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救急搬送受入れ不可の危険因子の分析(Risk factors for nonacceptance of referrals from paramedics who request emergency transportation: an analysis of emergency transport data from the Kanagawa Prefecture)
Authors: (Shinjiro Wakai) 若井 慎二郎 , (Rimako Umebachi) 梅鉢 梨真子 , (Takayuki Taira) 平良 隆行 , (Tomoatsu Tsuji) 辻 友篤 , (Sadaki Inokuchi) 猪口 貞樹
Published: April 2022

【目的】医療機関が消防機関からの救急患者受入れ照会を受諾できないこと（以下「受入れ不可」）の危険因子（とくに患者背景因子と照会先医療機関属性）を明らかにする。【対象】平成25，26年度神奈川県救急搬送実態調査のデータを用いた。「受入れ不可」を目的変数，「年齢」「性別」「平休日」「覚知時間帯」「傷病程度」「内外因」「背景因子」「病床数」を説明変数とし多変量解析を行った。さらに「救命救急センター指定」「一般/精神科病床の有無」で5群に分けて解析した。【結果】全体の受入れ不可率は20.6%であり（全照会数16,722回），「背景因子」のうち「精神疾患」「自殺企図」「薬物」「飲酒」「認知症」「複数科目にまたがるもの」が有意な独立危険因子であった。｢救命救急センター（一般/精神科病床併設）｣の受入れ不可率は10.0%で「背景因子」の影響はなかった。｢非救命救急センター（一般/精神科病床併設）｣の受入れ不可率は19.8%で，「精神疾患」のみが有意な独立危険因子であった。それに対し｢非救命救急センター（一般病床のみ）｣の受入れ不可率は23.7%で，より多くの「背景因子」（「精神疾患」「自殺企図」「薬物」「飲酒」「認知症」「複数科目にまたがるもの」）が有意な独立危険因子であった。【結語】救命救急センターまたは一般/精神科病床併設の医療機関では，患者背景因子の「受入れ不可」に対する影響は少ない。
巨大な膿瘍形成性虫垂炎に対して保存的治療後に腹腔鏡下虫垂切除術を施行した1例(A case of appendicitis with huge abscess underwent laparoscopic interval appendectomy after conservative treatment)
Authors: (Keiichi Yokoyama) 横山 恵一 , (Takahiro Ueda) 上田 敬博 , (Hironori Shigeoka) 重岡 宏典 , (Hiroshi Tsuda) 津田 宏 , (Yasuhide Kitazawa) 北澤 康秀
Published: April 2022

非穿孔性虫垂炎はしばしば経験する疾患であるが，その治療においてストラテジーは確立されておらず，保存的治療，外科的治療の優劣も十分評価されていないのが現状である。今回我々は，長径100mmの巨大な膿瘍形成性虫垂炎に対しドレナージを行わずに保存的治療を行い，後に待機的腹腔鏡下虫垂切除術（interval laparoscopic appendectomy: ILA）を施行し良好な経過を得ることができた。膿瘍形成性虫垂炎に対しILAで治療を行った報告は散見されるが，100mmの巨大な膿瘍形成性虫垂炎に対する報告は稀である。ILA適応基準など，既出の文献等を参考にし,自験で得た考えを提唱し報告する。症例は69歳の男性。10日前に腹痛を主訴に他の診療所を受診し，ニューキノロン系の抗生剤を処方され内服していたが軽快せず，病院受診を勧められ，右下腹部痛を主訴に当科を受診した。当科受診時に右下腹部から一部は正中に達する腹腔内の巨大な硬結を触知し，膿瘍形成性虫垂炎と診断し保存的治療を行った。約4か月後にILAを行い，術後4日目に退院した。
呼吸性アルカローシスによる潜在的低リン血症の経時的変化(Changes over time in potential hypophosphatemia due to respiratory alkalosis)
Authors: (Minori Mizuochi) 水落 美紀 , (Nobutaka Chiba) 千葉 宣孝 , (Atsunori Sugita) 杉田 篤紀 , (Takayuki Mawatari) 馬渡 貴之 , (Yuri Nomura) 野村 悠里 , (Atsushi Sakurai) 櫻井 淳 , (Kosaku Kinoshita) 木下 浩作
Published: April 2022

低リン血症の原因に，呼吸性アルカローシスによるリンの細胞内移動が知られているが，臨床的に呼吸性アルカローシス患者での血清リン値の時間的変化を観察した報告はない。我々は，動悸を訴える呼吸性アルカローシスの患者に認められた低リン血症の時間的経過を観察した。本報告では，全例で来院時の採血で呼吸性アルカローシスと低リン血症を認めたが，24時間以内の再検査が行えなかった1症例を除き，3例は12時間以内に再度血液検査が行われ，呼吸性アルカローシスと血清リン値の改善を確認した。呼吸性アルカローシスによる低リン血症は，ホスホフルクトキナーゼやグリセルアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼなどの解糖系の酵素活性によってATP生成が亢進し，解糖系にリンが取り込まれるため一時的な細胞内リン欠乏が生じるが，リンの絶対量が不足するわけではない。呼吸性アルカローシスは，様々な病態で発生するが，酸塩基平衡の確認をしなければ捉えきれない場合がある。救急外来に搬送される様々な病態によって生じた呼吸性アルカローシスにおいても同様の経過を示す症例の存在が示唆され，常に潜在的な低リン血症の存在に注意する必要がある。そして，低リン血症が認められたときには，その原因を注意深く検討しなくてはならないことを再周知したい。
心肺停止で搬送された両側緊張性気胸の14歳男児の1例(A case of 14–year–old boy with cardiopulmonary arrest caused by simultaneous bilateral primary spontaneous pneumothorax)
Authors: (Yasuyuki Sumida) 隅田 靖之 , (Hayato Fukui) 福井 勇人 , (Hideki Yoshida) 吉田 秀樹 , (Masaharu Moroto) 諸戸 雅治 , (Yasumichi Kuwahara) 桒原 康通
Published: April 2022

自然気胸の多くは片側であり重症例は少ない。しかし緊張性気胸および両側気胸は診断および介入が遅れると致死的となりうる。我々は，発症から1時間も経たないうちに心肺停止となり救急搬送された両側緊張性気胸の14歳男児の症例を経験した。本例では心肺蘇生により自己心拍は再開したが，頻脈・低血圧が遷延し，胸部X線写真で両側緊張性気胸と診断し胸腔ドレナージを行った。しかし，直後に撮影した頭部CTで低酸素脳症を呈し，その後意識障害が遷延し自発呼吸はなく，第12病日に平坦脳波を確認し，最終的にPCPC（pediatric cerebral performance category）6となった。両側気胸は気管支喘息発作と混同されやすく，アナフィラキシーも合わせて鑑別する必要がある。緊張性気胸には片側だけでなく，稀に両側があり，その診断は身体所見のみでは困難なため，近年有用性が報告されている超音波検査を併用し，可及的速やかに胸部X線写真を撮るべきである。
救急車搬入における飲酒関連事例の実態調査(A study on the actual situations of patients with acute alcohol drunkenness transported by ambulance)
Authors: (Tetsuhide Inoue) 井上 徹英 , (Tokuji Nishinaka) 西中 徳治 , (Miyako Kojo) 古城 都 , (Masayoshi Miura) 三浦 正善 , (Hayato Tokuda) 徳田 隼人 , (Minoru Maeda) 前田 穣 , (Yusuke Terasaka) 寺坂 勇亮
Published: April 2022

救急領域において，飲酒に関連した患者の救急車による搬送の実態に関する報告は少ない。そこで，今回，2016年1月から2017年12月までの連続した24か月の救急車搬入患者において，救急隊の傷病者搬送書および診療記録から，飲酒状態であることが明確な事例を抽出してその分析調査を行った。上記の期間での救急車搬入は13,230件で，それらのうち，飲酒事例は1,444例（10.9%）であった。入院となったのは286例（2.1%）である。午前8時40分から午後5時までのいわゆる日勤帯における救急車搬送は5,447件で，うち224例（4.1%）が飲酒事例であった。夜間帯すなわち午後5時以降，翌午前8時40分までの救急車搬入は7,753件で，そのうち1,220例，15.7%が飲酒事例であった。搬送理由として外傷が多く見られ，全体の42%を占める。病院到着時心肺停止は4例に見られている。未成年の飲酒搬送事例は65例（全体の4.5%）に見られた。飲酒で多くの救急車搬送患者を生じており，社会に大きな負担を与えていると考えられた。
Non–operative managementで軽快した膵体部主膵管損傷の1例(A case of nonoperative management of main pancreatic duct injury in the pancreatic body)
Authors: (Masashi Gokita) 五木田 昌士 , (Katsunobu Teshigahara) 勅使河原 勝伸 , (Hiroyuki Kawaura) 川浦 洋征 , (Motohiro Tsuboi) 坪井 基浩 , (Shigemasa Taguchi) 田口 茂正 , (Kazuya Kiyota) 清田 和也
Published: April 2022

