神経内視鏡技術

  神経内視鏡の発展
  初期には本格的な神経内視鏡はなく.ほとんどが他の臨床分野から借用し.水頭症の治療を試みるためにのみ使用されていたが.当時使用されていた内視鏡の径が粗く.光学的品質や照明が悪く.適切な手術器具がなかったため.手術は外傷性で効果がなく.死亡率も高いものであった。1970年代に入り.キンズコラムレンズシステムの登場により.神経内視鏡は新しい時代を迎え.この内視鏡技術を水頭症に対する脳室脈絡叢焼灼術に応用したところ.手術成績が従来に比べ著しく向上したという報告があり.他の脳外科手術にも拡大し始めた。
  1980年代には.CTやMRの出現により脳神経外科手術自体が急速な発展段階を迎え.従来の脳神経外科手術からマイクロ脳神経外科手術.さらには低侵襲脳神経外科手術へと移行していきました。
  関連科学の進歩に牽引され.内視鏡とその補助器具の更新速度が著しく加速し.次第に小型化.高解像度化.立体視拡大化の方向に発展し.これを通じて照明.洗浄.吸引.止血.切断.バルーン拡張.撮影.動画などの複雑な操作が可能になり.内視鏡はより便利に運用できるようになった。内視鏡を使用する際の欠点であった局所の絞りにくさや止血の悪さも解消され.内視鏡治療の幅はますます広がっています。水頭症の治療のほか.動脈瘤手術.先小角手術.鞍部手術の観察.経蝶形骨下垂体腺腫.表皮嚢胞.頭蓋咽頭腫の治療などによく使われます。
  オーストリアの脳外科医Auerは.頭蓋内血腫に対して直径6mmの内視鏡を適用し.頭蓋骨に1cm大の骨穴を開けるだけで血腫を吸引し.超音波を用いて術中に血腫の位置を確認し.レーザーで内視鏡を用いて止血するという優れた業績を上げた。また.脳腫瘍の生検.脳内嚢胞性病変の嚢胞壁切除.固形腫瘍のレーザー照射にも上記の手技を用い.良好な手術成績を上げている。内視鏡手術は13例終了し.手術合併症はわずか1.6%で.手術による死亡はなかった。近年.一部の学者は超音波.定位.レーザー技術を同時に用いて内視鏡手術を行うことも行っており.これは超音波定位内視鏡と呼ばれている。
  Bauerなどのドイツの脳神経外科医は.さらにこの技術を水頭症.間質性または脳室内嚢胞.脳膿瘍.脳内血腫.脊髄空洞症などの治療や.低悪性度グリオーマの間質性放射線治療に応用し.手術は良い成績を収めています。手術による死亡率は1%以下.手術による障害率は3%以下です。
  1.術野のデッドスペースをなくすことができる
  顕微鏡下脳外科手術において.内視鏡の応用は術中に見つけにくい死角部分の手術を完結させることができ.術野外の領域を直接顕微鏡で観察することにより.術野の露出度を高め病変を見逃さないだけでなく.脳組織への負担を減らし.術後合併症を軽減し術後反応を緩和させることが可能です。
  2. 2.パノラマビューが得られる
  手術用顕微鏡は直線的に照明され筒状の視野であるのに対し.内視鏡管は側面からの視野となるため.病変部のパノラマ画像が得られ.病変部側面や周囲の重要な神経や血管構造を明確に把握し.周囲の病変組織の切除を誘導することができ.手術用顕微鏡とは比較にならないほど良好な視野が得られます。
  3.顕微鏡では届かない手術部位にも到達可能
  神経内視鏡は.術野の局所照明の強度を高め.観察対象を局所的に拡大し.視角を広げることができるためです。そのため.顕微鏡では見ることができない部分を見ることができます。現在.主に頭蓋内動脈瘤の構造.小脳角部や頭蓋底腫瘍の観察に使用されています。
  4. 手術の侵襲が少なく.痛みが少なく.回復が早い。
