山岳医療救助情報

Original Research
山岳医療救助機構　December.2015

道警式低体温症ラッピングによる熱喪失抑制効果と山岳救助における有効事例
Hokkaido Police's hypothermia wrapping method: the reducing effect of heat loss and successful cases in mountain rescues

大城和恵(1)、村上富(2)
1 心臓血管センター北海道大野病院 2 元北海道警察山岳遭難救助前対策官・技能指導官
Kazue OSHIRO(1), Tomikazu MURAKAMI(2)
1 Cardio-vascular center Hokkaido Ohno hospital 2 The ex-commander of Hokkaido Police Mountain Rescue Team

Abstract
Introduction: Trauma, hypothermia and avalanches are the most common causes of death of Japanese mountain casualties. Most pre-hospital guidelines recommend to maintain core temperature by preventing further heat loss in those patients. There is little scientific evidence of the hypothermia wrapping and successful reports in Japan. Objective: Utilizing mountain equipments, this study was performed to identify the methods which are more effective for reducing further heat loss and treating hypothermia. The methods used were done by the Hokkaido Police.

Methods: During the period of December 2011-January 2012 we made six different re-warming ensembles with common mountain equipment. Consisting of putting a flat plastic water bottle with boiling water in a sleeping bag on the victim inside, and outside temperatures of -3.3〜5.5℃, 1.5〜4m/s. Water bottle surface temperature was continuously monitored.

Results: Hokkaido Police's method is a combination of blue sheet, silver camping mat, self-inflating mattresses, sleeping bags and flat plastic water bottle with boiling water and thicker underside insulation were more effective to reduce temperature fall. Wrapping that was not sealed well was less effective. Transferring the victims in these wrappings in actual mountain rescue missions performed successfully to treat mild and moderate hypothermia. Frequent exchanging of the water bottle for just boiling water compensated less insulation equipment.

Conclusion: These ensembles were carried out with an ideal combination of common mountain equipment. However real world rescue wouldn't have all of them. In Japanese pre-hospital austere settings, the combination of active and passive re-warming by making good-use of equipment have clinical benefits to treat and prevent hypothermia, also with limited insulation available.

Key words: pre-hospital, hypothermia, re-warming, hypothermia wrapping, rescue work

はじめに

山岳遭難における死因としては、外傷、偶発性低体温症、雪崩埋没が上位に含まれている。低体温症死は北海道の2002-2013年のデータでは87件中25件、長野県の2014年のデータでは65件中5件、富山県の2014年データでは26件中2件であり、いずれも死因の上位4 位以内となっている[参考文献 1]。同データにおいて外傷死は、長野県の遭難死因の1位、北海道と富山県の2位となっており、富山県の死因の１位は雪崩埋没で26 件中11件（疑い4名を含む）を占める（図1）。 外傷患者における入院時の低体温症有病率は1.6〜43 %と重症度等により違いがあるものの[参考文献 2,3,4,5]、外傷患者の入院時低体温症合併は死亡率増加の独立した因子である[参考文献 6,7,8,9,10,11]。偶発性低体温症は通年発症し[参考文献 12]、その予後は、深部体温32℃以下で心停止のリスクが高まり、適切な処置がなされない場合は死の転帰をとる[参考文献 13]。雪崩埋没時には、救出に時間を要すると、窒息や外傷による死亡を免れた場合でも低体温症を発症し、circum-rescue collapseによる致死的病態を引き起こすことが知られている[参考文献 14]。外傷患者においては、早期復温開始が重要であるとされ[参考文献 15]、また低体温症における病院前対応としては、熱喪失を減じ深部体温低下を防ぐために、全ての低体温症患者への全身の隔離・保温・加温[参考文献 14,16,17,18]が、従来研究やガイドラインで推奨されており、山岳遭難の上位死因には、低体温症対策が重要である。

本邦では、既存のガイドラインに則った野外での実践的な熱喪失抑制の方法や、それらの方法を用いた山岳遭難救助成功例の 報告は無い。野外環境における、実践的な熱喪失抑制の方法としては、傷病者を包むラッピング方法が有効であるとされ欧米の 山岳救助の現場で用いられ、ヘリコプターや車を用いた組織救助においては、毛布やバブルラップなどの資機材を使用したラッ ピングを実施しており、また、それらの方法についての有効性も比較検討されてきた[参考文献19]。しかしながら、これらは、個人の山岳装備として携帯する資機材ではなく、小規模な組織救助や、パーティー内の救助で用いることは困難である。

