研究記事

北部亜寒帯・高山地域に駐屯する軍人における凍傷の有病率、リスク要因、CIVDに基づくスクリーニング:横断面調査

DOI：

10.3791/69585

⸱

2025年11月28日

 ,  ,  ,  , 
1Department of Hepatobiliary Pancreatic Spleen Thyroid Surgery, General Hospital of Northern Theater Command

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

私たちは北部亜寒帯・高山駐屯地の1,250名の軍人を調査し、凍傷のプロファイルとCIVDスクリーニングの評価を行いました。新兵、南部出身、現地での作戦訓練はリスクを高め、VO2 maxとAdiposityはそうではありませんでした。単位なしのCIVD指数は良好な識別力(AUC 0.778)を示し、標的的を絞った予防を支持しました。

要約

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凍傷は過酷な気候で作戦を行う軍部隊で一般的な風邪傷害ですが、脆弱な人員の疫学的および生理学的スクリーニングマーカーは完全には解明されていません。私たちは、構造化されたアンケートと人体測定(皮膚ひだ)を組み合わせて、北部亜寒帯・高山地域に駐在する1,250名の男性軍人を対象に横断的研究を行い、推定最大酸素取り込み量(VO2 max;Bruceプロトコル、および標準化された手足冷誘発血管拡張(CIVD)プロトコル。凍傷は688名(55.0%)が報告し、主に第一度でした。足(78.1%)と手(75.0%)が最も影響を受け、11月から2月にかけて-20°Cから-50°Cの間で集中しました。 多変数モデルでは、新兵状態、入隊前の南部出身、野外作戦訓練への参加が凍傷の発生確率が高いと関連している一方で、皮下脂肪とVO2 maxは独立した予測因子ではありませんでした。反応タイミングと大きさをまとめた単位なしCIVD指数は、ROC曲線下面積(AUC)0.778の凍傷状態を識別しました。ユーデンカットオフでは感度は70.5%、特異度は85.5%でした。これらの発見は、冬季の作戦活動中に高い凍傷負担が集中していることを示し、標的を絞った予防や訓練のために高リスク者を特定するための単純なCIVD指数の実用的な有用性を支持しています。詳細な曝露指標と防護装備の使用を統合した前向き研究が、予測の精度向上と予防戦略の評価に必要とされています。

概要

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凍傷は、特に北亜寒帯・高山地域の厳しい気候下で活動する軍部隊でよく起こる寒さによる損傷であり、低い気温、風冷え、湿気、長時間の屋外作業が末梢灌流や組織の生存能力を損なう要因です。中国では、黒竜江省や内モンゴル北部に駐留する部隊が冬季の野外活動中にこうした危険に日常的に直面しており、凍傷を含む寒冷地の負傷は、世界中の軍隊での非戦闘負傷や勤務喪失に大きく寄与しています。診断は主に臨床的ですが、効果的な治療は依然として困難であり、機能的な後遺症も珍しくないため、予防と早期リスクの特定が重要視されます。寒さ誘発性血管拡張(CIVD)が凍傷感受性の生理学的マーカーであるという証拠は混在しています。初期の研究では、凍傷耐性指数(RIF)が高いほど寒気傷害の発生率が低いと報告され、後の研究では指のCIVD単独の予測価値に疑問が呈されました。

この研究は中国からの大規模な単一軍種コホートを追加し、現地で報告された凍傷を標準化された単位のないCIVD指数と明確に結びつけて、その運用スクリーニングの有用性を評価するとともに、疫学や駐屯要員の独立リスク要因も評価しています。したがって、断面調査と人体測定(皮膚ひだ)を組み合わせ、推定最大酸素取り込み量(VO2 max;および標準化された手足CIVDプロトコルで、(i)凍傷負荷と解剖学的分布を特徴づけるためのもの、(ii) 人口統計およびサービス関連の予測因子を特定すること;(iii) CIVD指数が凍傷の状況を十分に識別し、冬季の訓練および予防計画を立てるのに十分なかどうかを検証すること。

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プロトコル

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このプロトコルは北部戦線司令部総合病院の倫理委員会によって承認されました(承認番号Y(2020)094)。人間参加者を含むすべての手続きは、機関および/または国家の研究委員会の倫理基準および1964年のヘルシンキ宣言およびその後の改正に従って実施されました。データ収集前に、すべての参加者から書面によるインフォームドコンセントが取得されました。