症例は16歳の男性。サッカーの試合中に相手選手との接触により受傷した。CTで膵損傷と診断し経過観察。その後，症状の増悪はみられなかったが，第4病日のCTで膵周囲の液体貯留が左腎下極を越えて広がっており，MRCPを行ったところ膵体部に主膵管損傷を認めた。損傷部を越えてENPDチューブが留置可能であったため保存治療の方針とし，その後，画像所見，症状ともに改善がみられた。第25病日に，膵体部の嚢胞は残存していたが，長期留置による合併症を懸念し，ENPDチューブは抜去とした。抜去後，一時的に嚢胞の拡大を認めたが，その後自然に縮小傾向となり，第188病日には消失した。膵体部主膵管損傷に対するnon–operative managementは，膵頭部損傷と比較し手術療法に対する有用性の判断が難しい。今回我々は，膵体部主膵管損傷に対しNOMを行い有効であった症例を経験したので報告する。
医師の働き方改革に向けて(Toward a physician’s work style reforms)
Authors: (Hisashi Matsumoto) 松本 尚
Published: April 2022

2024年4月から医師にも適用される「働き方改革を推進するための関係法律の整備に関する法律」に備えて，日本救急医学会は「医師の働き方改革に関する特別委員会」を設置し，学会としての活動，社会への要望などについて議論を行い，学会員の労務管理の支援を目的とした講習会の実施，施設間評価システムの構築，タスク・シフティングの推進を骨子とする報告書をとりまとめた。医師の時間外労働のコントロール，自己研鑽の取り扱い，タスク・シフティングの実現性などが今後の課題となる。
マムシ咬傷23例における初期治療に関する検討(Analysis of the primary therapy in 23 cases of mamushi snakebites)
Authors: (Hiroyuki Kinoshita) 木下 博之 , (Nozomi Yonei) 米井 希 , (Shinji Yamazoe) 山添 真志 , (Hideaki Tsubakihara) 椿原 秀明 , (Atsushi Miyamoto) 宮本 篤 , (Kazunari Mori) 森 一成 , (Taisei Nakao) 中尾 大成
Published: April 2022

本邦におけるマムシ咬傷は年間1,000～3,000件発生していると推定されるが，未だに抗マムシ血清使用の是非など標準的な治療法は確立されていない。そこで，2009年1月から2019年9月までの間に当院で経験した23例を対象として重症度に影響を与える治療内容を後方視的に検討した。検討項目は受診までの時間，受診前の受咬中枢側の緊縛などの応急処置，医療機関での受咬部の洗浄などの局所処置，抗マムシ血清使用の有無である。その結果，受咬後1時間未満の受診や応急処置の有無と初診時の重症度との間に統計学的な有意差はなかった。対象23例中18例が入院後，悪化した。そこで，入院後の重症度を軽症群 （Grade I，II）と重症群（Grade III，IV，V）の2群に分け，各群に影響を与えた治療内容を個別に検討したところ，応急処置の有無が入院後の重症度に影響を及ぼす傾向にあった。また，抗マムシ血清の使用の有無と入院後の重症度との間に統計学的な有意差を認めた。しかし，これは抗マムシ血清が重症群に多く使用されたことの結果であって，抗マムシ血清が重症例に有効かどうかを明らかにしたものではなかった。
80歳以上の内因性疾患に対するopen abdominal management 22例の報告(Report of postoperative outcomes in non–trauma 22 patients over aged 80 years who underwent open abdominal management)
Authors: (Koichi Inukai) 犬飼 公一 , (Akihiro Usui) 臼井 章浩 , (Koji Amano) 天野 浩司 , (Nobutaka Mukai) 向井 信貴 , (Yusuke Tsunetoshi) 常俊 雄介 , (Masanori Morita) 森田 正則 , (Yasuki Nakata) 中田 康城
Published: April 2022

内因性疾患に対するopen abdominal management（OAM）の適応拡大と高齢化に伴い，高齢者に対するOAM施行の機会も多くなっているが，80歳以上の高齢者に対するOAMの有効性や術後合併症についての報告はほとんどなく，その適応についての判断に必要な症例の蓄積もない。今回我々は，当院で施行した80歳以上の内因性疾患患者に対するOAMの術後成績を報告する。2015年8月から2019 年8月の期間に，80歳以上の内因性疾患に対してOAMを施行した症例について診療録を用いて後方視的に調査し，院内死亡，術後合併症を過去の高齢者の緊急開腹手術成績の報告と比較して考察を行った。対象症例22例のうち，院内死亡は4例（18.2%）であった。術後合併症については全合併症の発生を17例（81%）に認め，Clavian–Dindo分類のIII以上の合併症を10例（47.6%）に認めた。年齢層が高いことと死亡についての関連は認められなかったが，OAMの適応疾患により術後合併症の内容に相違が見られた。80歳以上の内因性疾患患者に対するOAMは他の一般的な緊急開腹術後の報告と比較しても院内死亡率は同等であり，術後の高い合併症率には注意が必要であるが，実施を回避すべき明確な理由は認めなかった。
新型コロナウイルス（SARS–CoV–2）陽性患者に対し外科的気管切開術を施行した経験(Surgical tracheostomy for a patient positive for the novel coronavirus (SARS–CoV–2): a case report)
Authors: (Hiroshi Fukuma) 福間 博 , (Shintaro Yanagi) 柳 新太郎 , (Yuki Narumi) 鳴海 雄気 , (Daisuke Nemoto) 根本 大資 , (Shingo Adachi) 安達 晋吾 , (Shota Nakao) 中尾 彰太 , (Tetsuya Matsuoka) 松岡 哲也
Published: April 2022

新型コロナウイルス（SARS–CoV–2）患者に対する気管切開術を経験した。症例は69歳の男性。来院10日前に発熱と倦怠感が出現した。来院前日に近医で撮影した胸部X線写真で肺炎像を認め，SARS–CoV–2のPCRが陽性となり当院入院となった。第5病日に酸素化維持が困難となり経口気管挿管を施行したが，その後も急激に呼吸状態が悪化し，気管挿管から12時間後にveno–venous extracorporeal membrane oxygenationを導入した。挿管チューブが喀痰で狭窄したため，第15病日に気管切開術を施行した。手術に際し，エアロゾル曝露を考慮した個人防護具を装着した。手術は，物理的に隔離した集中治療室のベッドサイドで行った。筋弛緩薬を使用した全身麻酔で管理し，エアロゾル発生の観点から手術開始から人工呼吸器による換気を中止した。また，エアロゾル発生のリスクを考慮して外科的気管切開術を選択した。感染制御，手術のタイミング，術中管理について文献的考察を踏まえ報告する。
小児におけるCOVID–19の特徴と救急診療上の注意点(Characteristics and considerations in the medical treatment for COVID–19 in children)
Authors: (Kazunori Imai) 今井 一徳 , (Asako Matsushima) 松嶋 麻子 , (Shinji Saitoh) 齋藤 伸治
Published: April 2022

小児における新型コロナウイルス（SARS–CoV–2）による感染症（COVID–19）は，軽症患者が圧倒的に多く，重症化する割合や，死亡の割合は非常に小さい。重症化した小児では，喘息を含む慢性肺疾患，心血管系疾患，免疫抑制状態の患者が多く，基礎疾患をもつ小児では特に注意を要すると考えられている。最近，小児COVID–19の確定または疑い患者において，肺炎像がないにもかかわらず，長引く発熱，腹痛，心機能低下などを伴い，強い炎症反応を呈する症例が報告されているが，SARS–CoV–2感染との関連はまだ不明な点が多い。小児の特徴として不顕性感染が多く，家族内や地域，医療機関において感染源となることが懸念されている。救急医療の現場では不顕性感染の可能性を考慮した感染予防策が必要である。一方，感染予防対策としての外出制限や休校措置は，健康な小児に対し，予想を超える精神的・身体的な影響を及ぼしている可能性がある。身体症状を訴えて受診するなかに精神的なサポートを必要とする小児や，社会的に孤立し救急外来への受診が唯一の社会的接点になっている小児がいる可能性を考慮して，必要に応じソーシャルワーカーなど多職種と連携して対応することが重要である。
初期波形心室細動の院外心停止に対しECPRを導入した症例の病着時リズムと生存退院の関係(The relationship between rhythm on hospital arrival and survival discharge of out–of–hospital cardiac arrest with initial shockable rhythm)
Authors: (Akihiro Kawamoto) 河本 晃宏 , (Hirotaka Sawano) 澤野 宏隆 , (Taiki Moriyama) 森山 太揮 , (Yasuyuki Hayashi) 林 靖之
Published: April 2022