本論文では、著者らは、野外環境において、個人装備として携帯性および汎用性が高く、国内で簡単に入手可能な資機材を用 いて、合理的な時間内でラッピング可能な複数の方法に関し、熱喪失の抑制効果を比較した。それらの方法のうちの有効ないく つかを北海道警察による山岳遭難救助活動で実践した事例について報告し、臨床的有用性を検討する。

方法

実験は2回実施し、第1回（以下実験①）は12月30日、札幌市豊平峡標高400m地点、第2回（以下実験②）は札幌市内ビル14階屋外で実施、気象条件、および、ラッピングに用いた資機材を表１に示す。山岳遭難の救助現場でのラッピングでは、内部 で傷病者の代謝による熱産生が存在し、また、低体温症の進行により代謝も変化するが、今回の実験では、異なるラッピングによる熱喪失の抑制効果を比較するため、内部には人は入れない。

実験①では、A、B、C、D、実験②では、A'、E、F、計6種類のラッピング方法の熱喪失抑制の効果を比較した（図2）。
A、A'は同一のラッピング方法である北海道警察山岳遭難救助隊が標準的に実施している村上式（以下村上式）を用い、実験①および②を比較する際のコントロールとし、資機材は以下の同一規格を乾燥した状態で使用した。 ブルーシート（厚さ#3000, 2.6m×3.4m）、バブルラップ（1.2m× 3m, 2枚）、銀マット（CAPTAIN STAG, 銀面は寝袋側にして使用,1.5m×2m, 2枚）、エア注入式マット（サーマレストProLite R, infaltion時厚さ2.5cm）、レスキューシート（ポリエステルフィルム, ハイマウント1.3m×2.1m）、ザック（Macpac80リットル,2つ）、2人用ツエルト、シュラフ（モンベル社, ダウンハガー800）、毛布、平たい袋状水筒（Cascade Designs 社, プラティパス1リットル, 15cm×28 cm、沸騰水を満水にして使用（以下熱湯入りプラティパス）、120cmオープンスリング、カラビナ。先行研究でバブルラップによるラッピング効果を検討しているが、山岳装備との比較はされていないため本実験では山岳資機材との比較のため用いた。全てのラッピングは屋外のコンクリート上で作業し、ラッピングを完全に準備した後、熱湯入りプラティパスを作成し、ラッピング内部の毛布上に置いた。ラッピング内の温度比較のため、いずれの場合も、熱湯入りプラティパスの表面温度を測定した。温度計は、Gram社のLT-8を用い、プラティパスの上面蓋下部10cm に貼付け、実験①では1秒毎、実験②では10秒毎に温度計測を行い、熱喪失抑制の効果の比較として、測定結果から10秒毎の時間あたりの平均温度勾配を算出した。測定結果では1分あたり0.1℃以下の温度の減少であったため、10秒毎の計測による標本化で十分であった。各方法における測定は、実験①、②とも野外において各1 回ずつ行い、150分間測定し、同時に、外気温および風速も測定した。

実験結果

図3に実験①②のプラティパス表面温度の時間あたり平均温度勾配を示す。村上式の結果は類似天候下で再現性があり(A:2.14 ℃/h、A': 2.21℃/h)、温度低下が最も小さかった。E (3.66℃/h)は温度低下が大きいが、終了時に毛布を入れた寝袋の首周りの密閉性の不良を認めた。下面からの隔離の少ないE、C、F(C:3.40℃/h、F:3.95℃/h)では、下面からの隔離を多くした他の方法より温度低下が大きかった。E、F でツエルトとブルーシートの隔離効果の差は0.29℃/h と小さく、D(2.6℃/h)、Eでザックとエアマットの隔離効果の差は1.05℃/h と大きかった。

事例

北海道警察山岳遭難救助隊によるラッピング（図4）を用いた救助事例を提示する。

事例1

［傷病者］30代男性, 8m滑落
［時・場所］8月上旬午後, A岳, 標高1800m地点
［天候］雨, 気温5〜6℃, 風速3m/s
［初期 評価］意識清明, ABC異常なし、軽度震え、大腿部自発痛・圧痛・腫脹あり
［現場判断］大腿骨骨折疑い、低体温症軽度疑い
［処置］担架固定、低体温症ラッピングF 施行（熱湯入りプラティパス衣服の上から体幹部に置いた）
［搬送］担架4時間半、搬送中熱湯を3回交換
［病着時］低体温症は認めず