参加者選定
北部亜寒帯・高山の駐屯地に駐屯していた合計1,268名の兵士が検閲を受けました。1,250件が有効なアンケートを提供し、有効回答率は98.58%でした。参加者全員が男性でした。入隊前の居住地は主に黒竜江、吉林、遼寧、内モンゴル、河北、山東、安徽、河南、湖北、江西にありました。典型的な役割には歩兵、車両操作員、野外作戦訓練に従事する空挺部隊が含まれていました。

材料と装備
本研究で使用された材料と機器には、校正済みのHarpenden型スキンフォールドキャリパー、1Hzデータロガー付き皮膚温度センサー(精度±0.1°C)、温水(35°C)および冷水(8°C)の浸水用の循環水浴2基(0.1°C±安定性)、心拍数・心電図モニタリング機能のブルースプロトコル対応の電動トレッドミル、鼓膜温度計(±0.1°C)が含まれていました。 NIST追跡可能な基準温度計(NIST)による校正チェック用です。サプライヤーおよびカタログ番号は 材料表に記載されています。

アンケート管理
専門家の相談、現行の医療指導、文献を経て構造化された凍傷アンケートが作成され、パイロット試験後に明確さと信頼性のために洗練されました。最終的な26項目の調査対象は以下の通りです:人口統計と職業(年齢、教育、居住タイプ、身長、体重、現職、入隊期間);病歴(冠状動脈疾患、糖尿病、高血圧、脳血管または肺疾患、貧血);生活習慣や感受性(喫煙、風邪や疲労の弱さ);凍傷の履歴(月、周囲温度、解剖部位、重症度);即時の対応と治療;そして寒冷防護装置の知識と使用。環境・行動曝露を記録するために、機器は寒冷曝露の持続時間、作業中の風や湿気、個人用防護具の適切さを記録しました。内部整合性は許容範囲(クロンバックα=0.837)で、応用研究機器で一般的に使われる0.70の閾値を上回りました。アンケートは、標準化されたスクリプトに従って訓練を受けたスタッフが現地で実施しました。応募は二重入力され、照合されました。補足資料には、中国語原文と項目ごとに対応した英訳が掲載されています。

解析的符号化:入隊前の居住地域は、標準的な気候ゾーニングに従って省を集約することで、北部中国と南部中国に二分法されました(省のマッピング は補足表S1に記載)。現場作戦任務への直接参加は、参加者が直近の冬季訓練サイクル中に現場作戦または屋外戦術訓練に直接従事したかどうかを尋ねる質問票からはい/いいえでコード化されました。

皮下脂肪測定
左側の上腕骨頭、背中、広背筋、脇腹、胸部、下腹部、太ももの7つの解剖学的部位で、比較的調整されたHarpenden型キャリパーを用いて皮膚ひたみの厚さを測定し、参加者はリラックスして立っていました。各サイトは少なくとも2回測定されました。2つの数値が>1 mm差があれば、3つ目の数値が得られました。分析には各サイトあたりの平均値を用いました。品質管理のチェックポイントとして、リピート間の変動係数は<10%と求められました。測定値はミリメートル6メートル単位で記録されました。

最大酸素取り込み(VO2 max)評価
有酸素能力は、ブルース・トレッドミルプロトコルで医療監督と継続的な心拍数モニタリングのもと評価されました。段数は3分ごとに速度と勾配が増加し、意志の消耗または安全停止まで続きました。参加者全員が男性であったため、男性に一般的に適用されるブルース多項式を用いて、VO2 max(ml·kg-1·min-1)を総実行時間T(分)から推定しました。

VO2 max = 14.8 - 1.379T + 0.451T2 - 0.012T3 (1)

フィットネスカテゴリーは国の軍事標準GJB 1337-92に従い、>53(優秀)、50-53(良好)、44-49(中程度)、40-43(悪い)、<40(非常に悪い)8。

