1950年代の古典的な脳神経外科手術の成熟に続いて.20世紀後半には顕微鏡を用いた脳神経外科手術の技術が急速に発展し.普及した。
1990年代.脳神経外科は低侵襲手術の時代を迎えました。
/> 2001年.中国工程院が開催した「低侵襲手術新概念セミナー」では.専門家が「低侵襲手術は21世紀の手術の昇華であり.『低侵襲』は手術が追求する新しい領域である」と提唱しました。
低侵襲手術は外科手術の新境地であり.手術による組織へのダメージを最小限に抑え.患者の病変を可能な限り取り除き.患者の生理機能を可能な限り維持する治療法はすべて低侵襲手術に属するはずである。
脳神経外科の一分野として.神経症患者の治療中に患者の体表や体組織への外傷を最小限に抑えることを信念とし.「低侵襲手術」を全力で追求することは.脳神経外科の新しい進歩であると言えるでしょう。
/> コンピュータ情報技術の急速な発展.ヒトゲノム計画.神経幹細胞の研究と応用は.脳神経外科の概念の刷新に物質的基礎を与え.脳神経外科に新しいアイデアと新しい手段を提供し.現代脳神経外科の発展を促している。
/> 現在.低侵襲脳外科手術には.マイクロオセウスアプローチ.神経ナビゲーション手術.神経内視鏡.血管内治療.放射線手術.神経幹細胞研究および応用.遺伝子治療などの技術が含まれます。
/> I.
マイクロオセウスアプローチ
/> マイクロオセウスアプローチは.小さな切開創(長さ3.0cm)と小さな骨窓(2.5cm×3.0cm)を使うので.患者さんの見た目を損なわず.低侵襲手術の特徴になっています。
この方法では.頭蓋内病変の位置確認に鍵穴のような精度が要求されます。
このアクセスは.患者さん一人ひとりに合わせて.脳内病変に到達するように設計されており.低侵襲な手術が実現できます。
脳組織の伸展を最小限に抑えることが.低侵襲技術のポイントです。
大脳皮質はひずみに対して非常に敏感で.20mmHgを超えると脳血流に深刻な影響を与え.皮質虚血や脳浮腫を引き起こし.片麻痺や失語症などの術後の神経障害が残ったり.ひどい場合には死亡することもあります。
患者さんの術前の神経学的状態や画像データを考慮し.くも膜や脳室の脳溜りを開いて脳脊髄液を出し.自然の脳溝を利用して血管神経を分離して病巣部に到達させれば.脳への負担が軽減され.結果として手術中に医学的に引き起こされる脳組織障害を大幅に軽減することができるのです。
骨窓が小さいため.頭蓋骨の開閉時間が短く.術中の出血が少なく.術後の合併症率が低く.患者の回復が早いのが特徴です。
患者さんの入院期間が短縮され.医療費の節約につながります。
/> 近年.CT.MR.PET(ポジトロン断層法).DSA(超選択的カテーテル法)などの高画質イメージングにより.頭蓋内病変の正確な局在と質的診断.および病変周辺の解剖学的関係の詳細な可視化が可能になりました。
関連分野のハイテクな成果は.常にマイクロサージェリー機器に反映され.マイクロオセウスアプローチに確かな技術的サポートを提供しています。
ニューロナビゲーションによる正確な位置決め.オリエンテーション.リアルタイムガイダンスは.マイクロオセウスアプローチのための信頼性の高い技術的な装置を提供します。
首都医科大学天壇病院脳神経外科では.1999年以来.400例以上のマイクロオセウスアプローチを行い.脳動脈瘤.鞍部腫瘍.先小脳腫瘍の治療経験を積んでいます。
/> 低侵襲脳外科手術の特徴であるマイクロオセウスアプローチの適用には.マイクロサージェリーの臨床経験が豊富な外科医と.高度で完全なマイクロサージェリー機器.マイクロオセウスアプローチ用に設計された特殊手術器具一式が必要です。
マイクロパーフォレータアプローチは.無症状の脳腫瘍や動脈瘤などの脳外病変に最も適しています。
マイクロパーフォレータアプローチには限界があり.大きな脳動静脈奇形やてんかんの手術には適さない。
/> 神経ナビゲーション手術
/> 首都医科大学天壇病院脳神経外科では.1998年にナビゲーション技術を導入し.頭蓋内腫瘍.脳血管奇形.脊椎手術など600例以上を実施し.患者に神経障害を与えずに大脳半球の深さ2.0cm以下の病変を安全に摘出することができるようになりました。
これにより.低侵襲脳外科手術の範囲を拡大する経験を蓄積してきました。
/> ニューロナビゲーション手術の応用は.貴重なものです。
/> (1)
手術方法の設計:術前にワークステーションで頭皮.病変部.血管.脳室構造の3D画像を取得し.脳の自然な溝や裂け目を利用し.フラップ面積を小さくしたり.マイクロ穿孔法で脳の露出を少なくするなど.最短の手術アクセスで個別に最適な手術方法を選択します。
