[0151] 6分間歩行試験中のSpO2連続測定に及ぼす体動の影響
Keywords:時間内歩行試験, パルスオキシメーター, 低酸素血症
【はじめに，目的】
6分間歩行試験（以下6MWT）は本来歩行距離を測定するものだが，最近はSpO2も同時に測定し，歩行中の低酸素血症を評価するようになった。しかし，パルスオキシメーターによるSpO2測定は，体動の影響を強く受けることが知られている。
そこで本研究では，健常者と呼吸器疾患患者を対象に，パルスオキシメーターを装着した上肢を振る場合と振らない場合の2通りで6MWTを実施し，体動（上肢の振り）がSpO2測定に及ぼす影響を検討した。
【方法】
対象は健常者19名［男/女=13/6，68.8±5.1（SD）歳，160.8±7.4cm，59.1±8.4kg，%FVC 92.7±11.0%，FEV1/FVC 78.8±5.8%］，および呼吸器疾患患者23名［COPD 6名，特発性肺線維症3名，石綿肺7名，びまん性胸膜肥厚7名，男/女=23/0，72.2±5.5（SD）歳，162.0±6.6cm，58.0±7.4kg，%FVC 79.9±21.2%，FEV1/FVC 69.4±20.4%］。
被験者にパルスオキシメーター（Pulsox 300XiTM，コニカミノルタ）を装着した状態で6MWTを実施し，その間のSpO2，脈拍，歩行距離を計測した。6MWTは通常通り両上肢を振りながらの歩行（通常歩行）とパルスオキシメーターを装着した側の前腕と手を低反発素材で覆い，スリングで肩から吊り下げ，その上肢を動かさないようにしての歩行（スリング歩行）の2種類行った。通常歩行とスリング歩行は最低10分の休憩を挟み，無作為の順に行った。
パルスオキシメーター本体に保存されたデータは，パーソナルコンピュータに取込み，専用の自動解析ソフト（DS-5TM，コニカミノルタ）で解析した。上肢の振りの大きさは本体内蔵の3軸加速度センサにより検出した上肢の傾き角度の変化量から算出した。通常歩行とスリング歩行の間のSpO2および脈拍における測定誤差を検討するため，歩行開始から1秒毎に測定値の差（通常歩行-スリング歩行）を求め，その差全体（360秒）の平均値を被験者毎に算出した。SpO2の差の平均値が±2%（本機種の測定精度），脈拍の差の平均値が±5bpm（Jonesらの報告）以内に入らなかった場合を体動の影響による誤表示と判定した。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は当該施設の倫理委員会の承認のもと，被験者に対し十分な説明を行い，書面による同意を得て行った。
【結果】
全被験者は6分間休憩をとることなく歩行した。健常者，呼吸器疾患患者共に，通常歩行とスリング歩行の間の歩行距離，歩行前SpO2，脈拍に有意差はなかった。一方，上肢の振りの大きさは両群共に通常歩行でスリング歩行より有意に大きかった（健常者64.3±34.7°：5.2±1.4°，呼吸器疾患患者29.4±30.8°：7.1±3.6°，p＜0.01）。
通常歩行とスリング歩行の間の測定誤差について，各歩行間におけるSpO2，脈拍の差の平均値は健常者でそれぞれ-4.8～1.1%，-86.2～5.0bpm，呼吸器疾患患者でそれぞれ-3.6～2.8%，-50.6～18.4bpmであった。SpO2の差の平均値が±2%以内に入らなかった者は，健常者で21%（4名/19名），呼吸器疾患患者で17%（4名/23名），脈拍の差の平均値が±5bpm以内に入らなかった者は，健常者で42%（8名/19名），呼吸器疾患患者で57%（13名/23名）であった。体動の影響による誤表示と判定された者の大半は，SpO2，脈拍が共にスリング歩行よりも通常歩行で有意に低値を示した。
【考察】
本研究において，パルスオキシメーターを装着した状態で通常通り6MWTを行った場合，健常者，呼吸器疾患患者共に，SpO2や脈拍が誤って低く表示される場合があることを示した。SpO2で異常値を示さなかった者でも，脈拍で異常値が認められた場合が多く，歩行中のSpO2は信頼性に乏しい。なお，体動の影響には個人差があり，これは歩行速度や上肢の振り方，指の解剖学的動脈血流の違いが要因として考えられる。以上より，6MWT中のSpO2はあくまで参考程度として評価すべきである。
【理学療法学研究としての意義】
パルスオキシメーターは体動の影響を受ける可能性があるにもかかわらず，実際には6MWT中の低酸素血症評価に用いられており，特発性間質性肺炎の重症度判定や6MWTの中止基準にも使用されている。本研究はこれらの現状に注意を喚起する意味からも重要である。
