利用者:加藤勝憲/脳切除手術
Ablative brain surgery | |
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治療法 | |
シノニム | Brain lesioning |
診療科 | neurology |
脳切除術(脳病変術とも呼ばれる)とは、神経疾患や精神疾患を治療するために、さまざまな方法で脳組織を外科的に切除することである。アブレーション」という言葉は、「運び去られる」という意味のラテン語Ablatusに由来する。しかし、ほとんどの場合、アブレーションによる脳手術は、脳組織を除去するのではなく、組織を破壊してそのままにしておくのである[1]。切除手術や脳深部刺激療法には、対象となる核がいくつかある。運動視床、淡蒼球、視床下核などである[2]。
Ablative brain surgery (also known as brain lesioning) is the surgical ablation by various methods of brain tissue to treat neurological or psychological 、 lesions
脳の切除手術は、フランスの生理学者ピエール・フルーレンス(1794-1867)によって初めて導入された。彼は動物から神経系のさまざまな部位を切除し、ある部位を切除することによってどのような影響が生じるかを観察した。例えば、ある部位を切除した後、動物が腕を動かせなくなった場合、その部位が腕の動きを制御していると考えられた。脳の一部を切除する方法は「実験的アブレーション」と呼ばれた。実験的アブレーションを用いて、フローレンスは心拍数と呼吸を制御する脳の領域を発見したと主張した[3]。
Pierre Flourens (1794–1867)
脳の切除手術は、神経生物学の研究ツールとしてもよく使われる。例えば、脳の特定の部位を切除し、行動テストを行った動物の違いを観察することで、切除したすべての部位の機能を推測することができる。
実験的アブレーションは動物を用いて行われる。このような研究は、病変や脳組織の切除によって引き起こされる不可逆的な影響や損傷のために、ヒトに対しては非倫理的であると考えられている。しかし、(事故や病気によって引き起こされた)脳の病変が行動に及ぼす影響を観察することで、脳のさまざまな部位の機能について結論を導き出すことができる[4]。
Experimental ablation is used in research on animals.
Uses
[編集]パーキンソン病
[編集]パーキンソン病(PD)は、大脳基底核の進行性変性疾患であり、黒質(SNc)のドパミン作動性細胞の消失を特徴とするsubstantia nigra, pars compacta (SNc).[2]。1990年代には、淡蒼球が一般的な手術標的であった。片側の淡蒼球切除術では、体の片側(脳を手術した側とは反対側)の振戦とジスキネジアが改善するが、両側の淡蒼球切除術では、言語と認知に不可逆的な悪化が生じることが判明した。
パーキンソン病に対する他の2つの急速に発展している、または可能性のある外科的アプローチは、脳深部刺激療法(deep brain stimulation、DBS)と回復療法である[2]。
脳深部刺激療法は、脳の特定部位に電気インパルスを送る神経刺激医療機器(「脳ペースメーカー」と呼ばれることもある)を埋め込む外科的治療法である。一般に、脳深部刺激療法はアブレーションと同じ効果があり、調節可能で可逆的であるため、アブレーションよりも望ましいと考えられている[5]。
脳深部刺激療法はパーキンソン病の治療において重要な進歩である。DBSは薬物治療抵抗性の振戦や治療に関連した運動合併症の管理に使用されることがあり、疾患の経過のある段階で患者の4.5%から20%に効果があると考えられる。高頻度DBSは、しばしば病変部と同様の行動学的効果をもたらす。
オーストラリアでは、PD患者は専門のDBSチームによって検討され、DBSに関連する可能性の高い利益とリスクが各個人について評価される[2]。本ガイドラインの目的は、神経内科医と一般医がDBSチームへの紹介が有益と思われる患者を特定するのを支援することである。紹介の一般的な適応は、最適な薬物療法で十分にコントロールできない運動変動および/またはジスキネジア、薬物治療抵抗性の振戦、薬物療法に対する不耐性である。最適な薬物療法で満足のいく運動制御が得られない場合は、早期にDBSを検討するために紹介することが推奨される[6]。
視床も振戦の潜在的な治療標的である。一部の国では視床下核も治療標的であるが、米国では副作用が強いため治療標的になっていない。
視床の一部の刺激や病変は、さまざまな精神・神経疾患に用いられてきたが、運動障害に用いられる場合は視床の運動核が対象となる[2]。
The thalamus is another potential target for treating a tremor; in some countries, so is the subthalamic nucleus, although not in the United States due to its severe side effects.