また.若手外科医にはアプローチの設計を教育することも可能です。
/> (2)
深部病変の正確な切除:ナビゲーションシステムは.術前に小さな深部病変の位置を正確に把握し.術中にリアルタイムで発見を導くことができるため.脳組織へのブラインドプローブ損傷を減らし.術後の神経障害を軽減することが可能です。
/> (3)
頭蓋内の重要な構造物の表示:開頭手術.特に頭蓋底手術において.腫瘍とその周囲の脳幹.内頚動脈.脳底動脈などの重要な神経血管の関係をリアルタイムに把握し.大脳半球の髄膜腫.グリオーマ.下垂体腫瘍の切除時に腫瘍の境界を探り.切除範囲を確認し.前頭洞.硬膜洞の位置を表示し開頭の安全確保に利用できること。
/> (4)
脳動静脈奇形や動脈瘤手術への応用:ナビゲーションは巨大な動静脈奇形の血管範囲を決定し.動静脈奇形の境界に沿って分離・切除を誘導することができ.不用意な病変からの出血を回避し.脳組織へのダメージも防ぐことができます。
術中ナビゲーションシステムにより.内頸動脈やⅡ・Ⅲ脳神経の位置をリアルタイムで確認でき.脳の後退が不十分な場合の脳室穿刺のガイド.巨大動脈瘤と動脈瘤担持動脈との関係判断を支援し.動脈瘤担持動脈をクランプする際の安全性を確保することができます。
/> (5)
生検.頭蓋内異物除去:フレーム付に比べ位置決めが容易で.生検.嚢胞(血腫)の穿刺.外傷性骨.異物除去の位置決めに使用することが可能です。
/> 術中の脳組織のドリフトはナビゲーション結果に影響を与えるため.超音波やオープンMRを使用して術中に補正画像を提供することが可能です。
Magnetic
Resonance
Guided
Intervention(MRI)とは.開頭手術の際にオープンMRI装置を用いてリアルタイムにMRIガイダンスを行う手術のことです。
術中画像はリアルタイムで確認できるため.術者は常に手技を意識し.手技の方向や深さを誘導することができます。
新設計のMRI装置の磁石は.術者が磁場の中で直接手術できるスペースを提供します。術者は直接手術したり顕微鏡で見たりするだけでなく.リアルタイムMRIで術野の周りの構造を「見る」ことができます。
MRIの画像特性により.肉眼では識別しにくい正常組織と病変組織を瞬時に識別することができ.術野のどこにいてもインジケータを使用してインタラクティブなリアルタイムMRI画像を取得することができます。
MRIとSPECT(Single
Photon
Scan).脳磁図.リアルタイム超音波ガイドを組み合わせた機能的脳外科手術は.腫瘍床の生化学的変化を包括的に理解し.術後の脳循環状態を予測し.手術合併症を効果的に軽減することができます。
腫瘍床での生化学的変化の把握.術後の脳循環状態の予測.合併症の効果的な軽減など.より広い視野での活用が可能です。
現在.MRIガイド下インターベンション技術は臨床応用の初期段階にあり.世界15の研究施設から1000例以上のMRI開腹手術が報告されています。
/> 低侵襲手術における神経内視鏡の補助的役割について
/> 内視鏡補助下マイクロサージェリーは.頭蓋内くも膜嚢胞.脳室内嚢胞性病変.脳実質内嚢胞性病変.鞍部内病変の経蝶形骨切除に使用でき.良好な結果を得ることができる。
/> 内視鏡は狭い空洞や開口部での手術に適していること.内視鏡の深視野の鮮明さは手術顕微鏡よりも格段に優れており.神経や血管を鮮明に観察できること.内視鏡の視野管自体が側面視できるため.病変部に到達したときに内部の側面構造を確認でき.顕微鏡手術の死角にある残存腫瘍の観察もでき.視野が広がって手術精度を高めることになり.低侵襲手術への補助となることです。
これにより.より高い視認性と精度を実現し.低侵襲手術に貢献しています。
動脈瘤を直接頭蓋内でクランプする際.神経内視鏡を使用することで.動脈瘤や動脈瘤を留置した動脈の背側を見ることができ.不用意に重要な動脈を損傷することを防ぐことができます。
神経と血管の間にできた蝸牛腫の場合.従来の顕微鏡手術では隅に残った腫瘍を見ることができなかった隙間を.神経内視鏡で埋めることができるのです。
神経内視鏡補助手術は.神経内視鏡を挿入するために頭蓋ドリルや小さな開頭を行うだけなので.手術が簡単で.手術ダメージも少なく.術後の影響も少なく.回復が早いのが特徴です。
/> しかし.神経内視鏡手術は.術野が狭く.操作できるスペースが少なく.手術事故への対応力が低く.特に手術部位に出血が多い場合は対応が難しく.非常にリスクが高いという問題があります。