【目的】我々は初期波形が心室細動（VF）の心停止症例に対して積極的にextracorporeal cardiopulmonary resuscitation（ECPR）を導入しているが，病院前で波形が無脈性電気活動（PEA）もしくは心静止（asystole）に変化した症例はECPRを導入したとしても生存率が低いことを経験している。今回，ドクターカー出動現場での情報と病院到着までの波形変化でECPR導入後の生存退院率を予測可能か検証する目的で当研究を行った。【対象】2015年4月～2018年3月に千里救命救急センターからドクターカーで出動した院外心停止患者の診療情報を抽出し，初期波形がVFでECPRを導入した41例について後方視的検討を行った。【結果】41例のうち退院時生存は14例で死亡は27例であった。背景因子を比較すると病院到着時の波形に有意な差があり，生存群ではVFが92.9%に対し，死亡群では40.7%と生存群でVFが有意に多かった。性別，目撃者の有無，バイスタンダーCPRの有無に関しては両群で差はなかった。傾向スコアマッチングを用いて背景因子を調整して検討を行ったところ，来院時VF群で生存退院率は有意に高かった。【結語】初期波形VFの院外心停止患者が病着までにPEAもしくは asystoleに波形変化した場合，たとえECPRを導入しても生存退院率は低い。
小児外傷性高次脳機能障害の実態(A survey on post–traumatic Higher Brain Dysfunction in children at an emergency center)
Authors: (Yusuke Konda) 近田 祐介 , (Takanori Yagi) 八木 貴典 , (Tomohiro Nakayama) 中山 智博 , (Michiyo Ihara) 荏原 実千代 , (Yuki Nagai) 長井 勇樹 , (Nao Nishimura) 西村 奈穂 , (Hisashi Matsumoto) 松本 尚
Published: April 2022

小児の外傷性高次脳機能障害（post–traumatic Higher Brain Dysfunction: ptHBD）を急性期に予測し得るか，またその現状と課題について，救命救急センターの視点から検討した報告はない。そこで，2012年4月1日からの3年間に当センターが診療した15歳以下の頭部外傷のうち，外傷性脳損傷（以下，TBI）で入院加療を要し，その後自宅退院した43例を対象に，受傷時の状態，治療内容，入院中の知能検査結果およびリハビリ施設紹介の有無に関する後方視的調査と，受傷後1年以降のptHBDアンケート調査を行った。調査の同意と回答を得た26例のうち，46.2%（12/26例）にptHBDを認めた。ptHBDの有無と，入院時の頭部AIS，ISS，GCSとの間に有意差を認めなかった。ptHBDは入院中の知能検査低下群で80.0%に認めたのに対し，正常域群でも42.9%に認めた。自宅退院した小児のptHBDを入院時の外傷重症度や受傷後急性期の知能検査で予測するには限界があり，退院後のフォローアップの必要性が示唆された。今後は，受傷前の気質や家庭環境といった，ptHBDに関わる小児特有の要因を含めたさらなる長期予後調査が必要と考える。
COVID–19急性呼吸不全への人工呼吸管理とECMO管理：基本的考え方(Mechanical ventilation and extracorporeal membrane oxygenation for acute respiratory failure owing to COVID–19: basic concept)
Authors: (Shared Research Group in Ministry of Health, Labor and Welf 厚生労働科学研究費補助金（新興・再興感染症及び予防接種政策推進研究事業）「新興・再興感染症のリスク評価と危機管理機能の実
Published: April 2022

2019年新型コロナウイルス疾患（COVID–19）により急性呼吸不全を呈する重症患者管理の根幹は，呼吸機能低下に対する支持療法としての人工呼吸と体外式膜型肺（ECMO）である。COVID–19患者数が増加していることを踏まえ，臨床現場での参考となりうるECMOに関する標準的なケアの概要を専門家のコンセンサスステートメントとして提案した。ECMO管理のための適応，管理方法，および注意点を，資源制約のある場合を含めて記載した。
救急車により転院搬送された医療機関内心停止例についての調査報告(A report of cardiac arrests transported from medical facilities)
Authors: (Koji Hosokawa) 細川 康二 , (Maya Miyoshi) 三好 磨耶 , (Tomiji Kubo) 久保 富嗣 , (Satoshi Yamaga) 山賀 聡之 , (Nobuaki Shime) 志馬 伸朗
Published: April 2022

救急隊が対応する心停止転院搬送例に関し，救急隊からみた要請元医療機関の課題を明らかにする。広島市消防局での2015年から4年間の心停止例のうち，要請元医療機関で心停止と判断された転院搬送例を対象とし，救急救命処置録などから心停止時の状況，患者転帰などを収集し，患者属性と予後との関連を分析した。対象は71例（転院搬送例の0.3%）であった。46例（65%）が診療所から救急要請された。要請元医療機関における心肺蘇生実施は，62例（87%）であった。救急隊到着時に8例（11%）が自己心拍再開，1例（1%）が高度徐脈であった。残る62例については，52例（73%）が心肺蘇生中であったが，2例（3%）は心停止であるが心肺蘇生が中断され，8例（11%）は心肺蘇生が実施されず心停止で，救急隊により心肺蘇生が始められた。これら10例に脳機能良好な生存退院はなかった。転院先病院到着までの自己心拍再開群は，それ以外に比べて脳機能良好な生存退院率が高かった（75% vs. 17%，p<0.01）。要請元医療機関での心停止の認識と心肺蘇生の実施に課題があり，心肺蘇生実施率を増やし自己心拍再開を目指す必要がある。
クロスボウによる穿通性頸部損傷の救命例(A successful case of penetrating neck injury caused by a crossbow)
Authors: (Mitsunori Ikeda) 池田 光憲 , (Junpei Takamatsu) 高松 純平 , (Satoshi Okubo) 大久保 聡 , (Tomoko Iguchi) 井口 知子 , (Fumihiko Nomura) 野村 文彦 , (Isao Ukai) 鵜飼 勲 , (Masanobu Kohno) 鴻野 公伸
Published: April 2022

穿通性頸部損傷は受傷機転の多くはナイフによる刺創や銃創である。今回我々は，極めて特殊なクロスボウによる貫通性頸部損傷の救命例を経験した。症例は40歳代の女性。何者かにクロスボウで頸部を撃たれて受傷し，矢が耳介直下を右側から左側にほぼ水平に貫くように頸部を貫通した。初期評価で気道や呼吸，循環動態の破綻を認めず，拡大する血腫などのハードサインも認められなかった。治療方針決定のためにcomputed tomography angiography（CTA）を撮像したところ，外頸動脈分枝に損傷による解離性動脈瘤が確認された。血管造影および透視下に矢を抜去する方針とし，全身麻酔下にまず外頸動脈損傷部に対してコイル塞栓術を行った。続いて，両側の総頸動脈近位側にバルンカテーテルを誘導して出血に備えてスタンバイし，透視下に適宜造影を行いながら矢を抜去した。抜去後は創部からほとんど出血は認めず，単純縫合閉鎖を行った。環椎前弓の骨折や顔面神経損傷に対する追加治療を要したが，創感染やその他の特筆すべき合併症を認めず，第21病日に退院となった。穿通性頸部損傷においては，受傷機転や成傷器の特性をよく理解し，ハードサインの有無により緊急度を判断すると同時に，CTAなどの画像診断を組み合わせて慎重に治療戦略を構築することが重要である。
小児外傷患者におけるCT造影剤による腎機能への影響(Effects of CT contrast media on renal functions in pediatric trauma patients)
Authors: (Hiroyuki Kitamura) 北村 宏之 , (Takuya Matsuda) 松田 卓也 , (Mitsunori Sato) 佐藤 光則 , (Takayasu Kanazawa) 金沢 貴保 , (Tatsuya Kawasaki) 川崎 達也 , (Hirotsugu Kitayama) 北山 浩嗣
Published: April 2022

