脊髄刺激法（SCS）は.脊柱管に電極を埋め込み.パルス電流で脊髄神経を刺激し.疾病を治療する方法である。
近年の鎮痛メカニズムや臨床応用に関する研究の進展について.以下に概説する。
1.SCSの鎮痛メカニズム
SCSの鎮痛メカニズムには.
①後脊髄を刺激して発生する逆行性インパルスが順行性侵害刺激インパルスと衝突する.②後脊髄の逆行性インパルスが脊髄後角のゲート制御系を活性化して痛みのインパルスを伝達できない.
③後脊髄の刺激の上流インパルスが視床と皮質に干渉作用がある.④後髄を刺激した後.大脳皮質に干渉作用がある.という側面と.
⑤後脊髄の刺激による鎮痛効果で.
⑥後髄の逆行性の侵害刺激インパルスの伝達が停止して.
⑦後髄の逆行性の侵害刺激で.
脊椎の逆行性の侵害刺激で.脊髄後角にある臓器を破壊できる.などの側面がある。
④高次中枢下降抑制経路の活性化.
⑤内因性鎮痛物質の関与があげられる。
近年の研究により.SCSの鎮痛機構にはγ-アミノ酪酸（GABA）作動性ニューロンが大きく関与していることが明らかになっている。 マウスの坐骨神経結紮後.脊髄後角ニューロンの細胞外GABAは著しく減少し〔（2.3±0.5）nmol/L.正常では（8.1±1.0）nmol/L〕.SCS刺激後には著しく増加する〔（5.7±0.5）nnmol/L.正常では（5.0±0.2）nnmol/L.γ-アシル酪酸〔〔γ酪酸-abb-le-negative-neg〕〕が.その結果である〔。 SCSで刺激されるニューロン（線維）.脊髄神経後根.脊髄後角のニューロン.脊髄視床路は.SCSの鎮痛効果に関連していた。
2.SCSの鎮痛操作は確立された技術であり.操作は複雑ではないが.以前は外科的で.時にはラミナの除去や脊柱管の拡大が必要であった。
電極は内視鏡的または外科的手法により対応するセグメントの硬膜外腔に設置され.電極の正確な位置はX線透視下または誘発電位.電気刺激.コンピュータ制御システムにより決定される。
受信機は右肋骨下または右前腹壁の皮下に埋没して短時間の試行刺激を行い.その間に患者はよく反応し.その後刺激装置は永久的に腹部の皮下に埋没し.TENSと同様のパラメータで.しばしば難治性の慢性疼痛を緩和するための永久刺激として使用されます。
3.SCSの適応：主な適応症は.他の治療法では効果がなく手術が不可能な腰痛.頚椎手術の失敗.四肢の神経痛症候群.両側の脊髄神経根痛症候群.直ちに手術ができない難治性の狭心症.四肢の虚血性疾患などです。 手術ができない動脈硬化.血管攣縮.血管炎に続発する虚血性疼痛に有効な場合があります。 ヨーロッパでは.すぐに手術ができない難治性狭心症の治療にSCSが使用されています。
4.SCSの鎮痛への臨床応用 SCSは腰痛.冠攣縮性狭心症.帯状疱疹後神経痛.幻肢痛.末梢神経損傷.三叉神経痛.がん疼痛.血栓性血管炎.脊髄損傷.反射性性ジストフィーなどの疼痛状態に対して異なる程度の鎮痛効果を示すことが多くの研究により示されており.四肢神経障害性疼痛症候群に対してはSCSが最適な治療法である。
最も効果が高いのは.癌性疼痛と灼熱性神経痛で.次に効果が高いのは糖尿病性神経障害の痛みで.デュアルリード刺激による治療が成功しています。進行性交感神経介在性疼痛症候群もSCSによく反応します。 効果が低いのは帯状疱疹後神経痛.血栓性静脈炎.肋間神経痛症候群などである。 幻肢痛や慢性脊髄損傷痛は最も効果が低い。 デュアルリード刺激療法の開発により.軸索刺激の導入は両側神経根症候群や機械的背痛症候群の患者の治療に役立っている。 義肢や残肢の痛みに対する治療は限られている。