冷却誘導血管拡張(CIVD)検査
すべてのCIVD試験は24°Cで維持された実験室で実施されました。 20分の座着後の順応、基準心拍数、血圧(mmHg)、腋窩および鼓膜の体温を記録しました。参加者は半袖とショートパンツを着用しました。左手と足はプラスチックフィルムで包まれ(手先は橈骨・尺骨茎突起まで、足先は足先から大槌まで)、35°Cの水に5分間浸され、その後1分間座って休ませました。背側皮膚温度は、0.1°C±精度でセンサーを用いて1Hzで連続的に記録し、各セッション前にNIST追跡可能な基準と比較して校正されました。手のセンサーは人差し指の中指骨の背側に設置され、足のセンサーは、遠位の第1-2中足骨の背側にあります。その後、四肢を再び包帯し、8°Cの水に30分間浸し、その後15分間の受動的再温期間が設けられました。全期間で気温が記録されました。CIVDイベントとは、寒冷曝露中またはその後少なくとも3分間にわたり、少なくとも1°Cの持続的な局所皮膚温度上昇と定義されました。導出されたのは、最低体温(Tmin)、平均体温(Tmean)、最初のCIVDまでの潜伏(開始)、振幅(ピーク-トラフ)、および血管拡張の持続時間9。再現性のために、温水プラトーにドリフト<0.2°C・min-1)を検証し、5〜10分以内に寒冷相の底を観測し、非怪我の手足では5分間に0.5°Cの再加熱傾斜≥予想し、CIVDイベントがマークされた生のカンマ分離ファイルを監査10のために保存しました。

CIVD複合指数(CCI):定義と計算
再現可能なスカラー指数を得るために、上記の特徴を統合したCIVD複合指数(CCI)を定義しました。

CCI = z(Tmean) + z(Tmin) - z(Onset) (2)

zスコアはコホート内で計算されます。解釈可能性のために、CCI値はアフィン変換によって0から10の範囲に線形に再スケーリングされました。変換後にこの範囲外に収まった値は、最も近い境界(0または10)に切り詰められました。したがって、CCIが高いほどCIVDの反応が強く、凍傷リスクも低くなります。2つのレーターが独立して1 Hzトレース上にTminとOnsetをマークしました。不一致は合意により解決され、注釈付きのRAWファイルはアーカイブされました。

安全性監視および終了基準
すべての生理学的検査は、高度な生命維持装置認定を持つ医師によって監督されました。継続的な症状調査および間隔バイタルサインチェックを実施しました。以下のいずれかが発生した場合、検査は直ちに終了されました:(i) 数値評価≥7/10の重度の局所疼痛が≥30秒持続した場合;(ii) 局所皮膚温度≤5°Cで、≥60秒間、自然反跳なし;(iii) 鼓膜温度低下≥基準値から1.0°C;(iv) 心拍数>85%の年齢予測最大、新たな不整脈、胸部不快感、またはめまい/失神;(v) 収縮期血圧≥200 mmHg または拡張期 ≥110 mmHg;(vi) 参加者による停止の要請;または(vii)機器の故障。すべての解雇と理由はタイムスタンプが付けられ、ケースレポートフォームに記録されています。

試験後の再加熱と有害事象
冷たさが出た後、浸された手足は優しく乾燥させ、35〜37°Cの水浸しで10〜15分間再温め、その後乾燥断熱を施しました。参加者は≥30分間観察されました。有害事象(例:持続的なしびれ、過度の痛み、失神寸前)は機関方針に従い記録・報告されました。職務適格性クリアランスは監督医師から提供されました。

データ管理と統計解析
データは二重入力され、不一致解決および監査ログが記録されました。解析はSPSS v21.0で実施されました。連続変数は平均±標準差として報告され、カテゴリ変数はカウントとパーセンテージとして報告されます。グループ比較では、連続変数に対して独立サンプルt検定(独立標本t検定>Analyze > Compare Means)とカテゴリ変数に対してPearsonのχ2 検定(Analyze > Descriptive Statistics > Crosstabs;統計>カイ二乗)です。単変量解析でp<0.10の変数は、凍傷を1=はい、0=いいえとしてコード付けした多変数二値ロジスティック回帰に入力されました。95%のCIを持つ調整オッズ比(aOR)が報告されました。モデル適合はHosmer-Lemeshow検定(10リスク分位)で評価されました。予測確率はROC解析のために保存されました。CCIはAUCを用いてDeLong法による95%のCIで識別評価されました。ユーデン指数は感度と特異度のペアで最適なカットオフを決定しました。すべてのテストは両面で、α = 0.05でした。