【目的】小児外傷患者におけるCT造影剤の腎機能への影響を明らかにする。【対象】2012年10月から2018年9月に当院PICU入室した小児外傷患者を対象とした。血清クレアチニン（SCr）未再検，腎外傷は除外した。【方法】患者を造影CT群と非造影CT群に分け，CT施行72時間以内のSCr変化率を比較した。CT後腎機能低下例，腎代替療法施行例，死亡例も両群間で比較し，CT後腎機能低下に関連する因子をロジスティック回帰分析で探索した。【結果】対象者は造影群118人，非造影群65人。SCr変化率の平均値は造影群0.97，非造影群1.1と非造影群が高値であった（P<0.01）。CT後腎機能低下例は，造影群10人，非造影群17人と，非造影群が多く（P=0.002），腎代替療法施行例は両群なし，死亡例は造影群3人，非造影群0人で有意差はなかった（P=0.55）。ロジスティック回帰分析では，造影剤投与はCT後腎機能低下に関連しなかった。【結語】小児外傷患者において，CT造影剤は腎機能低下への関連を認めなかった。
両側淡蒼球病変を伴う遅発性低酸素脳症を来した腸間膜損傷による出血性ショックの1例(A case of hemorrhagic shock due to mesenteric injury resulting in delayed hypoxic ischemic encephalopathy with bilateral symmetrical pallidal lesions)
Authors: (Shunsuke Kuramoto) 藏本 俊輔 , (Tomohiro Muronoi) 室野井 智博 , (Yoshihide Shimojo) 下条 芳秀 , (Kazuyuki Oka) 岡 和幸 , (Akihiko Kidani) 木谷 昭彦 , (Eiji Hira) 比良 英司 , (Hiroaki Watanabe) 渡部 広明
Published: April 2022

症例は63歳の男性で，自動車運転中の衝突事故にて受傷し当院救急搬送された。病院到着時には四肢末梢の冷汗湿潤がみられ，初療経過中に血圧が低下しショックの進行を認めた。造影CT検査では腹腔内出血を認め，緊急開腹にて止血術を行った。初療時および術直後にも意識障害を疑う所見は認めなかったが，第3病日以降で鎮静終了にもかかわらず覚醒は得られず，意識障害と上肢の痙攣が出現した。持続鎮静で痙攣は頓挫したが，その後も意識障害が遷延しており，第6病日に非鎮静下に施行した脳波検査では，てんかん重積所見を認めた。また頭部MRI検査ではFLAIRで両側淡蒼球に高信号像を認めており，低酸素脳症に伴う症候性てんかんと考えられた。術後経過中に重篤な酸素化低下や循環不全は認めておらず，出血性ショックによる低酸素脳症と考えられた。抗てんかん薬投与によりてんかん重積と意識障害の改善を認めた。稀ではあるが，出血性ショック後には遅発性に低酸素脳症を来すことがあり，原因不明の意識障害を認めた際にはその病態を念頭においた治療戦略が必要であると考えられた。
第1肋骨骨折端により生じた遅発性鎖骨下動脈損傷に対して，血管内治療と骨折端摘除を併用した1例(Endovascular therapy and fractured–rib resection for delayed subclavian artery injury caused by a first rib fracture: a case report)
Authors: (Ryosuke Usui) 臼井 亮介 , (Shota Nakao) 中尾 彰太 , (Hiroshi Fukuma) 福間 博 , (Kenji Kusakabe) 日下部 賢治 , (Shingo Adachi) 安達 晋吾 , (Tetsuya Matsuoka) 松岡 哲也
Published: April 2022

肋骨骨折は血管損傷をしばしば合併しうる。肋骨骨折により生じた鎖骨下動脈損傷に関して，確立された治療方針はない。63歳の男性が乗用車に衝突され受傷し，当院へ救急搬送された。Computed tomography（CT）で右第1肋骨骨折を含む両側多発肋骨骨折を認めた。第12病日，呼吸困難と血圧低下が突然生じた。造影CTで右鎖骨下動脈仮性瘤・右血胸を認め，第1肋骨骨折端により生じた鎖骨下動脈損傷と診断した。ステントグラフト留置により鎖骨下動脈損傷を修復した後，第1肋骨骨折端を摘除した。退院から1年経過した時点で，ステントグラフトの閉塞や，右肩関節の可動域制限を認めていない。第1肋骨骨折端が鎖骨下動脈近傍にある場合，鎖骨下動脈損傷を遅発性に起こす可能性がある。第1肋骨骨折端による鎖骨下動脈損傷に対して，血管内治療と骨折端摘除の併用療法は有用である。
門脈体循環シャントによる高アンモニア血症に，非典型溶血性尿毒症症候群による腎不全が影響を及ぼしたと考えられる意識障害患者の1例(A case of hyperammonemic encephalopathy due to a portosystemic shunt affected by renal failure accompanied with atypical hemolytic uremic syndrome)
Authors: (Kotaro Wada) 和田 浩太郎 , (Tomoki Ishikawa) 石川 友規 , (Hideyuki Mieda) 三枝 秀幸 , (Hiroyuki Kobayashi) 小林 浩之 , (Satoru Oku) 奥 格 , (Takeshi Mikane) 實金 健
Published: April 2022

症例は81歳の男性。非典型溶血性尿毒症症候群（atypical hemolytic uremic syndrome: aHUS）による腎不全，呼吸不全と尿毒症による意識障害でICUへ入室となり，血液透析と血漿交換，エクリズマブ投与で軽快し退院した。しかし，その約3週間後に高アンモニア血症による意識障害を発症し再入院となった。分岐鎖アミノ酸製剤の輸液療法と排便コントロールでアンモニアは低値となり意識障害は改善したが，aHUSによる腎不全の進行とともに血清アンモニア値が再上昇し，血液透析後にもアンモニア値が上昇して意識障害を繰り返した。経過中肝障害はみられなかったが，アンモニア上昇の原因として門脈体循環シャント（portosystemic shunt: PSS）が指摘された。腎不全や透析による血行動態の変化がシャント血流に影響をもたらしアンモニア値の制御を難しくさせた要因と考えられた。
Streptococcus suis（莢膜欠損株）により細菌性髄膜炎と椎体炎を来した1例(A case report of bacterial meningitis and vertebritis caused by Streptococcus suis (capsule–deficient))
Authors: (Mikinori Kannae) 金苗 幹典 , (Atsuo Nakamura) 中村 篤雄 , (Keita Tashiro) 田代 恵太 , (Nobuhisa Hirayu) 平湯 恒久 , (Masakazu Nabeta) 鍋田 雅和 , (Toshio Morita) 森田 敏夫 , (Osamu Takasu) 高須 修
Published: April 2022

Streptococcus suis（以下S. suis）は人獣共通感染症の原因菌で，ヒトに髄膜炎を来す。椎体炎，多発関節炎を併発したS. suisによる髄膜炎の1例を経験した。【症例】50歳台の男性。先行する嘔吐，下痢症状に加え，関節痛と頸部痛が出現して化膿性関節炎，頸部化膿性椎間板炎の診断となり当院へ転院となった。意識障害と項部硬直を認め，髄液検査で細菌性髄膜炎と診断した。人工呼吸器管理とし，抗菌薬療法を開始した。第3病日に椎間板炎，椎体炎，咽後膿瘍に対して感染創掻爬と椎体前方固定術を施行した。血液および髄液からS. suisが同定された。第10病日に抜管し，第13病日に近隣医療機関へ転院となった。本症例のS. suisは，ヒト感染症で過去に報告がない莢膜欠損株であった。【考察】S. suisは，経口摂取や傷口から感染する。莢膜欠損株はブタでは低病原性とされるが，本症例では重症化しており，莢膜以外の病原性を決める因子の存在が示唆される。本邦の報告例は，生ブタ肉との接触が約8割，死亡率は15.4%であった。【結語】髄膜炎に椎体炎を合併した症例では，稀ではあるがS. suis感染症を疑い，病歴聴取することが，起因菌想定や抗菌薬適正使用，今後の患者教育において重要である。
正中弓状靱帯症候群に起因する膵十二指腸動脈瘤破裂を来した5例の臨床的検討(Ruptured aneurysm of the pancreaticoduodenal artery caused by median arcuate ligament syndrome: five case reports)
Authors: (Satoru Ikeda) 池田　 覚 , (Chika Kunishige) 國重　 千佳 , (Masayoshi Ono) 小野　 真義 , (Noriyuki Hata) 畑　 憲幸 , (Shigeru Sano) 佐野　 秀 , (Kenta Izaki) 伊崎　 健太 , (Yoshiki Tohma) 当麻　 美樹
Published: April 2022

