高位頸髄損傷（C1-4）は.重度の四肢麻痺を引き起こすだけでなく.脊髄内の呼吸中枢（横隔神経.C3-5）を巻き込み.重度の呼吸機能障害を引き起こすことが多い致命的な外傷である。 広範な呼吸筋の麻痺は.直接的に肺の換気不足を引き起こすだけでなく.咳や痰の排出にも弱さをもたらす。 その結果.気道に溜まった分泌物を効果的に取り除くことができなくなり.肺無気肺や肺炎などの二次的な合併症を引き起こしやすくなるのです。 急性期には.頚髄損傷患者の84％が呼吸器系の合併症を起こし.20％が気管切開と人工呼吸による治療を受け.最終的に重症の高位頚髄損傷患者の4～5％が生涯にわたる人工呼吸のサポートを必要とします。 気道異常分泌物の効果的な除去.肺換気の改善.呼吸リハビリテーションは.高位頸髄損傷における呼吸機能障害の管理における3つの重要な要素である。 気道から異常分泌物を除去するには.定期的な寝返り.頻繁な背中たたき.肺合併症を防ぐための痰の排出補助などが有効である。 しかし.急性期において.頚髄損傷患者の気道から分泌物を除去する最も効果的な方法は.気管切開を行うことである。 気管切開は新たな外傷と苦痛（摂食.言語制限など）をもたらすが.少なくとも3つの利点がある：切開したカニューレから分泌物を効果的に除去できる.ケアが簡単.人工呼吸器を提供し.確実に長期間使用できる。 そのため.頚髄損傷患者に対して気管切開法が広く使われるようになってきています。 それ自体の利点に加え.近年の頚椎内固定術の発展にも関連しています。 気管切開の患者さんでは.頸椎を安定させるために頸椎後方手術を行うことができます。 また.頸部前方手術後の患者さんには.必要であればすぐに気管切開を行うことができ.感染率も低く抑えることができます。 換気の維持 頚髄損傷患者で.自発呼吸がない.あるいは残存換気量では基礎代謝レベルの要求を維持できない場合は.人工呼吸器による補助換気を行う必要があります。 重症の高位頸髄損傷患者においては.気管切開と人工呼吸が急性期の患者の生命を確保するために不可欠な管理手段である。 完全な横隔膜麻痺の患者さんでは.生涯にわたる人工呼吸器のサポートが必要です。 呼吸器の再建 臨床的観察によると.急性高位頚髄損傷から生還した患者の神経損傷レベルはC2以下であり.これらの患者では準神経（C1-2範囲）がほぼ保存されていることが分かっている。 準神経は.僧帽筋と胸鎖乳突筋を支配しています。 補助的な吸気筋である。 1.傍脊神経斜角筋枝の移植による傍脊神経の置換：我々の臨床研究では.移植された傍脊神経は吸気と同期した訓練により.横隔膜を効果的に駆動できることが明らかにされている。 しかし.この手法には2つの問題があり.普及には限界があります。第一に.横隔神経置換術は少なくとも6カ月かかるということ.第二に.神経移植の手術に最適な時期は神経損傷後3～6カ月で.これは脊髄損傷からの自然回復の最良の窓口でもあります。早すぎる手術は自然回復の可能性を持つ横隔神経を損傷する危険があり.遅い修復では神経の状態が悪くなります。 買い替えが悪い。 2.傍脊椎神経の働きを利用した胸式呼吸の再構築：傍脊椎神経は肩甲骨の支柱で終わる僧帽筋を支配し.肩甲骨を持ち上げる機能と肩甲骨と胸郭に付着する筋肉（前鋸筋など）を介して吸気を補助する機能を持っています。 しかし.頚髄損傷患者では.肩甲骨に付着する筋肉のほとんどが麻痺し.菱形筋が収縮すると肩甲骨が胸郭に沿って上方にスライドするため.補助吸気作用はほとんど消失してしまうのです。 肩甲下筋で肋骨を吊り上げ.僧帽筋の力を胸郭に伝えて高頚髄損傷患者の胸郭呼吸力を再確立する.3つの方法で呼吸機能を改善する技術です。 