近年.重症脳損傷後の遷延性植物状態（PVS）の発生率は増加傾向にある。 多くの研究により.PVS患者は覚醒可能であることは紛れもない事実であると結論付けられている。 現在までのところ.PVSの本質とその病態に関する包括的な理解はまだ不十分であり.本稿ではPVSに関する現在の国内外の研究の概要を以下のように述べるにとどめる。
1.臨床研究
この20年間.頭蓋脳損傷後のPVSは国際的に注目され.PVSに関する報告も多くなってきている。 統計によると.欧米諸国のPVS発生率は0.01～0.03％が多く.米国では0.168％程度である。 PVSの診断は国によって異なる。
アメリカの学際的PVS研究グループ（1994年）の基準は以下の通り：
①自分自身や周囲の環境に対する認識が欠如しており.他人と会話ができない；
②視覚.聴覚.触覚.または不快な刺激に対する持続的.再現可能.目的的.またはランダムな行動反応が欠如している；
③言語的理解力や表現力が欠如している；
④睡眠覚醒サイクル；
⑤視床下部および神経学的欠損；
⑥甲状腺機能低下症および神経学的欠損。
⑤視床下部と脳幹の自律神経機能は十分に維持されており.治療とケアによって生存を維持できる。
⑥失禁。
⑦脳神経反射（瞳孔.眼球-脳幹）.角膜.前庭-眼球.鋤鼻反射は程度の差こそあれ維持されている。
米国リハビリテーション医学会議基準（1995年）：
①自動開眼または刺激開眼;
②命令を遂行できない;
③話すことができない.または明瞭な言葉を発することができない;
④命令を遂行できない（姿勢の移動.痛みの回避.不随意的な笑顔などの活動は可能）;
⑤手で開眼を保持したときの持続的な眼球運動がない。 全方向の眼球運動が45°を超えない。
中国医師会救急医学会の基準（2001年南京基準）：
①認知機能の喪失.無意識の活動.指示を実行できない;
②自動開眼または刺激下での開眼が可能;
⑨睡眠覚醒サイクルがある;
④無目的な眼球追跡がある;
⑤言語を理解し表現することができない;
⑥呼吸と血圧を独立して表現する能力を維持する;
⑦手で開眼したときの持続的な眼球追跡がない;
⑧全方向で45°以上の持続的な眼球運動がない。
⑦視床下部と脳幹の機能は基本的に保たれている。
現在.PVSの診断基準[6]についてはコンセンサスが得られておらず.日本ではPVS(VS)は3ヶ月以上でなければ診断できないとされていますが.英米では1ヶ月以上とされています。 現在.我々の学者もPVSの期間を1ヶ月と定義している。 外傷性昏睡データベースの統計によると.PVS患者の約33％が3ヶ月で意識を回復し.9％が3～6ヶ月で意識を回復し.6～12ヶ月で意識を回復した患者はわずか10％であった。
PVSの原因には.頭蓋脳損傷.急性脳低酸素症.脳血管障害.各種中毒.脳炎などがあります。 損傷は.大脳皮質や白質が広範囲に及ぶ場合もあれば.間脳.視床下部.脳幹の網様体形成が不完全な場合もあり.延髄は構造・機能ともに無傷である。 最近.何らかの原因で神経細胞が損傷を受けても.一定の条件下では.軸索を通じて新しい側枝が発生し.新しいシナプス軸の接続が確立され.神経機能が回復することが分かってきた。
研究では.視床下部と前頭葉前葉のドーパミン作動性経路の損傷がPVSの重要な原因であると結論づけている[8]。 外傷後の脳組織の虚血や低酸素により.チロシン水酸化酵素が阻害され.DA合成が減少するためと考えられる。 現在.海外の研究者はDA代謝前駆体や受容体作動薬を用いてPVSを治療し.良好な効果を上げている。
2.臨床検査
2.1脳波
2.1初期のJennettらは.等電点または脳波の静止がPVSの基本的な特徴であると考えていたが.その後の研究で.脳波の多くは広範な拡散性.多形性のδまたはθ活性であることが判明した。
臨床症状では.δ波がより一般的な昏睡波形です。
臨床症状が改善すると.PVSのδ波やe波が減少し.αリズムが再び出現することがあります。 PVSの脳波は特異性に欠けるが.PVS患者の脳波モニタリングは.その有効性の観察や予後評価のために高い価値がある。 後期には約10％の患者に正常脳波が認められ.PVSでは典型的なてんかん様活動はほとんど認められない。
2.2 誘発電位は主に脳幹聴覚誘発電位（BAEP）と体性感覚誘発電位（SEP）を指し.BAEPは一般にV波以上の波形の消失や明瞭化を示す。 BAEPは通常.V波形の消失または明瞭性の欠如によって現れ.SEPはPVS診断のための最も敏感で信頼性の高い電気生理学的指標であり.主にN13-N20の中心伝達時間の延長とN20波形の振幅の減少によって現れ.SEP波形が正常な人は意識の回復が期待できる。
2.3 P300（事象関連電位.意識関連電位） P300は.現在のPVS研究における重要なツールである。 丸田らは.PVS患者ではP300が消失し.意識の改善とともに回復することを発見した。
2.4 経頭蓋ドップラー超音波（TCD）を用いた脳血流検査では.PVS患者では全体的・局所的に脳血流が低下していた。 前大脳動脈の血流低下は明らかであったが.椎骨脳底動脈系の血流は比較的無傷であり.