正中弓状靱帯症候群（median arcuate ligament syndrome: MALS）に起因する膵十二指腸動脈瘤破裂には経カテーテル的動脈塞栓術（transcatheter arterial embolization: TAE）による止血が第一選択とする報告が近年散見される。一方で，TAE後の臨床経過に関する報告は少ない。今回，5例のMALSに起因する膵十二指腸動脈瘤破裂症例を経験し，TAE後の臨床経過を後方視的に検討したので報告する。5例の年齢中央値は58歳（49–78歳），男性4例で，全例でTAEによる止血が行われた。4例は単発症例で1例では多発性に動脈瘤を認めた。TAE後に再出血が生じたのは2例あり，いずれもTAE後約1週間以内に新たな部位に動脈瘤が出現した。追跡期間の中央値は26か月（7～92か月）であるが，正中弓状靱帯切離術を施行された1例を含め，急性期以降は，全例無症状で経過している。MALSに起因する膵十二指腸動脈瘤破裂に対しTAEによる止血を施行した場合は，約1週間以内の早期に新たな動脈瘤形成の危険がある。またその時期を過ぎれば，MALSへの直達手術の有無に関わらず再発や新規の動脈瘤出現の可能性は低く，消化管虚血の症状がなければ保存的に観察できる可能性があると思われた。
本邦のER型救急病院における救急車搬入患者のショックインデックスの有用性(Shock index as a predictor of inpatient mortality and hospital admission at the emergency department in Japan)
Authors: (Hiroyuki Suzuki) 鈴木　 裕之 , (Yuji Okata) 大方　 雄司 , (Kanetomo Oda) 織田　 兼知 , (Kanae Kawahara) 川原　 加苗 , (Takeshi Nagata) 永田　 武士 , (Masayuki Fukunaga) 福永　 昌幸 , (Toshinori Nagata) 永田　 寿礼
Published: April 2022

【目的】ショックインデックス（shock index: SI）は救急患者の在院死亡の予測や入院予測に有用とされている。本邦においては救急車で来院した患者の在院死亡の予測や入院予測に来院時SIが有用であるか否かの報告はなく，これを検討した。【対象】2018年4月から2019年3月までに福岡徳洲会病院を救急車で受診した18歳以上の患者。主要評価項目を在院死亡，副次評価項目を入院の有無とした。心拍数または収縮期血圧に欠損が含まれる症例，明らかにバイタルサインの入力間違いと推察される症例は除外した。【結果】7,739名が解析対象となった。在院死亡は255名（3.3%），入院は2,679名（34.6%）であった。SI 1.1を超える患者は237名（3.1%）であった。SI 1.1を閾値としたときに在院死亡の陽性尤度比は6.88，入院の陽性尤度比は4.08であった。主病名が不整脈であった103名を除外したところ，SI 1.0以上の各閾値における入院の陽性尤度比はすべて5を超えていた。【結語】救急搬入患者の在院死亡の予測や入院予測において来院時SIが臨床的に有用であることが示唆された。SI>1.1は在院死亡の尤度上昇と関連しており，この閾値に該当する患者ではトリアージレベルを上げて対応することが望まれる。
自殺目的にオオミフクラギを摂取し，致死的経過をたどった1例(Fatal course from ingestion of Cerbera odollam for suicide: a case report)
Authors: (Chisaki Takahara) 高原 千咲 , (Taiki Moriyama) 森山 太揮 , (Yuki Kitada) 北田 友紀 , (Yuka Nakajima) 中島 有香 , (Hirotaka Sawano) 澤野 宏隆
Published: April 2022

症例は22歳の女性。インターネットで購入したオオミフクラギの種子を自殺目的に摂取した。摂取から約12時間30分後，嘔吐・ふらつきを主訴に救急搬送された。来院時，興奮状態で嘔吐を繰り返しており，心拍数は54/分と徐脈で，心電図はMobitz II型房室ブロックであった。血清カリウム値は5.8mEq/Lと高カリウム血症を認めた。鎮静下に経口気管挿管・人工呼吸管理とし，高カリウム血症に対してグルコン酸カルシウムの静脈内投与とグルコース・インスリン療法を開始した。初療室で心室細動となったため，電気ショックを含めた心肺蘇生術を開始し，ECPR目的にVA–ECMOを導入した。ECPR施行後に心静止となったため，経静脈ペーシングも導入した。ICUに入室後は血液浄化療法でカリウムの補正に努めた。しかしながら，安定した自己心拍の再開は得られず，多臓器不全のため来院18時間後に死亡確認となった。オオミフクラギの種子は南アジアや東南アジアでは他殺や自殺目的に使用される自然毒として一般的である。その主たる毒性成分であるケルベリンは致死的な不整脈や高カリウム血症を惹起する高い心毒性を有することが知られている。そのうえ特異的な拮抗薬はなく，治療法も確立していない。我が国では報告例も少なく，非常に重篤な経過をたどる可能性が高いため，ケルベリン中毒を認知しておくべきと考える。
突発性記憶障害症例における発症24時間以後の3T DW–MRI所見(3 tesla diffusion–weighted MRI findings taken after 24 hours from sudden onset memory disturbance patients)
Authors: (Satoru Murata) 邑田　 悟 , (Naoto Jingami) 陣上　 直人 , (Ken Shinozuka) 篠塚　 健 , (Kosai Cho) 趙　 晃済 , (Tomoyuki Yunoki) 柚木　 知之 , (Norio Sato) 佐藤　 格夫 , (Shigeru Ohtsuru) 大鶴　 繁
Published: April 2022

一過性全健忘（TGA）は突然記憶障害を呈し，24時間以内に改善することを特徴とする疾患である。臨床診断にはHodgesの診断基準が用いられ，拡散強調MRI（DW–MRI）での海馬の点状高信号域（pHIA）により確定診断を得る。上記診断基準を満たす3症例を診療し経時的に3T MRIを撮影し病態診断に到ったので報告する。症例1は60歳代男性，記憶障害で知人と受診し，発症2時間後の1.5T MRIで異常所見なく，65時間後の3T MRIで右海馬にpHIAを認めTGAと診断した。症例2は60歳代男性，近時記憶障害で妻と受診し，発症3時間後の1.5T MRIで異常所見なく，28時間後の3T MRIで右海馬にpHIAを認めTGAと診断した。症例3は60歳代女性，前日の健忘症状を訴え夫と受診。来院時に記銘力障害はなかったが，前日の記憶が戻らなかった。発症22時間後の1.5T MRI，43時間後の3T MRIでpHIAを認めなかったが，右海馬硬化像を認め脳波では右前側頭部に局所性徐波を認め同部位の機能異常が示唆された。TGAを疑う際，症状改善後であっても発症24時間後以降の3T MRI撮影はTGAの確定診断に有用である。pHIAを認めない場合も，他疾患を念頭に置きさらなる精査の必要性を認識できる。TGAは救急外来で遭遇する脳神経救急疾患であり，経時的画像評価を含めた救急医の急性期対応が重要となる。
分娩の取り扱いがなくなった地域中核病院で経験した未受診妊婦の飛び込み分娩への対応(Case report of a pregnant woman without prenatal care presenting in labor to a tertiary hospital that does not handle deliveries)
Authors: (Yuji Ida) 井田 侑志 , (Atsushi Tanikawa) 谷河 篤 , (Yoshitaka Kimura) 木村 芳孝 , (Junichi Saito) 齋藤 淳一 , (Katsuko Shimada) 島田 勝子 , (Ryosuke Nomura) 野村 亮介
Published: April 2022

妊娠中に妊婦健診を受診しないまま経過し出産時のみに医療機関を受診する飛び込み分娩は，ハイリスクな分娩である。当院では約1回/年の頻度で飛び込み分娩症例を経験していた。当院は2020年10月より分娩の取り扱いが中止となったが，今後も飛び込み分娩症例を経験する可能性があるため，分娩の取り扱い中止を契機にマニュアルを作成していた。今回，分娩の取り扱いが中止となってから初めての飛び込み分娩症例を経験したのでその対応について報告する。症例は19歳女性，腹痛を主訴に救急外来を受診した。救急科医師が飛び込み分娩と判断し，マニュアルどおりに対応した。産婦人科医師の診察後にマニュアルに基づいて東北大学病院への転院搬送の方針となったが，その準備中に分娩が進行し，想定していない救急外来での分娩となった。本症例を多職種で検証し，マニュアルの再検討を行った。転院準備中に方針が変わることや転院での分娩に時間的猶予がない症例では分娩室への移動を考慮することに修正した。
小児の頭蓋骨単独線状骨折における画像診断検査の再評価と入院管理の必要性(Necessity of repeat imaging and hospitalization in children with isolated skull fractures)
Authors: (Keiichi Tomita) 富田 慶一 , (Shunsuke Amagasa) 天笠 俊介 , (Satoshi Tsuji) 辻 聡 , (Satoko Uematsu) 植松 悟子 , (Mitsuru Kubota) 窪田 満 , (Mikiko Miyasaka) 宮坂 実木子 , (Kenichi Usami) 宇佐美 憲一
Published: April 2022

