2001年に北京で開催された「低侵襲手術の新概念に関するセミナー」では.両学会から10名以上の学識経験者が「低侵襲手術は21世紀の手術の昇華」と提言し.「低侵襲性 低侵襲」は外科学の新領域です。 手術による組織へのダメージを最小限に抑え.患者の病巣を可能な限り解放し.患者の生理機能を可能な限り温存する治療手段は.すべて低侵襲手術に属するはずである。 外科の一分野である低侵襲脳外科手術は.脳神経外科医が神経症患者を扱う際に.患者の体や内部組織への外傷を最小限に抑えるために最大限の努力をするべきだと考え.低侵襲手術を追及しています。 脳神経外科分野の新しい進歩。 神経生物学研究の絶え間ない進歩.ヒトゲノム計画や神経幹細胞の研究と応用.コンピュータ情報技術の急速な発展.物質科学における新しい発見.これらすべてが脳神経外科の概念の刷新に理論的基礎と技術的保証を与え.現代脳神経外科の発展を促してきたのです。 1950年代以降.古典的な脳神経外科手術は成熟し.20世紀後半には国際的な顕微鏡脳神経外科技術が急速に発展して普及し.1990年代には脳神経外科は低侵襲の時代に入りました。 低侵襲脳外科手術には.（i）画像誘導手術.（ii）微小骨窓手術アクセス.（iii）神経内視鏡支援手術.（iv）血管内治療.（v）三次元放射線手術.（vi）分子脳外科（神経幹細胞や遺伝子治療などの技術）の6つの側面が含まれます。 この10年間.中国では低侵襲脳神経外科手術が徐々に発展し.経済的に発展した地域では.低侵襲脳神経外科手術の技術は国際的な先進レベルに達しているか.それに近づいていますが.全国規模では.まだ発展にはばらつきがあります。
脳神経外科の100年の歴史
2001年.山東省高洛市で考古学者が約5,000年前の人間の頭蓋骨を発見し.右後頭部に開頭痕がはっきりと残っていることが判明した。 しかし.学術的に研究可能な記録を持つ世界のヒトの脳神経外科の歴史は.20世紀に最も急速に発展した。 この100年の脳神経外科の歴史は.大きく分けて.古典的脳神経外科.マイクロ脳神経外科.低侵襲脳神経外科の3つのフェーズに分けられると思います。 古典的な脳神経外科の段階は.クッシング（1869-1939）とダンディ（1886-1946）が代表的であった。 この段階では.神経疾患の診断ツールは原始的なもので.患者が明らかな神経障害を呈した場合にのみ.神経科医が神経障害の症状に基づいて解剖学的局在診断を行い.頭蓋内病変のおおよその位置を決定してから外科医が頭蓋骨を開いて外科的治療を行うことができたのです。 この時期の脳神経外科における頭蓋手術は.解剖学的脳葉.神経学的局在に基づく古典的標準開頭術を基本に.気脳（脳室）撮影や脳血管撮影を組み合わせて頭蓋内病変の位置を決定し.手術手技を選択することで形成されていた。 当時.深部術野の照明は.照度の低いライト付き脳圧板に頼っており.探査の信頼性を確保するために.大きな骨片開頭術が一般的であった。 1950年代以降.マイクロ・ニューロサージェリーの段階に入っていく。 ヤザルギルに代表される脳神経外科医の世代は.20年以上にわたってマイクロ脳外科手術の技術を確立し.完成させ.脳神経外科治療のレベルを全く新しい段階に押し上げた。 この時期には.脳機能の理解が深まり.手術中の神経モニタリングが行われ.脳や神経の機能的保護が強化されました。 同時に.診断技術も画期的な変化を遂げ.CT.MRI.DSAなどの登場により.頭蓋内病変の早期発見と正確な位置特定が可能な信頼性の高い画像診断が実現されました。 1970年代初頭.10年以上にわたる研究と訓練を経て.国際的な脳神経外科学会は.高速頭蓋ドリル.制御式手術ベッドとヘッドスタンド.自動引き込み器.超音波吸引器.バイポーラ電気凝固.止血ガーゼなどの一連のマイクロ手術器具と装置を開発し.脳神経外科を混乱させていた照明.狭い手術空間.止血の問題を解決することができたのである。 は.マイクロ（脳）解剖の実践的な研究・訓練を行い.マイクロ脳外科手術の普及と標準化のための確固たる基礎を築いたのである。 顕微鏡を使った脳外科手術は.古典的な脳外科手術の「ロボトミー」を.脳組織の損傷や障害を最小限に抑える局所切除手術へと発展させ.翼状突起アプローチ.経ロッキー骨アプローチ.前頭骨-頬骨アプローチなどの新しいアプローチを模索しました。これらのアプローチの共通の特徴は.頭蓋骨底骨の構造を一部犠牲にして脳に対する負荷を軽減し.脳外にある を病巣に到達させる。 1950年代のマイクロ脳外科手術の確立に続き.約半世紀にわたる開発と改良を経て.マイクロ脳外科手術は国際的な脳外科手術の分野で普及し.徐々に低侵襲の脳外科手術の時代を迎えつつあります。