  内視鏡の欠点
  1.神経内視鏡の術野が小さい.手術スペースが小さい.特に手術部位に出血が多い場合.対処が難しい。
  2.霧や血液の汚染は内視鏡画像に影響を与える可能性がある。
  3.手術中の術者の手の自由度や協調性が制限される。
  4,内視鏡は単眼で撮像する。したがって.神経内視鏡医には.手術部位の解剖学的な知識だけでなく.内視鏡操作の標準化されたトレーニングを受けていることが必要である。
  神経内視鏡の基本構成
  現在の神経内視鏡は.硬性鏡と軟性光ファイバー鏡の2種類に分類されます。脳室内手術にはベンチキュロスコープが.内視鏡補助下マイクロニューロサージェリーにはアンギュラスコープが使用される。硬性鏡はシリンドリカルレンズで.軟性鏡は光ファイバーを細かく配列して画像を伝達する。
  硬性鏡は軟性ファイバースコープよりも鮮明な画像を得ることができ.軟性ファイバースコープは画質を落とすことなく手術の意図に合わせて曲げることができる。スコープには対応する作業用トロッカーがあり.1本.3本.4本の作業用チャンネルを装備することができ.その中の器具チャンネルにはレーザーナイフファイバーや内視鏡に対応したモノポール.バイポール.ミニチュアシザース.ミニチュアクランプなどの作業器具を通過させることができるようになっています。硬性鏡は.術中観察に適した視野角が00.300.700.1100と様々なものがあり.術前に必要に応じて適切な角度の内視鏡を選択し準備する必要があります。スコープ自体で直接術野を見ることも可能ですが.監視システムを通して行う方がより効果的です。内視鏡監視システムには主に.カメラ.モニター.冷光源が含まれます。
  カメラには1チップカメラと3チップカメラがあり.後者は800本以上の解像度で鮮明かつリアルな画像を提供することができます。冷光源は.ハロゲン光源.水銀灯.キセノン光源があり.鏡に接続されたファイバーガイドビームの導通により.術野を十分に照らすことができる。モニターは.一般的にスクリーンディスプレイを使用する。内視鏡操作には.手元操作と機械操作の2つの方法がある。機械的操作とは.機械的固定法や空気圧固定法などを用いて内視鏡を台に固定し.両手で手術器具を操作できるようにするものである。
  神経内視鏡手術の適応
  神経内視鏡の製造プロセス技術の絶え間ない発展により.神経内視鏡の適用範囲は拡大しています。現在.神経内視鏡の脳神経外科分野への応用は.頭蓋と脊椎の二つに分けられます。
  まず.頭蓋脳ですが.頭蓋内は脳内と脳外の2つに分けることができます。脳内部分には脳室系と脳実質が含まれ.脳外部分には各脳プール.クモ膜下腔.頭蓋底腔が含まれる。
  (i). 脳内 脳室系は透明な液体で満たされており.内視鏡的処置のための良好な可視化条件を提供するため.ほとんどの脳内神経内視鏡処置は脳室系で行われます。
  1. 脳室系 脳室系における神経内視鏡手術の適用には.脳室内チューブ手術.シャントの脳室側閉塞後の再疎通.脳室内嚢胞切開(例:くも膜嚢胞切開).膜開放(例:三皮瘻).腫瘍切除(例:グリア嚢胞切除)と生検が含まれます。
  2. 脳実質部 神経内視鏡手術は一定の空洞を必要とするため.脳実質部での適用はまだ脳内血腫や嚢胞性腫瘍に限られる。
  (II). 頭蓋外脳 頭蓋外腔の隙間には.クモ膜下腔と頭蓋底腔がある。くも膜下への適用としては.くも膜下嚢胞切開術.微小血管減圧術.動脈瘤クランプ術などがある。頭蓋底の手術には.経蝶形骨洞鞍部腫瘍切除術.経鼻的脳脊髄液鼻漏修復術.経鼻的視神経減圧術などがあります。
