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結論

水素吸入と32～34℃の低体温療法の併用は、心停止後の神経学的予後を改善する可能性がある。

研究の背景と目的

院外心停止の発生率は先進国で年間10万人あたり40-100人程度であり、生存退院率は5-16%にとどまる。心停止後脳障害は蘇生後患者の主要な死亡・後遺症原因となっている。現在の神経保護療法は支持療法と目標体温管理（TTM）に限られているが、その効果は限定的である。水素は選択的に細胞毒性のあるヒドロキシルラジカルを還元する抗酸化物質で、抗炎症・抗アポトーシス作用も持つ。先行研究では水素吸入がラットの心停止モデルで神経機能と生存率を改善し、特に低体温管理（32-34°C）との併用で相乗効果を示した。本研究では、HYBRID II試験のデータを用いて、水素吸入と低体温管理の併用効果を検証することを目的とした。

研究方法

• 対象者: HYBRID II試験に登録された心原性の院外心停止患者のうち、転帰データが得られた72名（水素吸入群39名、対照群33名）。対象者は心停止後に昏睡状態であった。
• 介入方法:
  • 水素吸入群: 2%の水素を含む混合酸素ガスを18時間吸入。
  • 対照群: 水素を含まない酸素ガス（プラセボ）を18時間吸入。
  • 両群ともに、施設ごとのプロトコルに基づき、目標体温32～34℃（TTM32-TTM34群）または35～36℃（TTM35-TTM36群）での低体温療法が実施された。TTM32-TTM34は35℃未満、TTM35-TTM36は35～36℃と定義された。
  • 吸入量・流量: 換気目標（末梢血酸素飽和度94%以上など）を達成するように、医師が最適な換気設定を選択。
  • 頻度・期間: ICU入室後18時間。
  • 実施時間: ICU入室後18時間。
• 対照群の設定: 水素を含まない酸素ガス（プラセボ）を吸入する群。
• 評価方法:
  • 主要評価項目: 心停止後90日時点での良好な神経学的転帰（Cerebral Performance Category (CPC) スコアが1または2）。CPCスコアは、第三者である神経内科医2名が盲検化されて評価した。
  • 副次評価項目: 心停止後90日時点での生存率。

研究結果

• 参加施設の73%がTTM32-TTM34を標準プロトコルとして採用しており、水素群の64%と対照群の73%がTTM32-TTM34で治療された（p=0.46）。
• TTM32-TTM34では、水素群で17名（68%）、対照群で9名（38%）が良好な神経学的転帰を達成した（相対リスク：1.81 [95%CI：1.05-3.66]、p<0.05）。
• 多変量解析により、水素+TTM32-TTM34の併用は良好な神経学的転帰と独立して関連していた（調整オッズ比：16.10 [95%CI：1.88-138.17]、p=0.01）。
• TTM32-TTM34では、90日生存率は水素群で88%、対照群で54%であった（p=0.01）。
• TTM35-TTM36では、水素吸入による神経学的転帰と生存率の有意な改善は見られなかった。
• 水素吸入に関連する重篤な有害事象は認められなかった。

研究の背景となる臨床試験である「HYBRID II試験」では、病院外で心停止になり心肺蘇生で心臓の拍動は回復したものの意識が回復しない患者に対して2％水素添加酸素吸入を行った結果、従来治療と比較して90日後の生存率が61％から85％に上昇し、後遺症なく回復した人の割合も21％から46％に上昇することが示されていた。
本研究ではさらに、水素吸入と低体温管理の組み合わせによる効果を詳細に分析した結果、特に32-34°Cの低体温管理と水素吸入の併用が神経学的転帰の改善と強く関連していることが示された。一方、35-36°Cの低体温管理と水素吸入の併用では有意な効果は見られなかった。

Appendix（用語解説）

• 院外心停止：病院外で発生した心臓の拍動と循環の突然停止。
• 目標体温管理（TTM）：神経保護を目的として体温を一定の範囲内に維持する治療法。TTM32-TTM34は32-34°Cの低体温管理、TTM35-TTM36は35-36°Cの低体温管理を指す。
• 脳機能カテゴリースコア：脳機能の障害度を評価する指標。1は正常、2は軽度障害だが日常生活可能、3-5は重度障害から脳死までを表す。
• 心停止後脳障害：心停止による脳への酸素供給不足が原因で生じる脳の損傷。
• 自己心拍再開（ROSC）：心肺蘇生後に自発的な心拍が再開すること。
• ヒドロキシルラジカル：強力な酸化作用を持つ活性酸素種の一種で、細胞の酸化ストレス障害の主な原因となる。
• 事後解析：臨床試験終了後に、当初計画していなかった視点や方法で追加的に行う分析。
• 相対リスク (Relative Risk, RR): ある要因（例：治療）がある群とない群とで、特定の事象（例：良好な転帰）が発生する確率の比。1より大きい場合は要因によって事象が発生しやすくなることを、1より小さい場合は発生しにくくなることを示す。
• オッズ比 (Odds Ratio, OR): ある事象の起こりやすさを2つの群で比較する指標。ある条件を持つ場合に、持たない場合に比べて、ある結果となる確率が何倍になるかを示す。

論文情報

タイトル

Tamura, T., Narumiya, H., Homma, K., Suzuki, M., & Efficacy of Inhaled Hydrogen on Neurologic Outcome Following Brain Ischemia During PostCardiac Arrest Care (HYBRID II) Study Group (2024). Combination of Hydrogen Inhalation and Hypothermic Temperature Control After Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Post hoc Analysis of the Efficacy of Inhaled Hydrogen on Neurologic Outcome Following Brain Ischemia During PostCardiac Arrest Care II Trial（院外心停止後の水素吸入と低体温管理の併用効果：「HYBRID II 試験」の事後解析）

引用元

Tamura, T., Narumiya, H., Homma, K., Suzuki, M., & Efficacy of Inhaled Hydrogen on Neurologic Outcome Following Brain Ischemia During PostCardiac Arrest Care (HYBRID II) Study Group (2024). Combination of Hydrogen Inhalation and Hypothermic Temperature Control After Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Post hoc Analysis of the Efficacy of Inhaled Hydrogen on Neurologic Outcome Following Brain Ischemia During PostCardiac Arrest Care II Trial. Critical care medicine, 52(10), 1567–1576. https://doi.org/10.1097/CCM.0000000000006395

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