I. 背景 ヒト腫瘍の診断と治療は.現在もなお難題であり.まだ十分に解明されていない中枢神経系（CNS）に発生した場合.混乱と複雑さが増すのは確かである。 しかしながら.医学の理論と技術の進歩.異なる分野の交差と統合.先駆者の努力と医学仲間の努力により.CNS腫瘍の管理は現代医学のハイライトとなった。 CushingとBailey（1926）による胚性残存説に基づく中枢神経系腫瘍の体系的分類に始まり.WHO主導の中枢神経系腫瘍分類は第4版（2007）に更新され.中枢神経系腫瘍の組織学的特徴を正確に注釈するだけでなく.脳腫瘍発生と発達の遺伝子プロファイルも要約している。 ダンディが発明した気脳造影法（1918年）.間接画像から脳腫瘍を推定したモニッツの脳血管撮影法（1927年）に始まり.今日の画像診断は.腫瘍の種類の特定から腫瘍のサブタイプの診断.腫瘍の生物学の特徴.腫瘍と白質伝導路の関係.皮質の機能領域の位置.腫瘍の分子・代謝情報の可視化へと進展している。 英国グラスゴーでMacewenが肉眼による脳腫瘍の手術に成功したこと（1897年）に始まり.今日のマイクロサージャリー.神経内視鏡.画像誘導技術は肉眼手術の枠を打ち破り.「神経保護を伴う腫瘍の最大切除」という概念に貢献しました。 中枢神経系腫瘍の臨床管理においては.積極的な外科的介入の機会が残っているかどうかという疑問が.特に悪性腫瘍においては.外科的切除が包括的治療の初期段階.第一段階であることが多いため.最初に答えるべき質問である。 文献では.未治療または再発の膠芽腫患者において.腫瘍組織の98％以上の除去は生存の有意な予測因子であり.患者の外科的転帰を改善するには.少なくとも腫瘍負荷の78％の除去が必要である。 患者の生存率を向上させるためにどの程度腫瘍を摘出するかについては.腫瘍と脳の構造的な関係や腫瘍の解剖学的な除去に重点を置いている。 腫瘍を最大限に除去するという外科的目標は.頭蓋CTやMRIなどの従来の画像によって明らかになった腫瘍自体の解剖学の詳細や脳構造との関係に基づいて顕微鏡手術の技術を駆使すれば.ほとんど達成できる。 しかし.中枢神経系悪性腫瘍は.脳の機能領域や深部構造まで浸潤していることが多く.これらの技術や術者の個人的な経験だけでは.術中の「神経保護」が非常に不確実なものとなっています。 したがって.術後の神経機能を維持するために腫瘍の切除範囲を縮小することが.脳神経外科医が選択する「妥協点」となる。 大まかに言えば.エロクエンタリアとは.人間の全機能に不可欠な皮質領域（言語.運動.視覚.感覚領域を含む）.視床と基底核.脳幹.深部小脳核のすべてを指す。 中枢神経系腫瘍手術時の脳機能保護の難しさは.脳機能の未知の領域であること.機能的脳領域の生理的個人差の存在.中枢神経系腫瘍による機能的脳領域の位置への病理的干渉の3点に集約されます。 言語機能を例にとり.なぜ脳機能の理解がまだ完全でないのかを分析してみよう。 実は.「eloquent」はラテン語の「eloquens」から借用したもので.英語では「fluent」.つまり言葉の流れに相当する。 fluent（流暢な）」です。 eloquentareas」は.狭義には.流暢な言語表現を可能にする脳領域を指すと理解されている。 古典的な理論では.言語中枢はブローカ野.ウェルニッケ野.利き手側の半球の角状回と上隅回にあるとされている。 聴覚と意味の対応.言語理解.語彙表現.調音制御の間のネットワークにおけるこれらの脳領域の連携は.Wernicke-Lichtheim-Geschwindモデルを構成します。 しかし.このモデルでは複雑な失語症の一部を説明することはできず.