  次に脊椎ですが.1931年にBurmanが初めて脊椎内視鏡を死体で行い.1938年にPoolが初めて臨床に応用しました。現在では.軟性操作可能なスコープが主に使用されている。脊椎は硬膜外と硬膜内に分けられ.硬膜内はさらに脊椎内と脊椎外に分けられる。
  (i). 硬膜外硬膜内神経内視鏡検査は髄液貯留に最も多く適用され.これを通して中心管に液貯留を起こしている隔壁を確認し.開腹することができる。内視鏡検査は.中心管およびその周辺の髄内腫瘍の生検にも適応されることがあるが.腫瘍の全切除は非常に困難である。また.髄外硬膜下腔に存在するクモ膜下腔は細径の光ファイバー内視鏡操作に適しているので.髄外クモ膜嚢胞や脊髄外科的癒着によるクモ膜下嚢胞に適用することができる。
  (ii). 硬膜外 硬膜外には脊髄内と脊髄外があり.後者は神経内視鏡の脊髄内への応用が最も期待されている部分で.海外では多くの脳神経外科医が胸椎や腰椎(L4-5.L5-S1)椎間板切除術に経皮胸腹膜内視鏡を使っています。また.傍脊椎腫瘍も胸腔・腹腔内視鏡で切除することが可能です。
  神経内視鏡技術
  内視鏡手術は4つのタイプに分類されます。
  1.純粋内視鏡脳外科手術(EN):手術はすべて内視鏡で行われ.特殊な内視鏡手術器具を必要とし.通常は三半規管のような頭蓋骨の穿孔のみである。
  2.内視鏡補助下マイクロニューロサージェリー(EAM):顕微鏡と内視鏡を同時に使用して手術を行うもの。
  3. 内視鏡制御下マイクロニューロサージェリー(ECM):従来のマイクロ手術器具を使用し.内視鏡モニターを通して手術を完了するもの(内視鏡的経蝶形骨洞腫瘍摘出手術など).4. 内視鏡検査(EAM):すべての脳神経外科手術に使用することができるものです。Inspection).これは術中観察のみですべての脳神経外科手術に使用できる。以下.三叉神経切断術について紹介します。
  内視鏡的三室造影術は.主に非交通性水頭症に適応されます。原因としては.中脳水道管の狭窄.頭頂・視床腫瘍.後頭蓋窩の腫瘍.松果体の腫瘍.頸髄膨隆.嚢胞.髄膜炎.脳室炎.脳室内出血.くも膜下出血などがあげられる。3脳室後半分と4脳室出口の間のあらゆる占拠によって起こる閉塞性水頭症は三室形成術の最良の適応であり.脳出血や感染症による非交通性水頭症の手術成績はまだ満足のいくものではありません。術前に患者の脳脊髄液吸収能力を評価し.術後に脳脊髄液圧をモニターすることで.手術の成功率を高めることができます。
  神経内視鏡の今後
  内視鏡検査は100年以上前から使用されています。他の関連技術の発展や併用により.神経内視鏡の主な発展傾向は次の2点に集約される。
  I. 内視鏡支援マイクロニューロサージェリー(EAM) 手術用顕微鏡の直視下での死角のため.十分な照射を得るためには脳組織を引っ張る必要があり.その結果脳組織の挫滅や脳虚血梗塞を起こし.神経障害に至ることがある。これに対し.神経内視鏡は視野が多彩で.動脈瘤の術野背側やそれに隣接する血管経路など.脳組織を引っ張らないと顕微鏡では露出できない部分を明らかにでき.局所照度を上げて近距離の対象物の詳細を特に鮮明に映し出すことができるのです。”鍵穴 “手術は.内視鏡支援マイクロサージェリー技術の現在の応用の典型的な代表である。
  II. 定位神経内視鏡