また.手術の誘導も注意を要する課題です。
そのため.神経内視鏡だけで頭蓋内腫瘍を摘出することは困難である。
鞍部結節性髄膜腫の経蝶形骨切除術は.海外からの症例報告のみである。
神経内視鏡補助下手術の適用には.まずマイクロサージャリー(顕微鏡手術)の技術を持ち.内視鏡操作に習熟しているオペレーターが必要です。
/> IV.遺伝子治療
/> 人類史上最大のプロジェクトである「ヒトゲノム計画」は.人間の遺伝子を解読するだけでなく.より重要なこととして.分子レベルで病気の予防や治療の方法を見つけ出すことを目的としています。
細胞分子生物学の発展により.中枢神経系での遺伝子治療が可能となり.細胞分子神経外科と呼ばれています。
一方では.脳神経外科疾患の原因遺伝子の特定があります。
遺伝性疾患として確認されている神経疾患には.ライソゾーム貯蔵障害.サンドホフ症候群.レッシュ・ナイハン症候群.ムコポリサッカリドーシス
‘症候群.脳海綿状血管腫.神経線維腫症など。
北京天壇病院は.脳動脈瘤や脳海綿状血管腫などのヒト脳血管疾患の原因遺伝子を探索し.今回.漢民族の脳海綿状血管腫の原因遺伝子に変異座を同定しました。
/> もう一つは.神経疾患に対する遺伝子治療で.主に次のような領域です。
/> 1.酵素機能障害など遺伝性の神経変性病態の改善を目的とした中枢神経系細胞の全遺伝子置換.例えばライソゾーム記憶障害の治療など。
酵素機能障害に対する全遺伝子置換療法には.神経細胞やグリア細胞に無毒で長期間遺伝子発現が可能なウイルスベクターシステム.遺伝子治療のベクターとして機能する神経幹細胞.個々の遺伝子の劣性突然変異による中枢神経系の優性遺伝子の発現を効果的に排除できる正常対立遺伝子との遺伝子置換が必要である。
/> 2.中枢神経系の特定の部位に細胞機能を回復させる遺伝子治療で.神経変性で失われた神経細胞の特定の集団の機能を回復させる。
ウイルスベクターを用いて治療用遺伝子を脳の神経細胞の部位特異的な部分集団に導入し.遺伝子転写とタンパク質発現を厳密に制御することで.神経変性病変の特定部位に機能を回復させることができる。
あるいは.遺伝子改変した細胞や胚移植片を移植して.特定の神経伝達や成長因子を産生させ.神経機能障害による中枢神経系の特定部位での神経障害を回復させることもできる。
例えば.パーキンソン病やアルツハイマー病の遺伝子治療などが挙げられます。
/> 3.脳腫瘍の遺伝子治療。
脳腫瘍の遺伝子治療では.特定の抗腫瘍効果を持つ遺伝子を導入する必要があり.毒性遺伝子を選択的に発現させ.腫瘍細胞を溶解・壊死させ.腫瘍の増殖を抑制し.正常な脳組織に損傷を与えることなく最終的に腫瘍を死滅させることができる。
手術.放射線治療.遺伝子治療を組み合わせることで.特定の腫瘍の患者さんの生存期間を従来の腫瘍治療よりも延長することができ.また.免疫療法も特定の腫瘍の治療効果を向上させるために用いることができるのです。
/> 4.脳梗塞の遺伝子治療
脳梗塞の遺伝子治療では.虚血神経細胞をアポトーシスから守る治療遺伝子や.脳内のさまざまな炎症制御因子の発現を制御する遺伝子を導入する。3~5週間の一過性の遺伝子発現は虚血性疾患の正常修復過程や血管新生に有益で.治療目的での利用が可能であるとされている。
/> V.
神経幹細胞の研究と応用
神経幹細胞は.高い自己複製能力を持ち.有糸分裂を繰り返して多数の娘細胞を生み出すことができること.一定の条件下で神経細胞やグリア細胞に分化することができること.この2点が特徴であります。
現在.神経幹細胞は3つの用途があります。
ひとつは.傷ついた神経細胞の補充療法。
ケガや病気などで失われた神経細胞の代わりに.神経幹細胞を中枢神経系に移植することは.その機能を回復させるために重要です。
もうひとつは.遺伝子治療のためのビークルとしての役割です。
第三に.ライフサイエンス分野の研究への応用である。
ヒト神経幹細胞を試験管内で相当数まで増殖させ.一定期間付加価値を維持することが可能になりましたが.中枢神経系の細胞の再生は非常に複雑であり.神経幹細胞の臨床応用にはまだ多くの予備的作業が必要です。
/> 新しい知識と技術の出現は.脳神経外科治療の概念の変化を促し.脳神経外科医の概念の変化は.間違いなく神経科学の知識と経験を豊かにし.間違いなく脳神経外科学問の進歩を促進します。
新世紀に.中国経済の急速な発展とともに.中国の脳神経外科は世界の先進レベルに達すると考えられています。
/>