6分間歩行試験（以下6MWT）は本来歩行距離を測定するものだが，最近はSpO2も同時に測定し，歩行中の低酸素血症を評価するようになった。しかし，パルスオキシメーターによるSpO2測定は，体動の影響を強く受けることが知られている。
そこで本研究では，健常者と呼吸器疾患患者を対象に，パルスオキシメーターを装着した上肢を振る場合と振らない場合の2通りで6MWTを実施し，体動（上肢の振り）がSpO2測定に及ぼす影響を検討した。
【方法】
対象は健常者19名［男/女=13/6，68.8±5.1（SD）歳，160.8±7.4cm，59.1±8.4kg，%FVC 92.7±11.0%，FEV1/FVC 78.8±5.8%］，および呼吸器疾患患者23名［COPD 6名，特発性肺線維症3名，石綿肺7名，びまん性胸膜肥厚7名，男/女=23/0，72.2±5.5（SD）歳，162.0±6.6cm，58.0±7.4kg，%FVC 79.9±21.2%，FEV1/FVC 69.4±20.4%］。
被験者にパルスオキシメーター（Pulsox 300XiTM，コニカミノルタ）を装着した状態で6MWTを実施し，その間のSpO2，脈拍，歩行距離を計測した。6MWTは通常通り両上肢を振りながらの歩行（通常歩行）とパルスオキシメーターを装着した側の前腕と手を低反発素材で覆い，スリングで肩から吊り下げ，その上肢を動かさないようにしての歩行（スリング歩行）の2種類行った。通常歩行とスリング歩行は最低10分の休憩を挟み，無作為の順に行った。
パルスオキシメーター本体に保存されたデータは，パーソナルコンピュータに取込み，専用の自動解析ソフト（DS-5TM，コニカミノルタ）で解析した。上肢の振りの大きさは本体内蔵の3軸加速度センサにより検出した上肢の傾き角度の変化量から算出した。通常歩行とスリング歩行の間のSpO2および脈拍における測定誤差を検討するため，歩行開始から1秒毎に測定値の差（通常歩行-スリング歩行）を求め，その差全体（360秒）の平均値を被験者毎に算出した。SpO2の差の平均値が±2%（本機種の測定精度），脈拍の差の平均値が±5bpm（Jonesらの報告）以内に入らなかった場合を体動の影響による誤表示と判定した。
【倫理的配慮，説明と同意】
本研究は当該施設の倫理委員会の承認のもと，被験者に対し十分な説明を行い，書面による同意を得て行った。
【結果】
全被験者は6分間休憩をとることなく歩行した。健常者，呼吸器疾患患者共に，通常歩行とスリング歩行の間の歩行距離，歩行前SpO2，脈拍に有意差はなかった。一方，上肢の振りの大きさは両群共に通常歩行でスリング歩行より有意に大きかった（健常者64.3±34.7°：5.2±1.4°，呼吸器疾患患者29.4±30.8°：7.1±3.6°，p＜0.01）。
通常歩行とスリング歩行の間の測定誤差について，各歩行間におけるSpO2，脈拍の差の平均値は健常者でそれぞれ-4.8～1.1%，-86.2～5.0bpm，呼吸器疾患患者でそれぞれ-3.6～2.8%，-50.6～18.4bpmであった。SpO2の差の平均値が±2%以内に入らなかった者は，健常者で21%（4名/19名），呼吸器疾患患者で17%（4名/23名），脈拍の差の平均値が±5bpm以内に入らなかった者は，健常者で42%（8名/19名），呼吸器疾患患者で57%（13名/23名）であった。体動の影響による誤表示と判定された者の大半は，SpO2，脈拍が共にスリング歩行よりも通常歩行で有意に低値を示した。
【考察】
本研究において，パルスオキシメーターを装着した状態で通常通り6MWTを行った場合，健常者，呼吸器疾患患者共に，SpO2や脈拍が誤って低く表示される場合があることを示した。SpO2で異常値を示さなかった者でも，脈拍で異常値が認められた場合が多く，歩行中のSpO2は信頼性に乏しい。なお，体動の影響には個人差があり，これは歩行速度や上肢の振り方，指の解剖学的動脈血流の違いが要因として考えられる。以上より，6MWT中のSpO2はあくまで参考程度として評価すべきである。
【理学療法学研究としての意義】
パルスオキシメーターは体動の影響を受ける可能性があるにもかかわらず，実際には6MWT中の低酸素血症評価に用いられており，特発性間質性肺炎の重症度判定や6MWTの中止基準にも使用されている。本研究はこれらの現状に注意を喚起する意味からも重要である。