事例2

［傷病者］60代男性, 道迷い
［時・場所］2月下旬, M 岳, 標高350m 地点
［状況］道迷いで翌日午後救助隊接触
［天候］吹雪,気温−5℃, 風速7m/s
［初期評価］だいたい意識清明だが今ひとつはっきりしない、ABC 異常なし、会話緩慢、震え無し、自力歩行不可、体幹冷感
［現場判断］低体温症中度
［処置］衣服着用、お湯100ml、どら焼き１個、村上式ラッピング施行（熱湯入りプラティパス衣服の上から体幹部に置 いた）（図2）
［搬送］担架2時間
［病院診断］低体温症無し、凍傷無し

考察

熱喪失抑制に関し有効なラッピングとしては、村上式が最もラッピング内部の温度低下が小さく、事例2において中度の低体 温症の改善を示した。また、携帯性および汎用性のある簡易な山岳資機材であるツエルト、レスキューシート、ザックを用いた 場合でも、全周を隔離素材としてツェルトでしっかり密閉し、下面の保温材としてザックを用い、ラッピング内部に熱湯入りプ ラティパスを置き加温することで、ラッピング内部の温度低下は、2.60℃/h と小さくできた。簡易な山岳資機材でも、ラッピング内部の温度低下を抑制でき、事例1において、低体温症の進行を防ぐことに有効性を示した。

還流リズム（血圧＞90mmHg）のある低体温症患者へは、体外循環ができない医療施設でも、積極的な体外加温（温かい環境、ヒートパッド、forced air blanket）かつ最小限の加温点滴による復温成功例がある[参考文献 17,20,21]。また、熱を持った当て物を傷病者にあてると相当の熱伝導が認められ[参考文献 22,23]、加温部位は体幹が効果的である[参考文献 23]。山岳環境では、適当な電源がないこと、寒冷環境での機器の動作不安定、大きさや重量など可搬性の点から、利用可能な資機材や搬送中に継続して実施可能な復温方法には限界がある。村上式は宿泊を伴う登山では一般的に携行する資機材を活用しており、ブルーシートによる風や雨雪暴露からの隔離、テントマットとエアマットを重ね下面の熱伝導からの隔離をおこなっている。

また、熱喪失を抑制するためには保温材を厚くすることが有効であり[参考文献 24]、村上式では保温には寝袋を3枚、エアマットを2枚使用している。また、村上式では、加温の熱源として熱湯入りプラティパスを用い、熱傷を防ぐため衣類の上から体幹部に置く。プラティパスは登山で汎用される折畳式水筒で、満水にすると1リットルサイズでは、15cm×28cm の長方形の袋状となり、円柱型の水筒と異なり、傷病者への加温のために十分な接触面積を持つという利点がある。搬送中や待機中には、ガスストーブでお湯を沸かし水筒内を熱湯に交換することで、加温効果を持続し、ラッピング内の温度低下を抑制する。事例2では、村上式ラッピングにより低体温症中度の患者の搬送を実施したが、2時間後の病院到着時、低体温症は認めなかった。また、ラッピングは、搬送中に破損したりほどけたりすることなく、密閉状態を保持し、高い耐久性を示し、搬送機能と同時に低体温症の治療効果も認められた。