視床切除術はパーキンソン病治療のもう一つの外科的選択肢である。しかし、視床切開術が成功しても、硬直は完全にはコントロールされず、筋緊張低下に取って代わられる。さらに、重大な合併症が起こる可能性があり、例えば、右利きの患者に左腹外側視床切開術を行うと言語が悪化し、右視床切開術を行うと視覚-空間障害が起こる [7] 。
しかし、DBSが不可能な患者に対しては、視床下核のアブレーションが安全で効果的であることが示されている。DBSが適さない患者もいる。免疫不全患者は、DBSが適さない状況の一例である[8]。
しかし、DBSがあまり行われない大きな理由はコストである。DBSはコストが高いため、裕福でない地域では実施できない。そのような場合には、視床下核(STN)に永久病変を形成するのが、より好ましい外科的処置であるためである[9]。外科手術は脳の利き手でない側で行われる。病変があれば、ペースメーカーの交換を何度も回避できる。
さらに言えば、副作用のない刺激で効果が得られ、ペースメーカーを変更する必要がある患者には、同じ位置で病変を形成することができる。刺激パラメータは、病変の好ましい大きさの目安として機能する[10]。破壊すべき脳の部位を特定するために、微小電極マッピングのような新しい技術が開発されている[11]。
Cluster headaches
[編集]群発頭痛は周期的なパターンで起こる。群発頭痛は最も痛みを伴う頭痛のひとつです。群発頭痛は、夜中に頭の片側の眼球やその周辺の激しい痛みで目が覚めることが多いため、「目覚まし時計頭痛」と呼ばれることもあります。発作は数週間から数ヵ月続くこともある。薬物治療に失敗した場合は、侵襲的な神経刺激療法が有望である。群発頭痛は三叉神経の焼灼術によって治療されてきたが、あまり有効ではなかった。群発頭痛に対する他の外科的治療法も現在研究中である [12]。
Psychiatric disorders
[編集]切除的精神外科手術は、現在も各国の数少ない施設で行われている[13]。米国には、マサチューセッツ総合病院をはじめ、精神外科的切除術を行っているセンターがいくつかある[14] 。ベルギー[13]、イギリス[15]、ベネズエラなどは、この技法がいまだに使われている国の例である。中華人民共和国では、精神・神経疾患、特に統合失調症、臨床うつ病、強迫性障害などの治療に外科的切除術が用いられていた[16] 。
新華社通信は、中華人民共和国衛生部が統合失調症に対する施術を禁止し、その他の症状に対する施術を厳しく制限していると報じている[17]。最近の研究では、脳深部刺激療法(DBS)が、強迫性障害など一般に治療抵抗性の重度の精神疾患に対する脳手術に取って代わり始めている[18]。
方法
[編集]実験的アブレーションでは、動物の頭蓋骨に穴を開け、定位装置を用いて電極やカニューレと呼ばれる細い管を脳に挿入する。電極に電気を流すことで脳に病変を生じさせ、脳の標的領域にダメージを与えることができる。同様に、カニューレに化学物質を挿入し、目的の領域にダメージを与えることもできる。動物の事前の行動と病変後の行動を比較することで、研究者は損傷した脳区分の機能を予測することができる[19] 。
近年、レーザーは大脳組織と小脳組織の両方の切除に有効であることが示されている。例えば、MRIガイド下レーザー焼灼術と呼ばれるレーザー技術[20]は、病変の位置と大きさを非常に正確に決定でき、隣接組織への熱損傷はほとんどない。テキサス小児病院は、脳病変を効果的かつ正確に破壊・治療するために、このMRIガイド下レーザー焼灼法をいち早く導入した病院のひとつである。その代表的な例が、この病院の患者で、この治療法の成功により、頻繁な発作を起こさなくなった患者である[21]。
MRIガイド下レーザー焼灼術は、脳腫瘍、前立腺腫瘍、肝臓腫瘍の切除にも用いられる。加熱や凍結も脳切除術の代替法である[22]。
シャム病変
[編集]シャム病変とは、研究者が実験的アブレーションに関与する動物にプラセボ病変を与える方法である。カニューレや電極を脳組織に留置する場合、その器具自体によって意図しない付加的な損傷が生じる。偽の病変とは、通常の病変と同じ場所に病変を与える器具を置くだけで、化学的、電気的プロセスはない。この手法により、研究者は意図した病変とは別のダメージをコントロールすることで、適切な対照群と適切に比較することができる[23]。
興奮毒性病変
[編集]興奮毒性病変とは、カニューレを使って興奮性アミノ酸を脳に注入することである。このアミノ酸は、実質的に神経細胞を刺激して死滅させるために使用される。海人酸は、この種の病変に用いられる興奮性アミノ酸の一例である。この病変の決定的な利点は、その特異性にある。化学物質は選択的であるため、周囲のニューロンの軸索にはダメージを与えず、標的ニューロンだけにダメージを与える[1]。
高周波病変
[編集]高周波病変は、脳組織に設置された電極によって生じる。RF電流は非常に高い周波数の交流電流である。電流が組織を通過する過程で熱が発生し、周囲の細胞を死滅させる。興奮毒性病変とは異なり、RF病変は電極先端の近傍のすべてを破壊する[1]。
チャールズ・オブライエン( Charles O'Brien)博士によれば、側坐核に対する脳切除術の使用は、依存症を治療する方法としては間違っている。しかし、ジョン・アドラー博士(Dr. John Adler)は、アブレーションによって側坐核の働きに関する貴重な情報が得られると考えている[24]。
関連項目
[編集]- Ablation (artificial intelligence), analogous process used in artificial neural networks
出典
[編集]- ^ a b c Carlson, Neil R. (2013). Physiology of Behavior. New Jersey, United States: Pearson Education Inc.. p. 132. ISBN 978-0-20523939-9 引用エラー: 無効な
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関連文献
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