脊髄電気刺激（SCS）とは.脊髄硬膜外腔に電極を埋め込み.パルス電流で脊髄神経を刺激して病気を治療する方法である。 1971年以降.電極を硬膜外腔に埋め込むように改良され.同様の鎮痛効果が得られ.重篤な合併症の発生率も減少した。 この30年間.SCS植え込み装置の絶え間ない改良.この手技の病態生理.適応.期待される効果.起こりうる合併症に関する綿密な研究により.SCSの成功率と長期的な有効性は増加し.今日の臨床疼痛分野における重要な鎮痛手技となっている。
I. SCSの鎮痛機序
SCSの鎮痛機序は.1965年にMelzackとWallによって発表されたゲートコントロール理論によると.分節的に調節された神経ネットワークは.一次求心性A線維とC線維.後角投射ニューロン（T細胞）.グリアゾーン抑制性介在ニューロン（SG細胞）から構成され.SGニューロンが Aβ求心性神経はSG細胞を興奮させ.AδおよびC求心性神経はSG細胞を抑制する。 したがって.脊髄後列のAβ線維を電気刺激すると.刺激された脊髄分節の細線維からの侵害受容情報の受信が逆行性に阻害され.中枢への傷害情報の伝達が減少または遮断され.疼痛緩和が得られる。
さらに.SCSは虚血性疾患の動物モデルとヒトの臨床試験の両方で血管拡張に似た現象を誘発することが観察されており.これは交感神経の遠心性神経に影響を及ぼす中枢の抑制機構がSCSによって活性化されることに関連しているのではないかと推測されている。 このような血管拡張反応は.鎮痛後のSCSの効果による二次的なものかもしれないし.血管作動性ペプチド.サブスタンスP.カルシトニン遺伝子関連ペプチドなど.この刺激による血管拡張物質の放出による二次的なものかもしれない。
脊髄刺激の作用機序については.視床や大脳皮質に破壊的効果をもたらす上向きのインパルスによる脊髄後部の刺激.高次中枢の下向きの抑制経路の活性化.内因性鎮痛物質の関与など.他にも多くの説がある。
Ⅱ.適応の選択
SCSは主に慢性疼痛の治療に使用され.適応には大きく分けて神経障害性疼痛と虚血性疾患による疼痛の2つがある。 末梢神経損傷性疼痛.腰痛症.慢性帯状疱疹後神経痛.複合性局所疼痛症候群など.虚血性疾患は難治性狭心症.末梢動脈閉塞性疾患.レイノー病などである。
末梢神経損傷による神経痛は.SCSの主な重要な適応症であり.最も満足のいく鎮痛効果と最も長い持続効果があります。 これらの痛みは自然発生的なものと刺激誘発性のものがあり.特に外傷.手術.神経圧迫.炎症.代謝障害（ポリニューロパチー）などに続発することが多い。 大規模なサンプル研究の結果.適切な適応があれば.SCSは神経障害性疼痛患者において約50％以上の疼痛緩和をもたらし.60～70％の患者において他の鎮痛薬の使用を有意に減少させ.QOLと身体機能を改善できることが示されている。
米国では.Failed Back Syndrome（FBS）もSCSの主要な適応症の一つであり.SCS手術の半数以上を占めている。 包括的な調査によると.FBSに対するSCSは50％以上の疼痛緩和をもたらすことが示されている。 しかし.FBSに対するSCSの有効性には比較的幅があり.これは神経障害性疼痛に対するSCSの有効性が高いことと.術後傷害の残存痛に対するSCSの有効性が低いことが関係していると考えられている。
SCSは.I型複合性局所疼痛症候群（CRPS.以前は反射性交感神経性ジストロフィー（RSD）として知られていた）とII型複合性局所疼痛症候群の両方に緩和をもたらす。
ヨーロッパでは.SCSがCRPSの症状を緩和することは.理学療法を単独で行う患者よりも有意に優れていることが示されています。
ヨーロッパでは.SCSは主に虚血性疾患の治療 に用いられてきた。1970年代初頭から.狭心症の治 療がSCSの研究の焦点となっており.文献にも毎年 報告されている。 短期的な有効性は優れており.有効率はしばしば100％に達している。 患者は胸痛のエピソード数.疼痛レベル.ニトログリセリンの摂取量.心電図上のSTセグメントの減少.運動負荷試験における運動耐容能と運動終了時間の増加.心機能の改善.QOLの改善を経験している。
1976年.クックは下肢の血管閉塞性虚血性潰瘍の治療に初めてSCSを用いたが.結果は芳しくなかった。 末梢血管疾患の治療におけるSCSの利点は次のとおりである。
①痛みの緩和.患肢の可動性の改善.QOLの向上。 末梢血管疾患に対するSCS治療の利点は.