本研究の村上式以外の方法での熱喪失の抑制効果も認められ、したがって、村上式よりも一般に携行する山岳資機材を用いた 場合でも、全周を隔離素材でしっかり密閉し、下面の保温材を厚くし、熱湯入りプラティパスを置く（加温）ことにより、温度 低下を小さくし、熱喪失を抑制することが可能であると考えられる。一般登山者においては、限られた装備品を有効に使用する ことが重要である。下面からの隔離をザックで行ったDとエアマットを使用したFを比べると、Dがより有効であった。Dのザックはショルダーベルトを下向きにして置いており底からザック上面までは5cm程度であったが、本実験で使用したエアマットは厚さが2.5cm であり、厚さが影響し、ザックを使用した方が熱喪失の抑制効果が高かった。また密閉性不良のE の温度低下が他より大きく、ラッピングにおいて密閉することが重要であると考えられる。
ブルーシートとツエルトとの比較では、ブルーシートは廉価で丈夫さと耐候性に優れ、救助や搬送を前提とした場合は非常に有用であるが、かさ張り、やや重いため、通常、ツエルトを緊急用として山岳地域での行動では個人装備として用いる。ツエルトを使用した場合でも、下面の保温材を厚くすることで、本環境下で静置した状態では温度低下の差は小さかった。山岳環境において、隔離、保温、加温の実施は資機材に依存するため、遭難現場において村上式を実施するには装備が不足する場合がある。
事例1では、隔離はツエルト素材とレスキューシート、寝袋は1枚のみであり、村上式に比し簡易であったが、熱湯入りプラティパスによる加温を1時間毎に交換することでラッピング内部の温度低下を抑制し、低体温症の進行を予防した。事例1で行った装備の特性を応用したラッピングは、一般登山者にも実施可能であり、外傷時および低体温症予防と治療、救助待機の際に有効と考えられる。

バブルラップを使用したB、Cではラッピング内部の温度低下は2.59℃/h、3.40℃/hであり温度抑制効果の点において一定の 効果はあるものの山岳資機材に比し高くないこと、先行研究では有効性の低いことが示され[参考文献 16,19]、装備特性の点では山岳装備に比し脆弱で汎用性が高くないこと、登山時に持ち合わせていないこと、携帯にかさ張ることから、山岳地域での実用における利点は低いと言える。

本研究には2つのlimitationがある。第1に実際の患者でラッピングの比較実験を行えないため、低体温症や外傷患者の体温調節応答や深部体温とラッピング仕様との関連を示すことができない。第2に、実際の事例においては救命が優先されるため、本ラッピングを実施した場合の有効性を、実施しない場合との比較はできない。本論文で提案したラッピング方法は、ラッピング内部の温度低下の抑制効果が示され、実際の山岳遭難救助での低体温症の予防と病院前治療効果が実証された。
また、本論文で提案したラッピング方法は、山岳地域で個人装備として携行可能な資機材を用いており、現場で実施可能である。以上より、ガイドライン推奨機序に基づいた道警山岳遭難救助隊によるラッピング方法である、村上式および簡易資機材の活用によるラッピング方法は、いずれも野外における低体温症の有効な治療の一つとして、臨床的に有用と言える。
今後は、climatic chamberを使い外的要因の一致した条件下で、重症度に応じた方法の選択、少ない資機材の有効活用、天候や搬送形態に応じた装備の使い分けなど、傷病者ならびに速やかでより安全な救助活動の両者に有益となるラッピング方法を検証していきたい。

謝辞

本論文を作成するにあたり、資料提供戴きました警察庁、長野県警察本部、富山県警察本部、北海道警察本部のご担当者、実験にご協力戴きました北海道警察山岳遭難救助隊の皆様に深謝致します。

AUTHOR CONTRIBUTORS

Concept: Kazue Oshiro, Tomikazu Murakami; methodology and literature search: Kazue Oshiro, Tomikazu Murakami; writing--original draft preparation: Kazue Oshiro; writing--review and editing: Kazue Oshiro, Tomikazu Murakami; graphics: Kazue Oshiro. All authors have read and agreed to make the manuscript open to the public.

ETHICAL STATEMENT：The National Police Agency and the competent authority of each prefectural police headquarters approved the use of the abovementioned information for this study and mailed it to us. Participant consent is waived due to retrospective nature of the study.

DATA AVAILABILITY STATEMENT：No additional data are available.

FUNDING: This research received no external funding.

INSTISUTIONAL REVIEW BOARD STATEMENT : Not applicable.

DATA AVAIKABILIITY STATEMENT: Not applicable.

CONFLICTS OF INTEREST: The authors declare no conflict of interest.