4.1 腰痛症はSCSの主な適応であり.腰椎手術失敗症候群が主である。 近年.海外では.SCSで治療される疼痛疾患の45％～61.4％が腰痛であると報告されています。慢性難治性腰痛に対するSCSの初期効果は良好ですが.長期効果は満足できるものではありません。 FBSS患者を最長13年間追跡調査した結果.治療効果がなく電極が破損したためSCS治療を中止した症例が26例（37.7%）.良好な結果で治療を継続した症例が43例（62.3%）.そのうち11例は職場復帰を果たしています。
4.2.冠攣縮性狭心症 冠攣縮性狭心症の治療はSCSの研究の焦点となっており.そのメカニズムは.第一に直接的な鎮痛効果.第二に心筋の血液灌流の増加.第三にβ遮断作用と同様に心筋の酸素消費を抑えることができるという要因が関連している。
狭心症の治療におけるSCSの短期的な効果は非常に良好で.その効率はしばしば100％に達し.SCSは心筋虚血のリスクを隠したり増加させたりせず.胸痛のエピソード数.痛みの程度.ニトログリセリンの摂取.ECGにおけるSTセグメントの減少の程度.運動負荷試験における運動耐性と運動終了時間の増加.心機能の増加およびQOLの改善も報告されているとJessurunは報告している。 SCSによる狭心症の長期治療で満足のいく結果が得られた。
4.3.脊髄損傷後の疼痛 脊髄の一部または全部を損傷すると.麻痺や四肢の麻痺に加えて.脊髄損傷後の疼痛が煩わしいものとなる。 脊髄損傷後疼痛は.損傷性疼痛.神経原性疼痛.中枢性疼痛に分けられ.中枢性触覚性侵害受容性過敏症が最も一般的で重篤である。 SCSを用いるとより良い結果が得られる。 しかし.鎮痛効果は完全損傷者より部分損傷者の方が優れている。
脊髄空洞症による痛みは.ほとんどが中枢性疼痛であり.これもSCSで治療し.一定の成果を上げている。 そのメカニズムは.電気刺激により侵害受容の軸索伝達を抑制する.あるいは痛みの軸索抑制を活性化することである。 また.多発性硬化症の痙性膀胱.多発性硬化症に続発する三叉神経痛に対して高位頸部SCSで成功した経緯があるとの報告もある。 また.近年では.脊髄損傷後の機能回復を促進することが文献で報告されています。
Fehlingsらは.そのメカニズムとして.
①直流電場が損傷した軸索の再生を促進するが切断されていない.②切断された神経線維の再生を促進する.
③最初の2つの組み合わせが考えられるとしています。脊髄損傷後の機能回復を促すSCSについての研究は.脊髄損傷研究の分野でホットスポットになっています。
5.SCSの合併症と予防
SCSの合併症の発生率は10％未満である。
感染：SCSの最も一般的な合併症は局所感染で.その発生率は約3％である。 感染は通常.挿入されるパルスジェネレータと高周波レシーバ.電極をつなぐワイヤー.そして時には硬膜外腔を巻き込むこともある。 感染は挿入後数日から数年以内に起こり.この持続的な感染に対する治療は.挿入器具の除去と6週間の抗生物質の静脈内投与です。
②電極の移動：通常.挿入後数日以内に発生する。 経皮的電極では板状電極に比べ.移動の発生率が有意に高い。
③二次的脊髄圧迫損傷：SCSの最も致命的な合併症は.装着時の神経根や脊髄の損傷.あるいは管内血腫による二次的脊髄圧迫損傷である。
④難治性脳脊髄液漏出症：経皮的または切開的プレート電極装着後に発症し.臨床的には頭痛とパルスジェネレータ装着部位の脳脊髄液の貯留が認められます。 治療は.患者に十分な張力のあるラップバンドを2～3週間使用させ.パルスジェネレータとリード線が通る経路を圧迫させることです。 それでも効果がない場合は.少量の自己血を脊柱管の硬膜外腔に注入して癒着を促進させたり.早期の手術による漏出部の探査と修復を行うことがあります。
⑤ペースメーカーに干渉する。
⑥その他：軟性脊椎炎は非常に稀です。 脊髄後神経根を長時間刺激すると神経炎を起こすことがあります。 また.電極の破裂や刺激組織の線維化も起こりうる。
結論としては.SCSはここ10年で急速に発展し.海外では慢性疼痛の治療に広く用いられており.その応用範囲は疼痛性疾患にとどまりません。