  80年代後半から.内視鏡技術と定位技術が徐々に併用されるようになり.定位神経内視鏡技術は.現代脳神経外科の急速な発展のニーズに適応し続けるために.絶え間ない革新の過程で.神経ナビゲーション技術と内視鏡技術の組み合わせは.大多数の脳神経外科医に受け入れられ.手術位置がより正確になり.手術時間を短縮し.さらに効果を向上させることができるようになった。
  神経ナビゲーション支援神経内視鏡技術の主な作業原理は.神経ナビゲーションシステム(StealthStation神経ナビゲーションシステムのSureTrakなど)の機器アダプターシステムを使用し.内視鏡作業シースの上に固定します。内視鏡作業シースのヘッドエンドの3次元空間位置と作業シースロッドの投影軌道をワークステーションで処理し.動的に表示する。
  ナビゲーションプローブが正常に登録されると.ナビゲーションディスプレイから再構成された3D画像データに基づいて.脳内病変の位置.手術アクセス軌道および対応する手術切開位置が.術前の手術目的および手術計画の策定と組み合わされて決定される。次に.アダプターSureTrakを内視鏡シースロッドにしっかりと接続し.赤外線を反射する4つのアルミボールをSureTrakの表面に取り付け.パッシブ赤外線測位原理による補正処理でシースのヘッドエンドの空間位置とテールエンドとの長軸方向の接続位置を決定し.シースの軌跡を表示する。
  その後.作業シースの頭側を基準フレームの登録位置に配置し.確認する。この時点で.内視鏡用ワーキングシースはナビゲーションプローブとして完全に機能し.ナビゲーションディスプレイ上に3D同期して位置決めツールとして表示される。筆者は本手法を用いて.側脳室嚢胞5例を含む様々な側脳室内病変の治療に成功し.満足のいく手術結果を得ている。
  内視鏡の応用
  早くも1990年代には.顕微鏡的脳外科手術における内視鏡の重要な役割を強調するために「内視鏡的脳外科手術」という概念が提唱され.神経内視鏡手術は4種類の適用に分けられた。
  1.内視鏡脳神経外科:すべての外科手術を完了するには.内視鏡を介して完全に.内視鏡管を通じて特別な楽器を使用する必要があることを指します。それは一般的に水頭症.頭蓋内嚢胞性病変や.3 つの脳室のベースでの発疹などの脳室システムの病変に使用され.脳室腹部シャント障害を使用することができます。脳室系の症候性発育異常(側溝クモ膜嚢胞.脳実質嚢胞.ヒアリン中隔嚢胞など)に対しては.もともと閉じている嚢胞を隣の脳室まで開通させることができます。脳室内腫瘍では.内視鏡下で生検を行い.先端の細い小さな腫瘍(脈絡叢乳頭腫.液性嚢胞)でも完全切除が可能です。
  2.内視鏡補助下マイクロ脳外科手術。マイクロ脳外科手術では.術中に見つけることが困難な行き止まり部分の手術を完結させるために内視鏡が使用されます。顕微鏡の直視外領域を観察することで.術野の露出度を高め.病変の見逃しを防ぐだけでなく.脳組織への負担を減らし.術後合併症の減少や術後反応を緩和することができます。先小角領域の動脈瘤クランプ術.三叉神経減圧術.蝸牛腫切除術などに使用されています。
  3.内視鏡制御下マイクロニューロサージェリー。内視鏡の光源や監視システムを借りて.内視鏡画像の誘導のもと.従来の微細手術器具を用いて行う微細手術のことです3 3と2の違いは.主な手術が内視鏡下で行われることです。3はすべての手術が内視鏡管の中で行われ.2は内視鏡の外で行われる点です。内視鏡的に制御されたマイクロニューロサージェリーとしては.片方の鼻の穴から行う神経内視鏡的下垂体腺腫切除術が代表的で.現在ではルーチン化された手術となっています。