①疼痛の緩和.患肢の可動性の改善.QOLの向上.
②患肢の血液循環の改善.患肢の生存率の向上.
③医療費の削減.である。
また.SCSは疼痛を有意に減少させるが.切断率は減少させないという報告もある。
III.手術方法
1.スクリーニングテスト
まずテスト刺激を行う。 SCS 検査を成功させる鍵は.患者が痛む部位全体に異常な感覚を訴える電極の位置を探しながら.痛みに対応する脊髄の位相に正確に刺激電極を埋め込むことである。 その後.電極を固定し.外部刺激装置に接続して一時的に検査を行う。 視覚的アナログスケール（VAS）を用いて痛みを評価し.50％以上の痛みの軽減.QOLの大幅な改善.鎮痛薬の大幅な減量が達成されれば.検査は成功であり.神経刺激システムを恒久的に植え込むことができる。
2.具体的な手順
通常.患者を腹臥位にし.マーキングした椎体腔からTuohy針を穿刺し.抵抗消失法とX線撮影を行い.穿刺針が硬膜外腔に入ったことを確認する。 腰の手術を繰り返している患者の中には硬膜外腔に癒着があり.椎弓切除術によって椎間板手術用電極を植え込むことができる。 電極の留置に成功した後.電極の先端を体外一時延長リードと体外刺激装置に接続し.患者が疼痛部位全体に異常な感覚を訴えている場所.すなわち刺激によって生じるピリピリした感覚が患者の痛みの訴えを完全に.あるいは大部分カバーしている電極の位置を探して検査を行う。 検査が成功した後.一時的な電極を固定し.4～7日間体外検査を継続した後.疼痛レベルが有意に緩和され（VASスコアが50％以上減少）.生活の質が有意に改善されれば.完全なSCSシステムの植え込みを検討することができる。
IV.合併症
1.出血.血腫 硬膜外血腫は非常にまれであるが.重大な問題であり.手術前に凝固異常のある患者や抗凝固療法を受けている患者を除外することが重要である。 移植部位血腫または漿液腫は刺激装置の移植部位に発生する傾向がある。 合併症はほとんどが良性であり.ラップバンドの使用により吸収が促進されることがある。 大量の液体が溜まっていない限り.穿刺や吸引は一般的に推奨されない。
2.局所感染 永続的な留置の場合.感染の機会は一般的にまれである。
硬膜外は開放状態であるため.検査中は厳重な無菌操作を行い.術後1週間は抗菌剤を塗布する。
刺激装置の埋め込み部位や硬膜外膿瘍が発生した場合は.安心してインプラントを除去する。
3.電極のズレと断線 電極植え込み初期（数日以内）は.頸部や体幹の過渡的な屈伸や回旋などの激しい運動は避けるべきである。
4.硬膜外穿刺は.狭い脊柱腔による電極の損傷を防ぐため.できるだけ傍中心法を用いるべきである。
4.刺激装置装着部位の異物感と痛み ほとんどの患者は装着初期に異物感を経験し.症状がひどい場合は鎮静剤で対症療法が可能である。 ごく少数の患者では.植え込んだ刺激装置が迷走し.再固定する必要がある。
5.その他の脳脊髄液漏出.アレルギーなど。