【目的】小児の頭蓋骨単独線状骨折（isolated skull fractures: ISFs）では，受診後3日以内（以下，急性期）に，画像診断検査の再評価や入院管理は必須ではないと近年指摘されている。本邦では同様の報告はなく，国立成育医療研究センター（以下，当院）でのISFsの診療について検討した。【対象】2014年4月から2019年3月に当院の救急外来を受診した18歳以下の患者のうち，頭部CT検査でISFsを認めた81例を対象とし，急性期および受診後4日以降（以下，亜急性期）における，頭部CTまたはMRI検査による再評価所見，死亡や脳神経外科的介入といった重篤な転帰の頻度について後方視的に検討した。【結果】画像診断検査の再評価は，急性期には28例（34.6%）で，亜急性期には74例（91.4%）で施行された。急性期には，全例で新たな異常所見はなく，重篤な転帰もなかった。亜急性期には，7例（9.5%）で新たな異常所見（外水頭症，脳挫傷，硬膜下液体貯留，経時的な骨折線の明瞭化）を認め，外水頭症の1例で脳神経外科的介入を要した。【結語】小児のISFsでは，急性期の画像診断検査の再評価は必須ではなく，また，子ども虐待を含む社会的な問題のある場合を除いて，外来での経過観察も選択肢となる可能性がある。亜急性期には，稀ながら外水頭症といった合併症が起こりうることを念頭に置く必要がある。
The modeling techniques of the second‐order correlation function g(2)(τ) for a quantum emitter
Authors: Khaleel Farooq Abdulghafoor , Tawfeeq Shelan Khasro
Published: April 2022

The numerical techniques required to prove the single‐photon emission from any type of quantum emitter (QE) after being coupled to any nanostructure are presented in this paper. The Purcell effect modifies the emission characteristics of QEs, such as color centers in nanodiamonds, for example, nitrogen‐vacancy (NV) centers, silicon vacancy (SiV) centers, and so forth, or semiconductor quantum dots. Our numerical approach is based on the unique QEs' experimental photophysics parameters and numerical analysis software, which are MATLAB and Quantum Toolbox in Python (QuTiP). Our results show a comparable g(2) (τ) behavior between our proposed numerical model and the other two experimental results for the QE before and after coupling to a plasmonic waveguide with subwavelength dimensions. Our proposed method is essential to prove the single‐photon emission of modeled single‐photon source (SPS) in an on‐chip polarization‐dependent quantum key distribution system (QKD).
Opportunistic innovation in the age of digital services
Authors: Jeong Seongkyoon , Oke Adegoke , Choi Thomas Y.
Published: April 2022

This study is about competitive dynamics surrounding opportunistic innovation in the digital supply chain (i.e., on‐line gaming, multi‐media broadcasting, etc.). When a digital service firm falls short of delivering required services, consumers look for alternative service offerings. For competing firms, potential demand is created suddenly, and they are compelled to innovate to capture this opportunity. This innovation response occurs in reaction to a service failure, and we call it opportunistic innovation. We characterize opportunistic innovation as being situational and temporal—the opportunity is created by the failure of another firm, and it is taken up by the fast‐responding firms. The goal of this study is to develop a theory of opportunistic innovation and empirically examine its presence and associated constructs. We have compiled the daily usage‐and‐update history of 460 online gaming services between 2014 and 2017 and their 58 major service failure events. Our results confirm the temporal and situational characteristics of opportunistic innovation. Firms with alternative services quickly introduce innovation to the market shortly after a service failure when the readiness for convertibility at competing firms is high. In addition, results suggest that opportunistic innovation is constrained by the resource congestion on the supplier side in the digital supply chain.
Finite element modeling with subject‐specific mechanical properties to assess knee osteoarthritis initiation and progression
Authors: Lampen Nathan , Su Haoyun , Chan Deva D. , Yan Pingkun
Published: April 2022

Finite element models of the knee can be used to identify regions at risk of mechanical failure in studies of osteoarthritis. Models of the knee often implement joint geometry obtained from magnetic resonance imaging (MRI) or gait kinematics from motion capture to increase model specificity for a given subject. However, differences exist in cartilage material properties regionally as well as between subjects. This paper presents a method to create subject‐specific finite element models of the knee that assigns cartilage material properties from T2 relaxometry. We compared our T2‐refined model to identical models with homogeneous material properties. When tested on three subjects from the Osteoarthritis Initiative data set, we found the T2‐refined models estimated higher principal stresses and shear strains in most cartilage regions and corresponded better to increases in KL grade in follow‐ups compared to their corresponding homogeneous material models. Measures of cumulative stress within regions of a T2‐refined model also correlated better with the region's cartilage morphology MRI Osteoarthritis Knee Score as compared with the homogeneous model. We conclude that spatially heterogeneous T2‐refined material properties improve the subject‐specificity of finite element models compared to homogeneous material properties in osteoarthritis progression studies. Statement of Clinical Significance: T2‐refined material properties can improve subject‐specific finite element model assessments of cartilage degeneration.
Guidance for assessment of the muscle mass phenotypic criterion for the Global Leadership Initiative on Malnutrition diagnosis of malnutrition
Authors: Compher Charlene , Cederholm Tommy , Correia Maria Isabel T. D. , Gonzalez Maria Cristina , Higashiguch Takashi , Shi Han Ping , Bischoff Stephan C. , Boirie Yves , Carrasco Fernando , Cruz‐Jentoft Alfonso , Fuchs‐Tarlovsky Vanessa , Fukushima Ryoji , Heymsfield Steven B. , Mourtzakis Marina , Muscaritoli Maurizio , Norman Kristina , Nyulasi Ibolya , Pisprasert Veeradej , Prado Carla M. , de van der Schuren Marian , Yoshida Sadao , Yu Jianchun , Jensen Gordon , Barazzoni Rocco
Published: April 2022

The Global Leadership Initiative on Malnutrition (GLIM) provides consensus criteria for the diagnosis of malnutrition that can be widely applied. The GLIM approach is based on the assessment of three phenotypic (weight loss, low body mass index, and low skeletal muscle mass) and two etiologic (low food intake and presence of disease with systemic inflammation) criteria, with diagnosis confirmed by any combination of one phenotypic and one etiologic criterion fulfilled. Assessment of muscle mass is less commonly performed than other phenotypic malnutrition criteria, and its interpretation may be less straightforward, particularly in settings that lack access to skilled clinical nutrition practitioners and/or to body composition methodologies. In order to promote the widespread assessment of skeletal muscle mass as an integral part of the GLIM diagnosis of malnutrition, the GLIM consortium appointed a working group to provide consensus‐based guidance on assessment of skeletal muscle mass. When such methods and skills are available, quantitative assessment of muscle mass should be measured or estimated using dual‐energy x‐ray absorptiometry, computerized tomography, or bioelectrical impedance analysis. For settings where these resources are not available, then the use of anthropometric measures and physical examination are also endorsed. Validated ethnic‐ and sex‐specific cutoff values for each measurement and tool are recommended when available. Measurement of skeletal muscle function is not advised as surrogate measurement of muscle mass. However, once malnutrition is diagnosed, skeletal muscle function should be investigated as a relevant component of sarcopenia and for complete nutrition assessment of persons with malnutrition.
Temperature‐ and pressure‐dependent phonon dynamics properties of gallium selenide telluride
Authors: Oliveira Victor V. , Leite Fábio F. , Silva Francisco W.N. , Oliveira Francisco W.C. , Araujo Francisco D.V. , Menezes Alan S. , Paraguassu W. , Souza Filho Antonio G. , Viana Bartolomeu C. , Alencar Rafael S.
Published: April 2022