  4. 内視鏡による観察。脳外科手術において.手術をせずに内視鏡で補助的に観察することをいいます。現在では.主に頭蓋内動脈瘤の構造.小脳角部や頭蓋底腫瘍の観察に使用されています。
  内視鏡で治療できる病気とは
  脳神経外科領域における内視鏡技術の応用は20世紀初頭に始まり.現在では神経内視鏡技術は.低外傷.低出血.早期回復.微小侵襲手術の主要技術として用いられています。近年では.定位技術.レーザー技術.超音波技術.ニューロンナビゲーション技術の継続的発展に伴い.神経内視鏡技術を上記技術と組み合わせる傾向があり.さらに推進され.内視鏡技術はより完璧になってきています。内視鏡の性能向上と内視鏡補助機器の継続的な開発により.神経内視鏡治療に適した脳神経外科疾患はますます多くなってきています。
  1. 水頭症:内視鏡が脳神経外科に適用される主な疾患は水頭症です。
  2. 2.慢性硬膜下血腫:神経内視鏡は頭蓋内血腫手術に適用することができ.損傷を減らし.低侵襲の目的を達成する利点がある。
  3. 脳室内嚢胞性病変:脳室系の嚢胞性病変は内視鏡の理想的な適応となります。
  4. クモ膜嚢胞:内視鏡補助下でのドリル手術後.嚢胞-プール瘻孔または嚢胞-脳室瘻孔を行う方法である。
  脳室内嚢胞症:嚢胞症は中枢神経系の最も一般的な寄生虫感染症であり.正常組織構造を損傷することなく内視鏡的に除去することが可能です。
  6. 実質的な脳室内病変。側脳室および三脳室の実質的な病変.ならびに総脳室髄膜腫.脈絡叢乳頭腫.海綿状血管腫は.内視鏡で摘出することができます。
  7. 経鼻翼状片アプローチによる下垂体腫瘍切除術:内視鏡支援手術用顕微鏡を用いたマイクロサージェリーは.今後.下垂体腫瘍に対する好ましい方法となるであろう。
  8. その他の疾患
  代表的な手術
  1. 神経内視鏡下第三脳室底部瘻孔切開術
  (1)水頭症の概要
  水頭症は発症率が高く.小児に多くみられます。最も一般的な手術法は脳室腹腔シャントですが.多くの問題や合併症.費用が発生し.時にはドレナージチューブの調整や交換のために再手術が必要になったり.抜去しなければならないこともあり.脳神経外科医はより良い手術方法を模索しなければならなくなりました。1990年代以降.内視鏡は微小侵襲脳外科手術の重要なツールとなっています。水頭症は.神経内視鏡治療の最も重要かつ最良の適応です。神経内視鏡下第3脳室造影術(ETV)により.生理的アクセスに近い脳脊髄液の排出が可能となり.統計によると水頭症患者の約70%がシャントなしでETVにより治療が可能です。
  (2) 手術の適応
  ETVの主な手術適応は.中脳水道管の狭窄や閉塞.中脳.松果体.後頭蓋窩の占拠性病変.キアリ奇形などによる閉塞性水頭症です。また.後頭蓋窩のクモ膜下腔に沿った脳脊髄液の流れが阻害されるためと思われる交通性水頭症の一部にもETVの治療効果が認められます。
  (3) 神経内視鏡下第三脳室床瘻の利点(脳室-腹腔シャントと比較した場合)
  (1) 第三脳室底瘻に異物(脳室-腹腔シャント)を留置しないので.異物による違和感がない。
  (2) 三室形成術で再建された脳脊髄液循環は生理的循環に近く.オーバーシャント.アンダーシャント.体位変換によるサイフォニングによるシャント率の変動がなく.有効で術後違和感が少ない。
  (3)三心室切開術で再建されたアクセスは直径5mm以上の薄膜瘻で.ほとんど閉塞しないため.一度の手術で一生治る。一方.脳室-腹腔シャントは細長く.内腔も小さく.装置も複雑であるため.閉塞しやすく失敗しやすい。