低侵襲脳神経外科手術
1.概要
低侵襲脳外科手術は.マイクロ脳外科手術の開発に基づいています。 医学の進歩は.生命科学.コンピュータ.材料工学の急速な進歩によって可能になりました。
positron emission tomography（PET）.functional magnetic resonance（fMR）.3D cerebral angiography（3d-DSA）.magnetoencephalography（magneto-cephalogy）。
ファログラム（MEG）は.神経疾患の早期・正確・迅速な診断を可能にするだけでなく.手足の動きや言語などの重要な脳機能を直接見える画像で局所化し.手術中にこれらの神経機能が損なわれないようにするための確実なイメージングを提供します。 同時に.画像処理技術とコンピューター技術の融合や.新しく開発された工学材料の医療現場での使用により.画像誘導手術.神経内視鏡.定位放射線治療（Xナイフ.ガンマナイフ）.脳血流および電気生理学的モニタリングなど.数多くの新しい高品質の手術機器・器具が誕生し.低侵襲手術の発展に強く寄与しています。 また.社会の進歩に伴い.治療の概念が純粋な疾患中心から患者中心へと徐々に変化し.21世紀の治療の概念は「社会-心理-生物学」モデルへと移行しています。
2.低侵襲性コンセプト
低侵襲脳外科手術のコンセプトは.患者さんの苦痛を解決するために.医学的に引き起こされる損傷を最小限に抑え.最も侵襲性の低い手術で神経機能の保護と回復を最大限に行う方法で脳外科疾患の診断と治療を行うことである。 低侵襲脳外科手術の概念は包括的に理解されるべきで.一面的な理解では.手術中に小さな切開をしたり.ある手術器具をあてがうと.低侵襲脳外科手術と誤解されることがあります。 低侵襲脳外科手術は.小型化.知能化.閉鎖性を特徴とし.より安全で確実な手術を可能にするとともに.患者の入院期間や回復期間を短縮し.医療費も削減することができます。
低侵襲脳外科手術の技術
1.画像誘導下脳外科手術
画像誘導脳外科手術（IGS）は.ニューロナビゲーションやフレームレス定位手術とも呼ばれ.低侵襲脳外科手術の重要な一部であり.脳定位手術から発展した最新の技術である。 20世紀初頭.1906年から1908年にかけて.ヘンリーとクラークは.動物の脳深部の解剖学を研究するためのセファロ装置を設計した。 これをもとに.1912年.クラークが初めて人間用のフレーミング装置を設計した。 それ以来.脳定位装置の研究は絶えることなく続けられ.1949年.レクセルが半円形の頭蓋フレームを設計し.脳定位手術の発展の基礎を築いた。20世紀初頭の脳定位手術では.頭蓋平膜や気脳造影による画像データから.幾何学原理に従って脳の位置を決め.頭蓋内病変を正確に検出しようとするものである。 1980年代にはフレームレス定位脳手術が導入され.従来の開頭手術の手法を変え.低侵襲脳外科手術の発展を加速させた。 低侵襲脳外科手術の発展過程が加速されたのです。 画像ナビゲーションシステムは.赤外線カメラアレイ.コンピュータ作業台.トラッキング機器から構成されています。 これには.（i）赤外線カメラアレイ.（ii）コンピュータワークステーション.（iii）リファレンスリング.（iv）航法プローブ（パワーパラメータフレーム）が含まれます。 手術における画像誘導の応用：①頭蓋大脳手術：腫瘍摘出手術において.画像誘導システムは腫瘍切除病巣の範囲に関する情報を提供し.