COVID-19関連追加(202134-2

乳幼児のマスク着用における呼吸機能

当院HP関連ファイル:

20201028日(非医療マスク着用における高齢者の酸素飽和度)

COVID-19パンデミック時のフェイスマスク着用における乳児・幼児の呼吸機能評価】

Lubrano R, et al. Assessment of Respiratory Function in Infants and Young Children Wearing Face Masks During the COVID-19 Pandemic. JAMA Netw Open. 2021;4(3):e210414.

https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2021.0414.

Introduction

SARS CoV-2感染伝播における小児の役割については,いまだに議論されている。5件の研究15)-19)では,小児に関連したSARS-CoV-2感染伝播は成人に比べて有意に減少し,小児の感染しやすさは成人の約半分であり,症状を発現する可能性は低いと報告されている.しかし,他の5つの研究14)20)-23)では,特に急性SARS-CoV-2感染の初期には,軽症あるいは無症候性感染であっても,小児が上気道において高レベルのウイルスを運んでいる可能性が示された.このような無症候性キャリアに関する知見から,SARS-CoV-2の感染拡大防止策としては,ソーシャルディスタンス,手洗い,マスクの着用などが,医療従事者だけでなく,一般人にも主に提案されている.2020年に発表された研究26)-28)では,フェイスマスクの使用が,症状のない人からの感染伝播防止にも関連していることが明らかになった.さらに,数理モデル29)により,マスクの保護的役割がさらに示唆され,マスクの使用とCOVID-19感染拡大率の低下との間に直線的な関連が見出されている.

フェイスマスク着用に関連した有害な転帰が成人患者で報告されている30)31).小児においては,米国疾病対策予防センター(CDC32)と米国小児科学会(AAP33)は,3歳未満の小児にはフェイスマスクの使用を推奨していない.これらの組織はまた,重度の認知障害や呼吸器障害を持つ小児に特別な予防措置を推奨している.これらのグループの小児は,運動能力や協調性が低いためにマスクを外すのが困難になることがあるため,フェイスマスクの使用にも問題がある.小児集団で予想されるマスク着用へのコンプライアンスの低さに加えて,3歳未満の小児あるいは障害のある小児のフェイスマスク使用に対するこれらの適応はしばしば誤解されており,小児のフェイスマスク使用に対する一般人の不信感が広がっていることに関連している.

小児におけるフェイスマスク使用に関連した有害な転帰に関するエビデンスは乏しく,症状のない人や症状が軽い人が感染を広げるのを防ぐことの利点は明らかであるそこで我々は,2歳未満を含む小児におけるサージカルマスクの使用と呼吸機能の変化との潜在的な関連性を検討した

Methods

本研究の主要目的は,低年齢児(younger children)におけるサージカルマスクの使用が,終末呼気二酸化炭素分圧(Petco2: partial pressure of end-tidal carbon dioxide酸素飽和度(Sao2: oxygen saturation脈拍数(PR: pulse rate呼吸数(RR: respiratory rateによって測定される呼吸機能の変化と関連しているかどうか,あるいは呼吸窮迫(respiratory distress)の臨床徴候と関連しているかどうかを明らかにすることであった.microstream systemを用いてPetco2をモニターした.副次目的は,この集団におけるマスクの使用が灌流指数(PI: perfusion index)の低下と関連しているかどうかを判断することであった.

※灌流指数: 末梢循環に指標.例えば,マシモ社のRadical-7は動脈血の赤外光の拍動成分と非拍動成分を検出し,PI(%)= 拍動成分/非拍動成分×100PI0.00220%で,1%以上が望ましい)とされる.血行動態の最適化に寄与するようだが,多くの要因によって測定値が左右されるらしい.

20205月〜20206月にかけて,健康な小児47人(4-144ヶ月)を登録した.除外基準は,肺疾患または心疾患,神経筋疾患,検査されたパラメータの変化に関連する可能性のある薬剤の使用,および144ヶ月を超える年齢であった.参加者を2つのグループに分けた: 4ヶ月を超え24ヶ月以下の小児(A群)24ヶ月を超え144ヶ月以下の小児(B群)

研究開始の2日前に小児科医(A.T.)が小児の健康状態を確認し,サージカルマスクが快適にフィットするように調整するために,特に,端部を内側に折り込んで縫合した.使用したのは,ポリプロピレン不織布の外層,ポリプロピレンメルトブロー不織布の中間層,ポリプロピレン不織布の内層の3層構造のシングルユースサージカルマスク(BYD Precision Manufacture社製),ポリエステルとナイロンスパンデックス混紡で構成されたイヤーループ,プラスチックを被覆した金属ワイヤーで構成された鼻クリップである.その後,医師が保護者に対して,子供のマスクの正しい着脱方法を教育した.その後,子供の最高のコンプライアンスを達成するために,親は子供が短時間の”ゲーム”として自宅でマスクを着用することを奨励した.また,保護者は子供がサージカルマスクに慣れるための一助として,イタリア小児救急医学会が主催し,イタリア救急保健協会が制作したプロモーションビデオ35)を子供たちに見せた.この試験は,2回の30分間セッションで構成されており,1回目はマスクなしのセッション,2回目はサージカルマスクを着用した状態で行われたどちらのセッションでも,子供には普段の遊びをするように促したB群には,マスクを着用したまま40mの廊下を12分間往復するという3回目のセッションが行われた.この最後のセッションで与えられた指示は、12分間歩行試験36)と同様であった.歩行は他のゲーム活動に比べて通常の身体活動を反映しているため,歪み試験(strain test)として用いた.子供は監督する医師に早く歩くよう促され,移動距離が記録された.

