健常成人を対象とした横隔膜筋疲労前後における呼吸耐力予備指数（BIT Indices）の比較

古賀医療研究所
　Koga　Institute　for　Medical　Research

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健常成人を対象とした横隔膜筋疲労前後における呼吸耐力予備指数(BIT Indices)の比較
森川順子, Dawn Marie Axness, Chontel Ross, Lonny Ashworth MEd, RRT.
ボイシー州立大学, ボイシー, アイダホ

抄録：
（目的）
　健常成人を対象に、吸気筋疲労が生じる前後でBITインデックス（呼吸耐力予備指数）を計測、比較すること。
（対象・方法）
　対象は健常成人4名。
それぞれの対象に吸気筋への負荷をかけ、この前後でBITインデックスを計測し、どのように変化したか比較・観察した。
（結果）
　BITインデックスは、呼吸筋への負荷により、2名は増加、1名は低下、1名は不変であった。
（考察）
　さらなる研究として、実際の筋疲労の有無を評価する方法、呼吸筋疲労および/または呼吸筋力低下のある患者のBITインデックス測定の検討が必要と考えられた。

本文要約：
　背景：　呼吸耐力予備指数（BITインデックス）は、横隔膜の筋疲労を測定するためのTension Time Index（TTIdi）の代用として、古賀俊彦先生によって発案された。BITインデックスは、吸気時間/全呼吸時間×一回換気量/肺活量：（Ti/Ttot）×（Vt/VC）と定義される。閉塞性睡眠時無呼吸症候群で夜間NPPVを使用している患者は、健常成人と比較してBITインデックスが高値を示すことを、古賀先生は示した。現在、BITインデックスの臨床的基準や、各個人のBITインデックスが変化するという根拠は示されていない。この研究の目的は、健常成人の基準値を測定した後、横隔膜の筋疲労を誘発し、BITインデックスの変化の有無を比較観察することである。
　方法：　当研究は、当校倫理委員会の規定に沿って行われた。対象4名の一回換気量、肺活量、吸気時間、全呼吸時間、最大吸気筋力（MIP）を、METEOR呼吸メカニクスハンドヘルドモニターを使用して測定し、基準値となるBITを被検者ごとに計測した。次に、被検者は40％最大吸気筋力の吸気筋力トレーナーを使用しながら呼吸し、心拍数、呼吸数、呼吸困難感（修正ボルグスケール）を3分ごとに計測した。被検者は、修正ボルグスケール10（最大値）になるまで、吸気筋力トレーナーを使って呼吸し続けた。その時点での最大吸気筋力を再度測定し、肺機能検査を再度行い、BITインデックスを計測した。
　結果：　横隔膜の筋疲労を誘発することは困難であったが、4名中2名の被検者において筋疲労に達し、BITインデックスは増加した。BITインデックスは、2名は増加、1名は低下、1名は変化を認めなかった。BITインデックスが増加した被検者は、MIPの低下、VtおよびVt/VCの増加を認めた。一方、BITインデックスが低下または変化を認めなかった被検者のMIPは増加し、VtおよびVt/VCは低下した。
　結論：　BITインデックスが上昇した2名は、吸気筋負荷開始から40分以内に修正ボルグスケール10に達した。BITインデックスが低下した被検者は、77分間吸気筋力トレーナーを使用し続けていた。BITインデックスが変化しなかった被検者は、負荷終了時において三点支持姿勢（tripod position）をとっていた。筋疲労を誘発する手段の評価と、呼吸筋疲労および/または呼吸筋力低下のある患者のBITインデックス測定が、更なる研究として必要と考える。

Comparing Breathing Intolerance (BIT) Indices
Pre- and Post-Diaphragmatic Muscle Fatigue in Healthy Adults
Junko Morikawa, Dawn Marie Axness, Chontel Ross, Lonny Ashworth MEd, RRT.
Boise State University, Boise, ID.

Abstract:
Background: Breathing Intolerance Index (BIT Index) was proposed by Dr. Toshihiko Koga as an alternative to measuring the Tension Time Index of the diaphragm (TTIdi) to measure diaphragmatic fatigue. BIT Index is defined as Inspiratory Time/Total Time multiplied by Tidal Volume/Vital Capacity: (Ti/Ttot) x (Vt/VC). Dr. Koga previously found that subjects who used NPPV at night for OSA had a higher BIT Index when compared to healthy adults. Presently, there is no clinical scale for the BIT Index and there is no evidence to show that an individual's BIT Index can be altered. The purpose of this study was to measure the baseline BIT Index in healthy individuals, then to induce diaphragmatic muscle fatigue, and see if the BIT Index changes.
Methods: Following IRB approval, four subjects' baseline Vt, VC, Ti, Ttot and MIP were measured using the METEOR Respiratory Mechanics Handheld Monitor. The baseline BIT Index was calculated for each subject. Next, each subject used an Inspiratory Muscle Trainer set at 40% of their MIP. Each subject's heart rate, respiratory rate and level of dyspnea (using the Modified Borg Scale) were monitored every three minutes. Each subject continued the use of the Inspiratory Muscle Trainer until a 10 (maximal) was reached on the Modified Borg Scale. At this point, the MIP was immediately re-measured and spirometry measurements were repeated to obtain new data points for the BIT Index.
Results: Inducing diaphragmatic fatigue proved difficult, but when it was achieved, the BIT Index increased in two of the four subjects. Two of the subjects' BIT Index increased, in one subject the BIT Index decreased and the BIT Index of the final subject did not change. For the subjects whose BIT Index increased, the MIP decreased, while Vt and Vt/VC increased. For the two subjects whose BIT Index did not change or decreased, MIP increased, while Vt and Vt/VC decreased.
Conclusions: The two subjects who had an increase in their BIT Index reached a 10 on the Modified Borg Scale in less than forty minutes. The subject whose BIT Index decreased used the inspiratory muscle trainer for seventy-seven minutes. The subject who had no change in BIT Index ended the testing period in a tripod position. Further studies are needed to evaluate alternate methods of inducing muscle fatigue and to evaluate the BIT Index for patients with muscle fatigue and/or muscle weakness.