統語論.音韻論.意味論の精緻化は不十分である。 また.ブローカ野やウェルニッケ野は単機能の脳領域ではなく.その中でもより細かい機能分担があるのではないか.大脳基底核など他の脳領域や右半球までもが言語処理に関わっているのではないか.上側頭回が機能的に活発な領域であり.少なくとも音声理解においては右側頭葉が重要な役割を果たすことが分かってきている。 このように.人間の言語機能の理解には.まだ多くの未解明な点がある。 脳機能領域の生理的な個人差に加え.病的な状況では.腫瘍が機能的な脳構造を歪め.変位させ.破壊し.神経機能を改造することがある。 その結果.術中に従来の解剖学的ランドマークを頼りに機能皮質の位置を特定することは信頼性に欠け.深部脳病変の正確な空間的位置特定と白質線維との関係は困難で.機能脳領域と深部脳領域を含む腫瘍の外科的切除の結果に影響を与える。 画像誘導や神経機能誘導による脳外科手術の登場は.中枢神経系腫瘍手術の概念を「脳組織内の腫瘍を手術する」から「腫瘍性病変が成長した脳組織を手術する」へと転換することを後押ししました。 “. これは言葉遊びでは全くなく.むしろ解決すべき技術的課題である。腫瘍が成長している脳領域の機能をどう評価するか？ 腫瘍が成長している脳領域の機能をどのように評価するか？腫瘍周辺の白質伝導束の経路や.機能的な脳領域間の神経線維の接続をどのように追跡するか？ リアルタイムの術中ガイダンスを実現するには？ 当院の脳神経外科は.中枢神経系腫瘍の外科治療の臨床において.トランスフォーマティブ・サージェリーの概念を率先して実践しています。 腫瘍浸潤脳領域の術前機能評価：（1）タスクベース機能的MRI（task-based functional MRI）は.被験者が対応する機能タスク（運動.感覚.感情.認知の脳活性化テスト）をこなす間.脱酸素化ヘモグロビンの磁化率効果に基づいており.血液酸素依存機能MRI（bloodoxygenleveldependent functional MRI）と同様である。 血液酸素依存性機能的MRI（BOLD-fMRI）のベースライン信号を運動野.感覚野.言語野.視覚野のベースライン信号と比較し.MRI画像上に局在させます。 (2) 安静時fMRIとは.刺激や課題活性化のない安静状態におけるBOLD信号の自発的な低周波の揺らぎを測定し.脳内の自発的な神経活動を捉え.異なる脳領域の同期的な活性化を調べることで脳の機能アーキテクチャを反映するものである。 安静時fMRIは.小児患者.精神症状や薬物鎮静のある患者.肢体不自由や失語症などの神経障害を持つ患者など.課題状態MRIに協力できない患者の皮質機能領域の局在化に用いることができる。 予備的な臨床応用研究では.安静時fMRIが運動野をタスク状態fMRIや皮質直接電気刺激と同様の結果で取得できることが確認されている。 (3) 経頭蓋磁気刺激：頭頂部腫瘍の運動野の術前機能定位のための非侵襲的な方法である。 ナビゲーテッド経頭蓋磁気刺激法は.経頭蓋磁気刺激法.筋電図.ニューロンナビゲーションの原理を組み合わせたものである。 ニューロンナビゲーションの助けを借りて.経頭蓋磁気刺激を受けて四肢の筋電図反応を誘発する皮質の正確な位置を記録し.運動領域の腫瘍を安全に外科的に除去するためのガイドとして使用することができます。 術前の線維束トレーサー画像は.白質線維束に沿った水の拡散の方向性を測定する異方性に依存し.皮質脊髄路.弧状路および／または視神経放射などの白質内の主要線維束を視覚化する3次元画像を生成する。これは.線維束の腫瘍圧縮.なびきまたは破壊を反映し.