯の1つであり、痛みが最も少ないことがわかりました。^[50] 3つの緊急止血帯システムの有効性を比較した別の研究では、すべてのデバイスが出血制御と血流の停止の両方に効果的でしたが、EMTは血流を停止する時間が最も短く、総失血量が最も少なく、血流を停止するために必要な圧力が最も少ないという点でも最高の性能を発揮しました。^[49]

シリコンリング自己輸血止血帯（SRT/ATT/EED）または外科用自己輸血止血帯（HemaClear）は、シリコンリング、ストッキネット、プルストラップで構成される、使いやすい自己完結型の機械式止血帯で、装着後数秒以内に四肢から出血が止まり閉塞します。 ^[51]この止血帯は、手術室での四肢処置や、さらなる治療を施すまで患者を安定させる手段として救急医療で使用できます。^[52]

戦闘用止血帯（CAT）はテッド・ウェストモアランドによって開発された。これはアメリカ軍と連合軍が野戦戦闘時に兵士に小型で効果的な止血帯を提供するために使用されている。また、英国ではNHS救急サービスや一部の英国消防救助サービスでも使用されている。この装置はロック機構付きのウィンドラスを使用しており、自分で装着できる。CATは世界中の軍隊や救急隊員に採用されている。^[53]

オープンハードウェアベースの3DプリントプロジェクトであるGlia Tourniquet ^[54]（ウィンドラスタイプ）は、分散製造を利用して緊急用止血帯を材料費7ドルで製造することを可能にします。^[55]分散製造された止血帯の品質管理に関する懸念は、オープンソースの試験装置によって部分的に解決されました。^[56]止血帯テスターの価格は100ドル未満で、血圧モニターで校正すると、内蔵LCDにテスターの測定範囲（0〜200 N）が表示され、すべての止血帯の妥当性をテストするために使用できます。^[56]

最近では、空気圧止血帯が、整形外科患者、負傷したプロスポーツ選手、負傷した兵士のリハビリを加速させるためのパーソナライズ血流制限トレーニング（PBFRT）と呼ばれる技術に効果的に使用されている。^[57]

通常、筋肉のサイズと強度を増大させるためには、1回の反復運動の最大値の65%以上の負荷を持ち上げる必要があります。^[58]しかし、負傷した患者は低負荷抵抗運動に制限されることが多く、高負荷抵抗運動と比較して強度とサイズのメリットは限られています。^[57]

低負荷抵抗運動と血流制限（BFR）を組み合わせると、さまざまな年齢層で筋力と筋肉のサイズの両方が増加することが文献で示されています。^[57] BFRを使用すると、高強度抵抗トレーニングで見られるのと同様の筋肉と生理学的適応を生み出しながら、大幅に低い負荷と強度で運動を行うことができます。^[59]負荷が弱い集団では、これにより運動プロトコル中の痛みが軽減され、身体機能が全体的に改善されます。^[59]

患者に一貫したBFR圧力刺激を提供するためには、(1)患者の四肢閉塞圧に基づいて個々の患者に合わせた制限圧を適用すること、^[60]および(2)外科用グレードの止血帯自動調節機能を備えたBFRシステムを利用することが推奨される。^[61]

• 静脈内局所麻酔
• 緊急止血
• 緊急止血帯
• 戦場の医療
• 止血帯テスト
• ヘアー止血帯
• 四肢筋骨格系の虚血再灌流障害
• 血管閉塞トレーニング

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ウィキメディア・コモンズには、止血帯に関連するメディアがあります。

• Klenerman L (1962 年11月)。「手術における止血帯」。The  Journal of Bone and Joint Surgery。英国版。44 -B (4): 937–43。doi : 10.1302/0301-620X.44B4.937。PMID 14042193。