Understanding the thermodynamic properties of materials is a fundamental issue in physics, and its knowledge is crucial for targeting a specific material for possible applications. In this work, we report a temperature‐ and pressure‐dependent Raman study of bulk GaSe0.5Te0.5 alloy, besides their relevant thermodynamic parameters. Our results show a nonlinear redshift for the
and
vibrational modes as the temperature increases in the temperature range from 10 to 748 K. Such behavior is well described by considering both thermal expansion and phonon–phonon coupling contributions. By combining density functional theory (DFT) calculations and Raman spectroscopy experiments, the anharmonic constants relative to the three‐ and four‐phonon decay processes, mode‐Grüneisen parameters, Debye temperature, thermal expansion coefficient, and bulk modulus were estimated for GaSe0.5Te0.5 alloy. Furthermore, the high‐pressure measurements and DFT calculations, performed in the pressure range from 0 to 26.4 GPa, show a quadratic trend for the
and
modes as a function of pressure, with the
modes being more compressible than
one, that is,
. No structural phase transition is observed until the maximum pressure reached in the experiment. This study took a step forward in the understanding of mechanical and thermal properties related to GaSe0.5Te0.5 alloy, whose determined parameters are important for designing new applications.
Incorporating historical control information in ANCOVA models using the meta‐analytic‐predictive approach
Authors: Qi Hongchao , Rizopoulos Dimitris , van Rosmalen Joost
Published: April 2022

The meta‐analytic‐predictive (MAP) approach is a Bayesian meta‐analytic method to synthesize and incorporate information from historical controls in the analysis of a new trial. Classically, only a single parameter, typically the intercept or rate, is assumed to vary across studies, which may not be realistic in more complex models. Analysis of covariance (ANCOVA) is often used to analyze trials with a pretest–posttest design, where both the intercept and the baseline effect (coefficient of the outcome at baseline) affect the estimated treatment effect. We extended the MAP approach to ANCOVA, to allow for variation in the intercept and the baseline effect across studies, and possibly also correlation between these parameters. The method was illustrated using data from the Alzheimer's Disease Cooperative Study (ADCS) and assessed with a simulation study. In the ADCS data, the proposed multivariate MAP approach yielded a prior effective sample size of 79 and 58 for the intercept and the baseline effect respectively and reduced the posterior standard deviation of the treatment effect by 12.6%. The result was robust to the choice of prior for the between‐study variation. In the simulations, the proposed approach yielded power gains with a good control of the type I error rate. Ignoring the between‐study correlation of the parameters or assuming no variation in the baseline effect generally led to less power gain. In conclusion, the MAP approach can be extended to a multivariate version for ANCOVA, which may improve the estimation of the treatment effect.
Leucine protects bovine intestinal epithelial cells from hydrogen peroxide‐induced apoptosis by alleviating oxidative damage
Authors: Mao Huiling , Zhang Yanfang , Ji Wenwen , Yun Yan , Wei Xiaoshi , Cui Yanjun , Wang Chong
Published: April 2022

BACKGROUND

The present study aimed to investigate whether leucine (Leu) alleviates oxidative injury in bovine intestinal epithelial cells (BIECs) induced by hydrogen peroxide (H2O2), as well as the underlying molecular mechanisms.

RESULTS

BIECs were treated with H2O2 (1 mmol L−1) and/or Leu (0, 0.9, 1.8 or 3.6 mmol L−1) for 2 h. Leu increased cell viability (P < 0.05) and decreased the release of lactate dehydrogenase (P < 0.05) in BIECs challenged by H2O2. Then, the cells were treated with H2O2 (1 mmol L−1) and/or Leu (1.8 mmol L−1) for 2 h. Compared with the H2O2 group, cells treated with Leu and Leu + H2O2 exhibited increased (P < 0.05) mRNA and protein expression of superoxide dismutase 2 (SOD2), catalase (CAT), glutathione peroxidase 1 (GPx1), heme oxygenase 1 (HO‐1) and nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 (Nrf2). BIECs treatment with Leu significantly reduced (P < 0.05) apoptosis induced by H2O2. BIECs were transfected with Nrf2 small interfering RNA (siRNA) for 48 h and/or treated with H2O2 (1 mmol L−1) and/or Leu (1.8 mmol L−1) for another 2 h. Transfection with Nrf2 siRNA abrogated the protective effect of Leu against H2O2‐induced apoptosis and the mRNA and protein expression of SOD2 (P < 0.05).

CONCLUSION

These results indicate that Leu promotes the relative expression of antioxidant enzymes (SOD2, CAT and GPx1) and phase II detoxification enzymes (HO‐1) by upregulating nuclear Nrf2 and activating the Nrf2 signaling pathway, thus enhancing the antioxidant capacity of cells. © 2022 Society of Chemical Industry.
Antioxidant and antimicrobial potential of six Fucoids from the Mediterranean Sea and the Atlantic Ocean
Authors: De La Fuente Gina , Pinteus Susete , Silva Joana , Alves Celso , Pedrosa Rui
Published: April 2022

BACKGROUD

In recent years, research on the bioactive properties of macroalgae has increased, due to the great interest in exploring new products that can contribute to improve human health and wellbeing. In the present study, the antioxidant and antimicrobial potential of six different brown algae of the Fucales order were evaluated, namely Ericaria selaginoides, Ericaria amentacea, Gongolaria baccata, Gongolaria usneoides, Cystoseira compressa and Sargassum vulgare (collected along the Mediterranean and Atlantic coasts). The antioxidant capacity was measured by the 2,2‐diphenyl‐1‐picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, the oxygen radical absorbent capacity (ORAC) and the ferric reducing antioxidant power (FRAP) and were related to the total phenolic content (TPC). The antimicrobial activity was evaluated measuring the growth inhibition of Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans.

RESULTS

The highest antioxidant capacity was obtained for Ericaria selaginoides revealing the highest capacity to scavenge DPPH radical [half maximal effective concentration (EC50) = 27.02 μg mL−1], highest FRAP (1761.19 μmol FeSO4 equivalents g−1 extract), high ORAC (138.92 μmol TE g−1 extract), alongside to its high TPC (121.5 GAE g−1 extract). This species also reported the highest antimicrobial capacity against Staphylococcus aureus [half maximal inhibitory concentration (IC50) = 268 μg mL−1].

CONCLUSIONS

Among all studied seaweed, Ericaria selaginoides reveals the highest antioxidant and antimicrobial activities, and thus should be explored as a natural food additive and/or functional ingredient. © 2022 Society of Chemical Industry.
Microsecond high‐contrast continuous 2.25π phase modulation based on non‐linear Kerr effect of vertically aligned deformed helix ferroelectric liquid crystal
Authors: Yuan Zheng‐Nan , Sun Zhi‐Bo , Yu Xin‐Yi , Cheng Ming , Cheng Yue‐chu , Li An‐ran , Vashchenko Valerii , Kwok Hoi‐Sing , Srivastava Abhishek K.
Published: April 2022

Here we disclose a fast (ON time ∼50 μs and OFF time ∼25 μs at 55
), high‐contrast, continuous phase modulator without fringe field effect (FFE). The phase modulator uses the Kerr effect of vertically aligned deformed helix ferroelectric liquid crystals (VADHFLCs). Specifically, FFE is a long‐term problem for nematic liquid crystals (NLCs). In this article, we are disclosing, for the first‐time found, that no FFE exists for VADHFLCs, even for phase modulator with 1‐μm pixel pitch. It is an attractive feature for ultra‐high‐resolution display and photonic applications. Moreover, the Kerr constant is 88
, and the contrast ratio is larger than 1000:1. It is a promising candidate for high‐PPI augmented reality (AR)/virtual reality (VR) displays, wavelength selective switch (WSS), hologram, adaptive optics, and LiDARs.
“Slow” and “fast” in blue carbon: Differential turnover of allochthonous and autochthonous organic matter in minerogenic salt marsh sediments
Authors: Komada Tomoko , Bravo Anthony , Brinkmann Mandy‐Tanita , Lu Kevin , Wong Lily , Shields Gavin
Published: April 2022

Salt marshes are recognized as blue carbon ecosystems for their ability to rapidly sequester organic carbon (OC) via sedimentation. For this reason, there is growing interest in managing these systems to help mitigate climate change. However, in order for sediment accretion to offset ongoing CO2 emissions, organic matter undergoing burial must be derived from contemporary primary production. To investigate the provenance of OC sequestered by salt marshes, we analyzed the concentration and isotope composition (δ13C and Δ14C) of sedimentary OC in two minerogenic marshes in San Francisco Bay, California, USA. Data from the low marsh dominated by Spartinaspp. show that autochthonous OC is entering the sediment matrix and may in part be stabilized through incorporation into the mineral‐bound pool. However, the sedimentary OC stock as a whole is dominated by material with low values of δ13C (~ −20 to −25‰) and Δ14C (~ 100 to −300‰) indicating a preponderance of allochthonous OC that was retained in other OC reservoirs for 102 to 103 years prior to deposition in the marsh. Diagenetic modeling of OC and its δ13C values further shows that autochthonous OC is lost from the sediment profile at a much faster rate than allochthonous OC. The rapid turnover of contemporary autochthonous OC (“fast carbon”) relative to the apparent stability of old allochthonous OC (“slow carbon”) suggest that carbon burial at these sites is largely decoupled from ongoing CO2 emissions.
Ultra‐Facile Fabrication of Hydrogels through Photopolymerization of Oleyl Methacrylate and Epoxidized Oleyl Methacrylate with N‐Isopropylacrylamide
Authors: Cakir Hatir Pinar , Cayli Gokhan
Published: April 2022