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結果

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アンケート管理(疫学および特徴)
調査対象の1,250名の軍人のうち、688名(55.04%)が凍傷を報告しました。そのうち620人(90.12%)が第一度、68人(9.88%)が第二度です。最も影響を受けやすい部位は足(78.13%)と手(75.00%)、次いで耳(17.71%)、顔(15.63%)でした。凍傷の発作は11月から2月にかけて集中し、その時期の周囲気温は-20°Cから-50°Cの間で変動しました。 局所症状は通常、屋外トレーニングの55分56分±30分39分後に現れます。機能回復には平均5.34日、2.39日±必要でした。同じ解剖部位での再発性凍傷は204人(29.65%)の兵士によって報告され、主に手、足、耳に関わるものでした(表1)11,12。非凍傷群はその後の分析の対照群および参照群として機能しました。ほとんどの凍傷事故は、屋外での体力訓練、武器・装備の操作、または装備の整備中に発生しました。医療機関で一般的に提供される治療に...

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ディスカッション

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中国の北部亜寒帯・高山駐屯地は戦略的に重要であり、極端な冬の条件により凍傷は戦闘以外の主要な怪我の一つです。このコホートでは発生率が55.04%で、中国の報告の多く(11.3〜38.5%)や北欧のデータを上回っています。この高い率はサンプルの組成、任務プロファイル、環境を反映している可能性が高い。参加者は最前線の国境防衛兵で、-20〜-50°Cに日常的に曝露され、長時間の屋外勤務をしていた。一方で、発生率はノルウェー軍で報告された86.3%を下回り、気候パターン(例:みぞれ)、サンプル数、防護具の入手可能性や遵守状況が原因と考えられています。大規模な米軍データセットも同様に、兵士の凍傷負担が民間人よりも大きいことを示しており、近年は風邪による入院も減少しています。

ほとんどの症例はグレードIであり、Mauleらは冬季の作戦中の凍傷の77.8〜95%がグレードI24であると観察しました。解剖学的分布は、足(78.13%)、...

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開示事項

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

著者たちは競合する利害関係がないと宣言しています。

謝辞

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

参加した軍人および部隊の医療スタッフの皆様、調整と現場支援に感謝いたします。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
循環水浴(冷水)ドイツ、ジュラボ11223-CWB-コールド8°の維持に使用されます。CIVDプロトコルのコールドイマージョンフェーズ中のC温度。
循環水浴(温水)ドイツ、ジュラボ11223-CWB-ウォーム35度の維持に使用されます;CIVDプロトコルのウォームイマージョンフェーズ中のC温度。
冷却誘導血管拡張(CIVD)プロトコルカスタムラボのセットアップCIVD-001CIVDを誘発するための標準化された手足の冷浸しおよび再加熱プロトコル。
ハーペンデン型スキンフォールドキャリパーホルテイン・リミテッド、イギリス12345-HT7つの解剖学的部位で皮下脂肪を測定するために用いられる校正済みスキンフォールドキャリパー。
モーター付きトレッドミル(ブルース・プロトコル)トラックマスター、イギリスTM-3000-BPブルースプロトコルに従い、心拍数/心電図モニタリングを伴うVO2最大量評価に使用されたトレッドミル。
NISTトレーサブル基準温度計NIST、アメリカ5987-NTCIVD試験で使用される温度計の精度を確保するための校正チェック。
皮膚温度センサードイツ・テスト67890-ST精度とプラス、0.1°C、1 Hzデータロガー、CIVD試験中の皮膚温度測定に使用されます。
SPSS v21.0ソフトウェアIBM、アメリカ該当なしデータ処理および分析に使用される統計ソフトウェア。記述統計、独立標本t検定、カイ二乗検定、多変数ロジスティック回帰分析に用いられます。
鼓膜温度計ウェルチ・アリン、アメリカ5200-TTCIVDプロトコル中の正確な温度測定に使用され、さらに;0.1°Cの精度。

参考文献

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