References

1. 大城和恵：『山岳医』として安全登山普及への取り組みと提言. 登山研修30:69-75, 2015.
2.  Arthurs Z, Cuadrado D, Beekley A, et al:The impact of hypothermia on trauma care at the 31st combat support hospital. Am J Surg 191:610-614, 2006.
3. Helm M, Lampl L, Hauke J, et al: Accidentalhypothermia in trauma patients. Is it relevant to preclinical emergency treatment? [in German]. Anaesthesist 44: 101-107, 1995.
4. Husum H, Olsen T, Murad M, et al: Preventing post-injury hypothermia during prolonged prehospital evacuation. Prehosp Disaster Med 17:23-26, 2002.
5. Langhelle A, Lockey D, Harris T, et al: Body temperature of trauma patients on admission to hospital: a comparison of anaesthetized and non-anaesthetised patients. Emerg Med J 29:239-242, 2012.
6. Aitken LM, Hendrikz JK, Dulhunty JM, et al: Hypothermia and associated outcomes in seriously injured trauma patients in a predominantly sub-tropical climate. Resuscitation 80:217-223, 2009.
7. Beilman GJ, Blondet JJ, Nelson TR, et al. Early hypothermia in severely injured trauma patients is a significant risk factor for multiple organ dysfunction syndrome but not mortality. Ann Surg 249:845-850, 2009. 
8. Ireland S, Endacott R, Cameron P, et al:The incidence and significance of accidental hypothermia in major trauma -- a prospective observational study. Resuscitation 82:300-306, 2011.
9. Martin RS, Kilgo PD, Miller PR, et al:Injury-associated hypothermia: an analysis of the 2004 National Trauma Data Bank. Shock 24:114-118, 2005.
10. Shafi S, Elliott AC, Gentilello L. Is hypothermia simply a marker of shock and injury severity or an independent risk factor for mortality in trauma patients? Analysis of a large national trauma registry. J Trauma 59:1081-1085, 2005.
11. Wang HE, Callaway CW, Peitzman AB, et al: Admission hypothermia and outcome after major trauma. Crit Care Med 33:1296-1301, 2005.
12. Baumgartner EA, Belson M, Rubin C, et al: Hypothermia and other cold-related morbidity emergency department visits: United States, 1995-2004. Wilderness Environ Med. Winter19(4):233-237, 2008.
13. Danzl DF, Pozos RS: Accidental hypothermia. N Engl J Med 331: 1756-60, 1994.
14. Brugger H, Durrer B: Resuscitation of avalanche victims : Evidence-based guidelines of the international commission for mountain emergency medicine(ICAR MEDCOM). Resuscitation 84: 539-546,2013.
15. Søreide K. Clinical and translational aspects of hypothermia in major trauma patients: from pathophysiology to prevention, prognosis and potential preservation. Injury 45:647-654, 2014.
16. Zafren K, Giesbrecht GG, Danzl DF, et al: Wilderness Medical Society PracticeGuidelines for the Out-of-Hospital Evaluation and Treatment of Accidental Hypothermia: 2014 Update. Wilderness Environ Med 25(4 Suppl):S66-85, 2014.
17. Danzl DF. Accidental hypothermia. In: Auerbach PS, ed. Wilderness medicine. 6th ed. Philadelphia: Mosby 116-142, 2012.
18. Brown D, Brugger H, Boyd J, et al: Accidental hypothermia. New Engl J Med 367:1930-1938, 2012.
19. Thomassen Ø, Færevik H, Østerås Ø, et al: Comparison of three different prehospital wrapping methods for preventing hypothermia--a crossover study in humans. Scand J Trauma Resusc Emerg Med Jun 23;19:41, 2011. 
20. Soar J, Perkins GD, Abbas G, et al: European Resuscitation Council Guidelines for Resuscitation 2010 Section 8. Cardiac arrest in special circumstances:Electrolyte abnormalities, poisoning, drowning, accidental hypothermia, hyperthermia, asthma, anaphylaxis, cardiac surgery, trauma, pregnancy, electrocution. Resuscitation 81: 1400-1433, 2010.
21. Kornberger E, Schwarz B, Lindner KH, et al: Forced air surface rewarming in patients with severe accidental hypothermia. Resuscitation 41: 105-11, 1999.
22. Lundgren P, Henriksson O, Naredi P, et al: The effect of active warming in prehospital trauma care during road and air ambulance transportation -- a clinical randomized trial. Scand J Trauma Resusc Emerg Med 19: 59, 2011.
23. Hultzer MV, Xu X, Marrao C, et al: Pre-hospital torso-warming modalities for severe hypothermia: a comparative study using a human model. CJEM 7: 378, 2005. 
24. Henriksson O, Lundgren PJ, Kuklane K, et al: Protection against cold in prehospital care: wet clothing removal or addition of a vapor barrier. Wilderness Environ Med Mar;26(1):11-20, 2015.