白質線維束の腫瘍関与を評価するより信頼できる方法である。 また.線維束トレーサー画像は.対象脳領域間の神経線維接続や.手術経路に沿った皮質下神経線維経路の解析にも役立ちます。 術中画像診断と神経機能のリアルタイムガイダンス (1) マルチモーダル医用画像の3Dフュージョン：術前に得られた中枢神経系腫瘍と脳の構造・機能の画像を融合・再構成し.中枢神経系腫瘍画像.頭蓋内動脈・静脈血管系.脳機能領域の位置.白質線維路の配置.腫瘍との隣接関係などを3次元的に可視化することができる。 また.MRIの情報は.PET-CTで示唆された代謝画像と同時に融合させることができます。 コンピュータが作り出す3次元のバーチャルリアリティ環境は.脳神経外科医が術前に手術計画を立て.切除すべき腫瘍を視覚化し.最も適切な切除アプローチを選択するのに役立ちます。 マルチモーダル3Dニューロナビゲーション技術は.中枢神経系腫瘍の手術中にインタラクティブな動的情報フィードバックを提供し.3D画像によって誘導される脳腫瘍手術の低侵襲性概念へと外科医を導くこともできる。 しかし.3D画像誘導画像は術前の画像データに基づいているため.インタラクティブな情報フィードバックはリアルタイムの術中画像を反映していないことに注意する必要がある。 硬膜の開放.脳脊髄液の喪失.病変部の除去などによる脳内ドリフトは.この術式の信頼性に影響を与える。 (2) 直接電気刺激による覚醒手術：覚醒手術では.覚醒状態で皮質電気刺激を与え.感覚・運動野に興奮作用.言語・記憶野に抑制作用を与え.脳機能の定位を完了し.脳機能領域定位技術のゴールドスタンダードであるブレインマッピングをマークします。 また.直接電気刺激と組み合わせた覚醒手術は.機能領域の線維路配列や皮質下神経線維の接続を術中に確認することができ.神経膠腫切除時に皮質・皮質下機能経路の正確な定位とリアルタイムでの保護を可能にします。 (3) 術中磁気共鳴画像法（iMRI）により.術前の画像データを神経ナビゲーションに使用すると脳が流れてしまうという落とし穴を克服し.術中に患者さんをスキャンすることができます。 また.出血.脳室閉塞.脳虚血などの術中合併症を早期に発見し.速やかに対処することが可能である。 (4) 術中超音波：中枢神経系腫瘍の手術では.術中超音波をニューロナビゲーションシステムと統合し.腫瘍.腫瘍に隣接する脳室.末梢血管をよりよく位置づけ.提示し.脳腫瘍のリアルタイム画像を示し.外科的切除を誘導する。 また.iMRIと比較して.術中超音波は設備コストが低く.器用で使いやすく.検査時間が短く.汚染の可能性が低いという利点がある。 (5) 蛍光を利用した中枢神経系腫瘍手術：患者に5-アミノレブリン酸（ALA）を経口投与し.ヘモグロビン合成経路で代謝されて蛍光性のプロトポルフィリンIXになる。 プロトポルフィリンIXは高悪性度グリオーマに蓄積し.正常脳組織には極めて微量に存在する。 これを他の画像診断や神経学的なリアルタイムガイダンス技術と組み合わせることで.腫瘍の同定・除去や神経機能の維持を容易にすることができる。 医学はダイナミックな学問であり.これは中枢神経系腫瘍の手術に関連する技術の発展にも反映されている。 臨床医は中枢神経系腫瘍の診断と治療の実践者であり.中枢神経系腫瘍の研究とトランスレーショナル・メディシンの進歩に常に注意を払い.中枢神経系腫瘍の診断と治療に関する理論と技術の知識を常にアップデートし.中枢神経系腫瘍の診断と治療の原則を慎重に把握しなければ.中枢神経系腫瘍の診断と治療を新しいレベルにまで改善し.最終的に患者さんのためになります。