病巣を正確に切除し.正常脳組織面への損傷を回避し.手術効果を向上させる。 下垂体腺腫を摘出する経蝶形骨人アプローチでは.Cアームによる術中モニタリングに代わり.放射能汚染を回避することができます。 同時に.ニューロナビゲーションは.開頭手術の際の損傷を避けるために重要な頭蓋内構造をマークするのに役立ちます。 脊椎手術：脊椎のインプラント手術において.特に頸椎人工関節用スクリューの植え込み.脊椎前方変位.脊椎外傷.矯正用固定術などに画像誘導を用いてスクリューや固定用プレートを安全に植え込んでいる。 腫瘍の除去を補助し.脊髄へのダメージを軽減する。
2.マイクロキーホールアプローチ
キーホールアプローチ」は.「鍵穴アプローチ」と訳され.頭蓋の開口部が小さいことのたとえで.低侵襲脳外科手術の重要なシンボルの一つである。 このアプローチの利点は.低侵襲であること.医療事故の低減.手術成績の向上.マイクロ脳神経外科の技術を新しいレベルに引き上げることです。 開頭手術の際.脳組織を非生理的環境に広範囲に露出させることは有害である。 開頭範囲を小さくすることで.術後てんかんや術後血腫などの合併症の可能性を低くすることができます。 マイクロボーンウィンドウアプローチは.頭蓋内腫瘍や脳血管障害の手術.特に頭蓋内動脈瘤.下垂体動脈瘤.頭蓋咽頭腫.聴神経腫.海綿状血管腫などの頭蓋底部病変の治療に使用することができます。 通常のマイクロボーンウィンドウアプローチは.約2.5×3.0cmの骨フラップがあります。 一般的に使用されているマイクロボーンウィンドウアプローチは.以下の通りです。
(1)縦割りのアプローチ。
(2) 下側頭孔マヌーバ(翼状片マヌーバ)
(3)眼窩上リンパ節アプローチ（眉毛アーチアプローチ）。
(4) 個別の外科的アプローチ：患者さんごとに異なる病変の状態（大きさや性質）に応じて.最適な外科的アプローチを選択することができます。
3.神経内視鏡補助下手術
開頭範囲を狭め.術野の解剖学的構造の画像を拡大し.局所照明を強化することで.手術結果を向上させることができます。 神経内視鏡手術の利点：手術用顕微鏡と比較して.神経内視鏡手術は.①内視鏡管自体を側視で使用できるため.病変部に到達した際のパノラマビュー.病変部の「近影」.画像の拡大.病変部の側方や周辺の重要な神経や血管の確認.周辺組織を切除する際のガイダンス.などの利点を持っています。 これにより.病変部側とその周辺の重要な神経や血管の構造を確認し.周辺組織の切除をガイドすることができます。 手術用顕微鏡では届かない小脳角や基底膜プールの隅々まで.角度のついた内視鏡で観察することができます。 深い視野では手術顕微鏡の光源が減衰しているのに対し.ニューロ内視鏡は至近距離で照明されるため.顕微鏡の単純な画像とは若干異なるものの.深い視野の鮮明度は手術顕微鏡より格段に優れている.局所照明が可能で光の明るさがやわらぐ.③内視鏡本体は断面が長く小さいため狭い腔やオリフィスでの操作に適する.などです。 神経内視鏡技術の脳神経外科への応用には.内視鏡単独手術（ES）.内視鏡補助下マイクロ神経外科手術（EAM）.内視鏡制御下マイクロ神経外科手術（ECM）の3形態があります。 神経内視鏡手術の合併症：神経内視鏡手術の合併症率は低く.そのうち内視鏡そのものに関わる主なものは.①不適切な操作による脇腹損傷.②感染症：器具の不完全な滅菌に加え.内視鏡検査時の汚染や顕微鏡とのインタラクションなど。
低侵襲脳外科手術の展望
1.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.人間の遺伝子の暗号を解読するだけでなく.より重要なのは.病気の予防や治療の方法を分子レベルで見つけ出すことである。 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になり.細胞分子神経外科と呼ばれるようになりました。 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。 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.脳海綿状血管腫.神経線維腫症など.現在では遺伝性疾患として確認されている神経疾患。 一方.神経疾患に対する遺伝子治療は.以下のようなものがあります。