  腹腔シャントは身長が伸びるとシャントを交換するために再手術が必要になるのに対し.三室造影法は子供の成長に影響されない。
  (5) 脳室造影術は.脳室内嚢胞や出血などの原因も同時に取り除くことができる。
  (6) シャント不全や感染性癒着がある非交通性水頭症の患者さんにも使用され.良好な結果を得ています。
  (7) 三室形成術は.死亡率が非常に低く.重篤な合併症もほとんどない低侵襲な手術である。
  ETVは新しい手術法として.閉塞性水頭症や部分交通性水頭症に対する治療法として選択されるようになった。
  (4) 手術の方法
  全身麻酔下で患者を仰臥位とし.頭部を15°に挙上し.正中線から2cm手前に右冠状縫合部を穿孔し.右室前角をコルチコーストミーで穿孔します。”瘻孔 “の初期形成後.バルーンカテーテルで瘻孔を1cm程度に拡張し.脳底動脈と後大脳動脈を確認することが瘻孔成功の証である。瘻孔の成功は.脳底動脈と後大脳動脈が見えることで示される。手技中は生理食塩水の灌流が行われた。
  2.神経内視鏡下片鼻孔下垂体腺腫切除術
  過去10年間.神経内視鏡下単孔式下垂体腺腫切除術は.低侵襲.合併症が少ない.手術時間が短い.腫瘍を完全に除去できるなどの利点があります。経鼻バタフライアプローチと比較して.唇眼部切開.鼻中隔遊離.鼻殺膜の大面積剥離などの鼻腔構造への損傷を回避し.萎縮性鼻炎.唇眼部感覚低下.歯眼萎縮などの合併症を軽減することが可能です。狭い空洞の開口部で操作するため.内視鏡は顕微鏡に比べ画像処理に明らかな優位性があります。
  脳室内の微小病変の除去 内視鏡の監視システムを使用すると.脳室や脳室プール病変.頭蓋内嚢胞病変.脳室出血.脳膿瘍などの脳室内の微小病変の除去に顕微鏡脳外科手術を支援することができます。神経内視鏡検査では.脳室内の形態や構造がよく見えるだけでなく.脳室内病変の位置や多発病変の数を明確にし.盲目的な手術を回避することができます。脳深部病変の切除の過程では.マイクロサージャリーの盲点や影になる部分の残存腫瘍を観察し切除することができ.手術の重要な誘導役を担っています。
  3.神経内視鏡下での頭蓋内動脈瘤クランプ術
  1990年代.神経内視鏡は動脈瘤のクランプ手術に広く使用されました。現在.神経内視鏡は主にEAMによる動脈瘤手術に用いられており.動脈瘤の構造.動脈瘤と周囲の血管神経の関係.動脈瘤をクランプした後のクランプ位置が適切か.ミスクランプや不完全なクランプの有無を観察するために神経内視鏡の技術を利用して補助を行っています。
  内視鏡検査は.明視野と適切な手術スペースが必要なため.未破裂動脈瘤や破裂してもくも膜下出血が吸収されている動脈瘤.特に深部動脈瘤の手術には神経内視鏡が最も適している。これにより.周囲の脳組織や重要な神経・血管へのダメージを軽減し.術後合併症の発生を抑え.患者さんの早期回復につなげることができます。ECMによる動脈瘤のクランプとは.マイクロサージェリーで動脈瘤とその周辺構造を露出させた後.内視鏡で特定の動脈瘤を観察し.内視鏡下で動脈瘤のクランプを行うことを意味します。
  ECMとEAMの大きな違いは.ECMでは内視鏡の役割が大きいことですが.内視鏡がある程度の手術スペースを占め.それ以上の手術ができないことがあるというデメリットがあります。ECMとEAMの主な違いは.ECMアプローチでは内視鏡がより大きな役割を果たしますが.内視鏡がある程度の手術スペースを占め.それ以上の手術ができない場合があるというデメリットがあることです。