研究の間,すべての子供をMasimo社の患者モニタリングシステム(NomoLine Capnography付きRad-97)に接続して,Petco2(ミリメートル水銀単位で測定),Sao2(パーセントとして測定),PR(脈拍/分として測定),およびPI(パーセントとして測定)を記録した.RR(呼吸数/分として測定)は,観察医(A.T.)によって手動で計測された.全てのパラメータは15分毎で記録した: 評価開始から15分,30分,45分,60分.B群については,評価開始から72分後に,12分間歩行試験で追加評価を行った.監督する医師(A.T.)は,陥没呼吸(retraction),皮膚の色の異常,(呼吸)補助筋の使用のような,呼吸窮迫の臨床徴候を検出することを担当した.

Results

解析対象となったのは小児47であった.A群は22人(46.8%, 男児11人(50.0%, 年齢中央値(IQR)生後12.5ヶ月(10.0-17.5ヶ月); 2人(8ヶ月男児1人,11ヶ月女児1人)がマスクに耐えられず脱落したB群は25人(53.2%, 男児13人(52.0%, 年齢中央値(IQR)生後100.0ヶ月(72.0-120.0ヶ月)であった(Table 1).

Table 1: Demographic Characteristics of Participants.

 

両群の設定記録時間における Sao2Petco2PRRRPI の測定値の解析をTable 2に示す.両群においては研究時間中において以下のパラメータは統計学的に有意な変化は認めなかった: median SaO2IQR: A群(15分後: 98.0% [97.3-98.0]; 30分後: 98.0% [98.0-99.0]; 45分後: 98.0% [97.0-98.8]; 60分後: 98.0% [97.5-98.0]; P for Kruskal Wallis= 0.61)またはB群(15分後: 98.0%[98.0-98.0]; 30分後: 98.0%[97.0-98.0]; 45分後: 98.0%[97.5-98.0]; 60分後: 98.0%[97.0-98.0]; 歩行試験後: 98.0%[97.0-98.0]; P for Kruskal Wallis= 0.52; median Petco2IQR: A群(15分後: 33.0mmHg[32.3-35.0]; 30分後: 33.5mmHg[32.3-34.8]; 45分後: 33.0mmHg[32.0-34.0]; 60分後: 32.5mmHg[32.0-34.0]; P for Kruskal Wallis= 0.59)またはB群(15分後: 37.0 mmHg[34.0-39.0] ; 30分後: 36.0mmHg[34.0-38.0]; 45分後: 36.0mmHg[35.0-37.5]; 60分後: 36.0mmHg[34.0-38.0]; 歩行試験後: 36.0mmHg[35.0-37.5]; P for Kruskal Wallis= 0.97]; median PIIQR: A群( 15分後: 3.5% [2.6-4.5]; 30分後: 2.9% [2.6-4.3]; 45分後: 3.8% [2.6-4.8]; 60分後: 3.6%[2.6-4.5]; P for Kruskal Wallis= 0.89)またはB群(15分後: 4.6%[3.0-5.8]; 30分後: 4.3%[2.9-6.5]; 45分後: 4.1%[2.6-6.2]; 60分後: 4.3%[2.8-5.9]; 歩行試験後: 3.5%[2.7-5.0]; P for Kruskal Wallis= 0.77)(Table 2).

 

 

Table 2: Respiratory Parameter Measures.

 

また,A群においては以下のパラメータも統計学的に有意な変化は認めなかった: median PRIQR: A群(15分後: 128.5/[113.5-140.0]; 30分後: 128.5/[110.5-140.0]; 45分後: 130.0/[118.5-140.0]; 60分後: 130.0/[84.0-103.5]; P for Kruskal Wallis= 0.99; median RRIQRA群(15分後: 30.0/[28.0-31.5]; 30分後: 31.0/[28.0-33.0]; 45分後: 30.0/[26.5-33.8]; 60分後: 31.0/[26.5-32.0]; P for Kruskal Wallis= 0.69).