(1) 中枢神経系における細胞の全遺伝子置換：酵素機能障害など遺伝性の神経変性病態の修正に使用され.例えばライソゾーム貯蔵障害の治療など。 酵素機能障害に対する完全な遺伝子置換には.神経細胞やグリア細胞で無毒な遺伝子発現が長期間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疾患の優性発現を有効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）中枢神経系の特定部位における細胞機能を回復させる遺伝子治療：神経変性により機能を失った神経細胞の特定部分集団の回復に使用されます。 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.遺伝子を改変した細胞や胚移植片を移植して.神経機能障害によって引き起こされる中枢神経系の特定部分の神経障害を回復させる特定の神経伝達や成長因子を産生させることも可能です。 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し.毒性遺伝子を選択的に発現させて腫瘍細胞を溶解・壊死させ.腫瘍の増殖を抑え.正常脳組織に障害を与えずに最終的に腫瘍を死滅させることが必要である。 手術.放射線治療.遺伝子治療を組み合わせることで.特定の腫瘍を持つ患者さんの生存期間を従来の腫瘍治療よりも延長させることができます。 また.免疫療法は.特定の腫瘍に対する治療効果を高めるために使用することができます。
(4) 脳梗塞の遺伝子治療：脳梗塞の遺伝子治療は.虚血で傷ついた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につながる。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.治療目的にも利用可能だ。
2.神経幹細胞の研究
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.特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.という2つの特徴を持っています。 現在.神経幹細胞には3つの用途があります。 第一に.傷ついた神経細胞の補充療法です。 傷や病気によって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なことです。 第二に.遺伝子治療のためのビークルとして.第三に.ライフサイエンスの研究への応用です。 現在.ヒト神経幹細胞を試験管内で相当数まで増殖させ.その増殖能を一定期間維持することは可能ですが.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研究が必要とされています。
3.臨床治療の動向
脳機能.脳血流.イメージング（PET.fMR.MEGなど）の統合は.中枢神経系病変をより正確に除去するためのより確かな保証となり.低侵襲脳外科手術のレベルをさらに向上させるものです。 ニューロナビゲーション技術と超音波技術の補完.造影剤と超音波技術の応用などにより.脳内の腫瘍や血管のマージンが明確になり.腫瘍を完全に除去するだけでなく.重要な脳血管の損傷を回避することができるようになりました。 医療工学の科学者と技術者は.低侵襲脳外科手術の新しいページを開く.統合診断・外科治療システムである「ブレインスーツ」を設計しました。 新しい知識と技術の出現は.脳神経外科における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.神経科学の知識と経験を豊かにし.脳神経外科という学問の進歩を確実に促進するものです。