菱形筋は横隔膜と同期した活動パターンで胸部呼吸力を発揮する強力な補助吸気筋であること.第6～8後肋骨を吊り上げることで下胸壁に牽引力を与え.吸気時の胸部負圧による胸壁軟組織の侵襲に対抗すること.胸壁に付着する部分の周囲を広げることで横隔膜の起点を強化し横隔膜の働き効率を向上させること.などです。 この技術により.患者の呼吸機能が改善され.咳や痰の排出が改善され.肺の合併症が減少し.患者の人工呼吸器使用時間が短縮され.人工呼吸器依存の患者でも人工呼吸器を外せるようになる人もいるのです。 横隔膜ペースメーカー（電気刺激法）の治療法 電気刺激法を用いて呼吸機能を回復させる方法は.主に次の3つがあります。 1.横隔神経電気刺激法：外科的頸部アクセスにより頸部の横隔神経に小さな電極を設置することが可能です。 手技が簡単で.失敗しても再度電極を交換することが容易です。 デメリットは.副隔膜神経を含めることができないことです。胸部ルートでは.副隔膜神経と横隔神経を合流させてから胸部横隔神経に電極を入れるため.成功率や刺激効果も高くなります。 近年.より低侵襲で簡便な手術として.胸腔鏡下での電極設置が盛んに行われていますが.電極が故障した後の交換が困難という問題があります。 2.横隔膜電気刺激法：腹腔鏡を用いて.横隔神経が筋肉に入り込む位置に複数の電極を固定し.より高いエネルギーで筋肉を通して信号を伝え.隣接する横隔神経を刺激する。 この方法は.単純で侵襲性が低く.横隔神経を損傷する潜在リスクもないが.刺激効果は.少なくとも理論的には横隔神経への直接刺激より熊効果が優れているとされています。 3.肋間神経電気刺激法：非常に残念なことに.横隔神経電気刺激法の臨床への適用は限られています。 主な理由は：呼吸機能障害を持つ急性脊髄損傷の患者は.横隔神経細胞体損傷（C3-5）のため.この手術に適している患者は非常に少ないので.一部の人々は肋間神経電気刺激法を試みたが.この技術は肋間神経を刺激して外肋間筋の収縮を励起して胸式呼吸を部分的に回復するもので.臨床結果をさらに観察する必要がある。 高位頸髄損傷患者に対する呼吸リハビリテーションの最も有効な方法は吸気筋のリハビリテーションであり.呼気筋のリハビリテーションは非常に限定的な価値しかない。 頸髄損傷患者に対する呼吸リハビリテーションは.肺機能の改善と肺合併症の軽減に高い効果を発揮します。 急性期には残存横隔膜機能訓練が重要な要素となるが.この肺機能の向上が残存横隔膜機能訓練の強化の効果なのか.脊髄損傷後の自然回復の結果なのかが議論されている。 横隔膜機能の回復が主として脊髄損傷からの自 然回復に依存しているとすれば.急性期に集中的な横 隔膜訓練（例えば.急性期に腹部に体重をかける） は有害である可能性がある。 これは.横隔膜の活動は連続的なリズム活動であり.残存横隔膜の場合.呼吸機能を維持するために常に高負荷の緊急モードで活動しており.横隔膜の集中トレーニング耐性は横隔膜の疲労を招きやすいからである。 しかし.高位頸髄損傷患者においては.患者の呼吸機能を改善し.人工呼吸器からの離脱を助けるために.傍脊柱管支配筋を使用することが重要である。 胸鎖乳突筋は.残存横隔膜と協調して収縮するようにトレーニングされます。 さらに.胸部背面の肩甲骨周囲の筋肉に筋緊張が生じると.偏平足神経支配の菱形筋が収縮し.肩甲骨と胸郭に付着する筋膜構造を持ち上げることによって.胸部呼吸力を発揮することができるようになります。 私たちの経験では.傍脊椎神経機能に異常がなく.横隔膜の機能がわずかに残っている患者さんのほとんどは.リハビリテーションや手術によって人工呼吸器をはずすことができます。