This study reports an ultra‐facile, economical, and environmentally friendly hydrogel synthesis method using renewable raw materials. The synthesis and photopolymerization of oleyl methacrylate (OM) and the epoxidized derivative of OM monomers are evaluated. In the first step, oleyl alcohol is esterified with methacryloyl chloride and then epoxidized via the Prilezhaev reaction. These monomers are used for hydrogel synthesis. For this purpose, they are polymerized with N‐isopropyl acrylamide, N,N‐methylene bis(acrylamide), or ethylene glycol dimethacrylate (EDGMA) via the photopolymerization technique. Novel hydrogels are successfully fabricated using a green process. Epoxidized OM‐based hydrogel achieves an excellent yield of 87.1%. Moreover, low‐energy UV irradiation and short reaction times reduces energy consumption. The thermal properties of the gels are also considered by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis techniques. DSC results reveal that the epoxidized OM‐based hydrogel exhibits a melting peak at 84.5 °C. The highest 5% weight loss temperature is obtained for the OM‐EDGMA copolymer as an indicator of thermal stability.
Well‐Defined Tetrazole‐Functional Copolymers as Macromolecular Ligands for Luminescent Ir(III) and Re(I) Metal Species: Synthesis, Photophysical Properties and Application in Bioimaging
Authors: Dallerba Elena , Hartnell David , Hackett Mark J. , Massi Massimiliano , Lowe Andrew B.
Published: April 2022

Well‐defined copolymers containing luminescent iridium and hybrid iridium/rhenium fragments are prepared utilizing parent poly(n‐butyl acrylamide‐co‐N‐(1H‐tetrazol‐5‐yl) acrylamide) as macromolecular chelating species. The parent (co)polymers are prepared via the modification of a precursor poly(pentafluorophenyl acrylate) (polyPFPA) homopolymer, prepared by reversible addition‐fragmentation chain transfer polymerization, with n‐butylamine and 5‐aminotetrazole. Reaction of the parent copolymers with [Ir2(ppy)4(μ−Cl2)] (ppy = 2‐phenylpyridine) yields modified copolymers containing the Ir(ppy)2 fragment as a pendent group. Attachment of the Ir species is confirmed by a combination of photophysical studies, UV–Vis spectroscopy, and visually under irradiation with UV light. Importantly, it is demonstrated that the chelation of the Ir(ppy)2 fragment to a polymeric scaffold does not impact the fundamental photophysical properties of the Ir species. Attachment of a second luminescent metal species, Re(CO)3(phen) (phen = 1,10‐phenanthroline), gives hybrid materials containing Re(I) and Ir(III). The photophysical properties of these hybrid materials are consistent with the presence of both metal species and indicate the occurrence of energy transfer phenomena from the polymer‐bound Ir to Re metal centers. Finally, it is demonstrated that the Ir modified polymers and the Ir/Re hybrid materials offer potential in tissue imaging applications with scope to tune both luminescent properties and biological specificity as evidenced from preliminary brain tissue staining experiments.
Sustainable food packaging films based on alginate and aloe vera
Authors: Hadi Alina , Nawab Anjum , Alam Feroz , Zehra Kishwar
Published: April 2022

Biodegradable films based on sodium alginate and aloe vera were prepared by casting technique. The resulting films were characterized by swelling behavior, scanning electron microscopy, biodegradation, as well as mechanical and barrier properties. The aloe vera gel exerted a positive influence on mechanical and physico‐chemical properties. Aloe vera gel improved the tensile strength of the films giving maximum value of 21.20 N/mm2at 20% gel. Water vapor permeability of the composite films was reduced which made the film more effective as a moisture barrier, giving the most efficient result of 1.16 × 10−10 g m−1 s−1 Pa−1at 50% aloe vera gel. The present study demonstrates the viability of the composite alginate aloe vera films as a biodegradable alternative to synthetic plastic films for the packaging of food materials.
Computational design of stapled peptide inhibitor against SARS‐CoV‐2 receptor binding domain
Authors: Choudhury Asha Rani , Maity Atanu , Chakraborty Sayantani , Chakrabarti Rajarshi
Published: April 2022

Since its first detection in 2019, the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS‐CoV‐2) has been the cause of millions of deaths worldwide. Despite the development and administration of different vaccines, the situation is still worrisome as the virus is constantly mutating to produce newer variants some of which are highly infectious. This raises an urgent requirement to understand the infection mechanism and thereby design therapeutic‐based treatment for COVID‐19. The gateway of the virus to the host cell is mediated by the binding of the receptor binding domain (RBD) of the virus spike protein to the angiotensin‐converting enzyme 2 (ACE2) of the human cell. Therefore, the RBD of SARS‐CoV‐2 can be used as a target to design therapeutics. The α1 helix of ACE2, which forms direct contact with the RBD surface, has been used as a template in the current study to design stapled peptide therapeutics. Using computer simulation, the mechanism and thermodynamics of the binding of six stapled peptides with RBD have been estimated. Among these, the one with two lactam stapling agents has shown binding affinity, sufficient to overcome RBD‐ACE2 binding. Analyses of the mechanistic detail reveal that a reorganization of amino acids at the RBD‐ACE2 interface produces favorable enthalpy of binding whereas conformational restriction of the free peptide reduces the loss in entropy to result higher binding affinity. The understanding of the relation of the nature of the stapling agent with their binding affinity opens up the avenue to explore stapled peptides as therapeutic against SARS‐CoV‐2.
High‐precision positioning technology for high‐performance quantum networks
Authors: Kolata Kolja
Published: April 2022

A team led by Gerhard Rempe at the Max Planck Institute of Quantum Optics uses SmarAct's nano‐precise, stick‐slip piezo stages to enter the uncharted territory of quantum communications. In order to make this happen, they couple‐crossed optical fiber cavities to one atom. This setup essentially forms a quantum network node that connects to two quantum channels, one provided by each cavity. It features passive, heralded and high‐fidelity quantum memory that is not dependent on any amplitude and phase‐critical control fields or error‐prone feedback loops. Slight modification to the crossed optical fiber cavity setup provides non‐destructive qubit detection within quantum networks. Both the highly reliable quantum memory system and the nondestructive qubit detection represent breakthroughs that pave the way for fully functional, large‐scale quantum networks with multiple connected nodes [1, 2].
Pediatric empyema: Are ultrasound characteristics at the time of intervention predictive of reintervention?
Authors: Haggie Stuart , Selvadurai Hiran , Gunasekera Hasantha , Fitzgerald Dominic A. , Lord David , Chennapragada Murthy S.
Published: April 2022

Background

Parapneumonic effusions and empyema are the most frequent complication of pediatric pneumonia. Interventions include chest drain and fibrinolytics (CDF) or thoracoscopic surgery. CDF is considered less invasive, and more cost‐effective though with higher rates of reintervention. We hypothesized that sonographic pleural fluid characteristics could identify cases at increased risk of reintervention following primary CDF.

Methods

A retrospective cohort of complicated pneumonia managed with primary CDF (2011−2018). Cases were reviewed using ultrasound criteria to describe pleural fluid. We analyzed the correlation between ultrasound findings and reintervention.

Results

We report 129 cases with a median age of 3.8 years and 44% female. A repeat intervention occurred for 24/129 (19%) cases. The interobserver reliability was moderate for the number of septations (κ 0.72, 95% CI [confidence interval]: 0.62−0.81), weak for the size of the largest locule (κ 0.55, 95% CI: 0.44−0.67), and minimal for the level of echogenicity (κ 0.24, 95% CI: 0.11−0.37), pleural thickening (κ 0.29, 95% CI: 0.17−0.42), maximum effusion depth (κ 0.37, 95% CI: 0.22−0.51), and radiologist's risk for reintervention (κ 0.34, 95% CI: 0.18−0.5). A repeat intervention was not associated with any objective sonographic variable.

Conclusion

We report no association between ultrasound characteristics and repeat intervention for complicated pneumonia following primary CDF treatment. There was minimal interobserver agreement in reporting ultrasound characteristics despite more objective criteria. Clinicians rely on ultrasound findings to support decisions around intervention in pediatric empyema. This study does not support relying on ultrasound to estimate the likelihood of reintervention.