B群の歩行試験後では以下のパラメータに優位な変化が認められた: median PRIQR)(15分後: 90.0/[84.0-103.5]; 30分後: 91.0/[85.0-98.5]; 45分後: 90.0/[85.0-98.5]; 60分後: 99.0/[83.0-102.0]; 歩行試験後: 105.0/[100.0-115.0]; P for Kruskal Wallis= 0.002; median RRIQRRR15分後: 20.0/[17.5-24.0]; 30分後: 21.0/[19.0-24.5]; 45分後: 22.0/[20.0-25.0]; 60分後: 24.0/[19.0-26.0]; 歩行試験後: 26.0/[24.0-29.0]; P for Kruskal Wallis= 0.002).Steel-Dwass試験(多重比較のノンパラメトリック検定としてP値を決定するために用いた)では,PR15分後: P< 0.04; 30分後: P< 0.01; 45分後: P< 0.01; 60分後: P< 0.02)およびRR15分後: P< 0.001; 30分後: P< 0.002; 45分後: P< 0.01; 60分後: P< 0.05)について,それまでのすべての時点と比較して,歩行試験後に有意な増加が認められた

A群では,研究開始15分後から60分後までの全パラメータの中央値(IQR)は,median Petco233.0mmHg32.0-34.0),median Sao298.0%97.3-99.0),median PR130.0/分(115.0-140.0),median RR30.0/分(28.0-33.0),median PI3.5%2.5-4.5)であった.B群では,全パラメータの中央値(IQR)は,median Petco236.0mmHg34.0-38.0),median Sao298.0%97.0-98.0),median PR96.0/分(84.0-104.5),median RR22.0/分(20.0-25.0),median PI4.3%2.8-5.8)であった.

歩行試験中の小児の平均移動距離(IQR)は808.0m920.0-557.8)であった研究時間中において,呼吸窮迫の臨床徴候を示した小児は認めなかった

 

Discussion

このコホート研究では,小児におけるサージカルマスクの使用は,歩行試験中の酸素飽和度低下(desaturation)のエピソードや呼吸窮迫の臨床徴候の発現とは関連していないことが明らかになった.我々は,精度が高いため,microstream systemを使用してPetco2をモニターした.動脈血酸素分圧(Pao2)の低下とSao2との間には時間的なギャップがあるため37),この技術的な改善によって,臨床医は呼吸窮迫に関連するシグナルである肺胞換気低下をより迅速に検出できるかもしれない.実際,研究38)39)では,酸素飽和度モニタリングは肺胞換気低下の早期発見とは関連しておらず,低酸素血症や呼吸活動の低下に関連したリスクを高める可能性があることがわかっている.5件の研究40)-44)では,血行動態モニタリングにおけるPetco2の有用性が示唆されており(※換気条件を変えなければ,Petco2は心拍出量に比例するので,心拍出量低下による血圧低下をモニターできる: ショック⇒肺の血流⇒血中のCO2が呼気に排出されない),Petco2は早期警告システムとして定義されている45)

我々の研究では,両群ともPetco2は基準範囲内に留まっていたまた,PIは研究時間中も基準範囲内であったしたがって、小児におけるフェイスマスクの使用は,肺胞低換気や血行動態の不安定性とは関連していなかった

残念なことに,A群の小児2人はサージカルマスクの着用を拒否したために脱落した.これは,我々最初の経験不足に関連して,我々の研究グループのその後の報告会で評価され,可能性のあるバイアスに関連していると考えられる.A群の小児において,この2人が最初に試験を受けたこの最初の失敗の後,医師の代わりに保護者に子供の訓練を実施してもらい,これはコンプライアンスの向上と関連していた

全体的に,我々の知見は,フェイスマスクを着用している24ヶ月未満の小児のガス交換に関連する可能性のある有害事象は除外したが,この年齢層におけるサージカルマスクの使用の非推奨に関しての再考の可能性を示唆している.しかし,CDCAAPのガイドライン32)33)では,乳幼児はフェイスマスクを外すのが困難で,呼吸に困難さを感じるとコミュニケーションが取れなくなる可能性があると述べられている.我々によるこの知見は,特定のハイリスクな状況におけるこのグループの小児がフェイスマスクを使用しても,呼吸機能の変化とは関連していない可能性があることを示唆する追加的な証拠を提供しているかもしれない.しかし,大人の継続的な監督が必要であろう.

Limitation: 子供がフェイスマスクを着用している間のパラメータの評価は,わずか30分間しか行われていない.より長期的な変化の可能性を評価するためには,さらなる研究が必要である.もう一つの限界は,サンプル数が少ないことである.

Conclusion

このコホート研究では,24ヶ月以下の小児も含め,小児におけるサージカルマスクの使用は呼吸機能の変化とは関連していないことが示されたこれらの知見は,特に学校の再開を考慮して,小児におけるサージカルマスクの使用を促進するのに役立つかもしれないCOVID-19の拡散に対するあらゆる予防措置は実施されるべきである.また,我々は,保護者や学校関係者が子供たちにマスクの使用方法を教育すべきであると考える.これは,特に低年齢の小児のマスク使用のコンプライアンスの向上と関連しているかもしれない.今回の緊急事態がいつまで続くかはわからないが,新たな致死性ウイルスが出現した場合に備えて準備しなければならない.

 

 

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