PVS患者の脳幹機能は比較的障害されていないことが示唆された。
2.5 陽電子放出コンピュータ断層撮影（PET）スキャンでは.PVS患者の脳代謝は正常より1/2～1/3程度低く.部位によって代謝が一様でないことから.脳組織の部位による低酸素に対する感受性の違いが関係していると考えられる。
2.6 主な病理学的変化
①びまん性皮質層状壊死：このタイプの変化は虚血性低酸素脳症で最もよくみられ.Doughetyら[15]により.剖検顕微鏡で新皮質層状壊死.神経細胞欠失.グリオーシスがみられたと報告されている。 また.海馬.線条体.視床.小脳にも同様の変化がみられる。
②びまん性軸索損傷：急性頭蓋大脳損傷でよく見られるもので.皮質の軸索が広範囲に損傷し.大脳皮質と他の部位との連結が遮断されるため。
③選択的視床壊死。
2.7 神経画像 PVSの病因は複雑であり.その画像（CT.MRA）変化は大きく異なり.多くは大脳半球と脳幹に広範かつ多発性の軟部病巣を呈し.大脳半球は主に前頭葉.側頭葉.頭頂葉.大脳基底核領域である。 脳幹の病変は主に中脳（80％）と脳橋（20％）に影響を及ぼし.延髄はほとんど影響を受けなかった。
Andreasらは.MRIで外傷後PVSの42例を報告したが.いずれもびまん性軸索損傷で.脳白質.脳梁.脳幹背側に損傷巣があり.前頭部と側頭部が一般的な損傷部位であった。 したがって.びまん性軸索損傷は外傷性PVSにおける一次脳損傷の主な形態であると考えられる。 臨床観察の結果.PVS患者には広範な脳萎縮や脳白質脱髄変化.水頭症などの画像所見も認められた。
3.治療研究
医学の発展に伴い.頭蓋大脳損傷の急性期治療は大きな進歩を遂げ.それは急性期死亡率の大幅な減少に現れている。 しかし，その後に問題となるのは，「植物的生命状態」の患者が徐々に増加していることであり，治療の進歩によっても頭蓋脳損傷の障害率は低下していない。 PVS患者の多さは.新たな医療・社会問題を生み出している。 PVSには様々な治療法があるが.非常に有効な治療法はまだない。 患者が傷害のさまざまな神経学的機能を改善できるようにするにはどうすればよいのか.世界的な治療上の課題となっている。
3.1 薬理学的治療 神経保護薬や戦略に関する研究は数年前から行われているが.PVSの臨床治療における特定の薬物の正確な有効性の証拠を確認することはできていない。 一般的に使用されている薬剤は主に2つのカテゴリーに分類される。1つは脳循環と脳代謝を促進する薬剤で.カテコールアミン.アンフェタミン.レボドパ.ブロモクリプチンなどのコリン作動薬.シタラビン.抗コリンエステラーゼ薬など.より効果的な薬剤であると認識されている。 もう一つは神経細胞の機能回復を促進する薬で.モノアミルカゼイン.セレブロリシン.神経成長因子.ガングリオシドなどがある。 現在.臨床で使用されている覚醒促進薬としては.脳覚醒瞑想薬.ナロキソン.漢方薬などがある。
3.2 現在一般的に行われている神経刺激療法：
①脳深部刺激（DBS）法：視床電気刺激.脳幹中脳電気刺激.小脳電気刺激など。 坪川らは25例のPVSにDBSを適用し.そのうち20％は自分の身の回りのことは自分でできるようになり.28％は言葉でのコミュニケーションはできるようになったが.長期間寝たきりになった。
②頸髄硬膜外刺激：刺激装置は手術でC2とC4レベルの硬膜の真ん中と前胸部の皮下に設置される。 菅野ら[12]はこの方法を130例に適用し.56例（43％）が意識を回復し.さらに23例でGCSスコアが5点上昇した。
③末梢神経刺激：正中神経.腓骨神経.迷走神経刺激など。
3.3 高気圧酸素療法 高気圧酸素療法は.PVS末期の神経機能回復を促進する上で明らかな役割を果たし.国内外でより高く評価されている方法の一つです。 高気圧酸素はPVSにおけるびまん性軸索損傷の修復と再生を促進し.新しいシナプス結合を形成して損傷したニューロンの修復を促進することができる。 高気圧酸素はまた.エピソード性網様体賦活系を活性化し.覚醒を促進し.意識の回復を促すことができる。 現在では.高気圧酸素療法を行う時期が早いほど.また治療期間が長いほど.より優れた効果が得られると考えられている[18]。
3.4 水頭症治療 頭蓋剥離減圧手術後の患者に対して.治療期間中.減圧窓の脳の膨らみが明らかで.臨床症状が著しく改善せず.画像検査で脳室系の拡大が進行し.水頭症が明らかな場合.脳脊髄液シャント手術はPVSの重要な治療手段である。 水頭症による脳障害の悪化を軽減・回避し.覚醒を促進する効果がある。
3.5 その他.遺伝子治療は有望な治療法である。 遺伝子操作によって得られる神経成長因子は.成体の哺乳類の中枢神経系の神経の可塑性を調節し.損傷後の皮質機能の回復を促進できることが実験で確認されている。 それゆえ.人々は遺伝子治療に期待を寄せるのである。
中枢神経系幹細胞の移植も今日の研究ではホットな話題であり.その可能な経路は.末梢造血幹細胞を目的の神経幹細胞に誘導分化させ.それを脳組織に移植して機能を発揮させるというものである。 胎児脳移植は比較的新しい技術であり.動物実験ではラット胎児のドーパミンおよびノルアドレナリン作動性ニューロンを成体ラットの大脳皮質.海馬.尾状核に移植している。
この技術がPVS患者に有効かどうかはまだ確立されていない。 今後.PVSの基礎的・臨床的研究が深まるにつれて.より効果的な治療法が臨床に応用されることは間違いない。
4.予後
PVSは大脳半球の重篤な損傷による皮質下生存の臨床症候群であり.脳幹機能は比較的無傷であるが皮質機能が失われる。 その治療においては.覚醒促進と認知機能の改善が目標とされる。 現在までのところ.PVSにおける有効性の確証はない。
一部の著者は.PVSの予後について.次のようなことが参考になると述べている：
①MRIで大脳基底核領域に出血性梗塞がないこと.
②Xenon-CTで測定した大脳半球の脳循環血流量は.脳組織100gあたり毎分平均25ml以上であること.
③アセタゾラミドを20分間投与した後.大脳半球の脳循環血流量は脳組織100gあたり
③正中神経の体性感覚誘発電位のN20波の振幅は有意であった。 また.PVSの予後は.高齢者より若年者の方が比較的予後が良いこと.低酸素性脳損傷より外傷性脳損傷の方が予後が良いこと.神経刺激は早ければ早いほど効果があること.脳波やSEPの波形が正常な人は意識回復が期待でき.受傷後1週間SEPが消失している人は予後が悪いこと.CTやMRIで大脳皮質の広範な萎縮や大きな低密度病巣が認められる人は予後が悪いこと.DBSに反応しないことはPVSを予測すること.などが関係していると考える著者もいる。 DBSに反応しない場合.PVSは不可逆的であると予測される。