びまん性浸潤性神経膠腫はまだ外科的介入のみでは治癒しないが.手術は通常.臨床管理の原則において悪性神経膠腫の初期および主要な治療ステップである。 適切なプロスペクティブ臨床ランダム化試験がないため.患者の生存利益と関連したびまん性神経膠腫の切除範囲の評価は.レトロスペクティブな臨床データ解析に大きく依存している。 利用可能な証拠は.高悪性度腫瘍患者において広範な外科的切除が生存期待期間を延長することを示唆している。 外科的治療は.病理組織学的および分子病理学的診断を明確にし.腫瘍細胞負荷を軽減し.頭蓋内圧を低下させ.神経学的障害を緩和するだけでなく.補助放射線療法レジメンの開発と実施に有利な条件を作り出す。 したがって.神経膠腫の治療における外科的管理の意義は確かなものである。
神経膠腫の外科的管理には.画像診断と顕微鏡による神経外科技術の開発が役立っている。 頭蓋CTおよびMRIスキャン技術の使用は.神経膠腫の術前臨床診断を強化し.腫瘍および脳構造の解剖学的詳細を示すことによって術前の意思決定を助けている。 溝と回を境界とし.腫瘍の縁で白質線維路の走行に沿って解剖学的に切除する微小神経外科技術は.神経膠腫手術の切除の程度と安全性を向上させた。 しかしながら.神経膠腫はしばしばびまん性に浸潤し.脳の機能領域や深部構造を侵す。 CTやMRI検査だけでは.腫瘍の代謝や脳機能構造への影響に関する情報を得ることはできず.頭蓋内深部病変の正確な空間的位置特定は困難である。
20世紀末以降.神経膠腫は画像誘導および神経機能誘導手術の時代に突入した。 マルチモーダル3D画像融合と神経ナビゲーション.神経生理学的モニタリングと覚醒手術.術中リアルタイムイメージングが神経膠腫の外科的切除に包括的に適用され.手術戦略の革新と腫瘍の最大限の安全な切除の実際の実践につながっている。
I. 3次元（3D）手術計画と神経ナビゲーションを用いたマルチモーダル画像フュージョン
脳画像技術の開発は.過去10年間における悪性神経膠腫の外科治療の進歩の重要な原動力であり続けている。 見かけの拡散係数(apparentdiffusioncoefficient,ADC).異方性(fractionalanisotropy).拡散テンソル画像(DTI).脳血液量( cerebralbloodvolume,CBV)およびマルチボクセルMRスペクトロスコピー(MRspectrum,MRS)は.脳神経外科医が外科的切除の術前標的をよりよく同定するのに役立つ。 機能的MRI（functionalMRI,fMRI）は.外科医が重要な脳領域や深部構造に対する腫瘍の機能的影響を予測するのに役立ち.腫瘍の最大限の安全な切除と最小限の神経学的損傷を達成するための重要な情報を提供する。 血液酸素依存性機能MRI（BOLD-fMRI）では.運動野.感覚野.言語野.視覚野の機能を調べることができる。 BOLD-fMRIは.生理学的な個人差だけでなく.腫瘍によって脳の機能的構造が歪んだり破壊されたり.神経機能が再構築されたりするような病的なケースでも.脳のこれらの重要な機能領域のイメージングを可能にする。 線維束トレーサーイメージングは.異方性を利用して白質線維束に沿った水拡散の方向性を測定し.皮質脊髄路.弧状筋膜および/または視神経放射のような白質内の主要な線維束を可視化する3次元画像を作成するもので.腫瘍による線維束の圧迫.移動または破壊を反映することができ.白質線維束への腫瘍の関与を評価する信頼性の高い方法となる。
医用画像の三次元可視化は.二次元画像における腫瘍の正確な空間的位置特定の欠点を克服している。 三次元画像上では.腫瘍画像.頭蓋内動脈および静脈血管系.関連する脳機能領域の位置.腫瘍と神経線維路との隣接性などをマルチモダルに統合することができる。 PET-CTは神経膠腫の代謝の不均一性をよく反映することができ.同時に低悪性度神経膠腫ではより小さな間質性病巣を検出することができ.これは外科的切除や生検の指針として重要である。 MRI強調画像で示される腫瘍体積は.C-メチオニンPET画像で示される腫瘍体積よりも小さい可能性があることが研究で示されている。 一部の症例では.PETは病変の脳機能領域への進展を示したが.MRIの増強は一致しなかった。
コンピューターによって作成された3次元バーチャルリアリティ環境は.脳神経外科医が手術計画を立て.切除すべき腫瘍標的を視覚化し.最も適切な切除方法を選択するのに役立つ。 神経膠腫の切除では.外科医は腫瘍の血管分布.色.質感によって腫瘍の切除範囲を判断できるが.腫瘍と浮腫性白質との境界は明確ではない。 神経膠腫切除におけるマルチモーダル3D神経ナビゲーション技術は.外科医の病変.特に皮質下病変へのアプローチと切除の能力を向上させる。 脳腫瘍手術の低侵襲コンセプトは.3D画像ガイダンスを用いることで.外科医が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得ることができるため.よりよく達成される。 しかし.ニューロナビゲーションシステムは術前の画像データMRI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。 また.硬膜の開放.脳脊髄液の喪失.病変の切除などによる脳ドリフトは.この手技の信頼性を低下させる。
II.腫瘍のリアルタイム術中画像診断
定位画像診断.fMRI.DTIは.画像融合によって重要な機能的・解剖学的情報を明らかにする。 この情報は.術中のリアルタイム腫瘍可視化と組み合わされれば.外科医にリアルタイムの術中ガイダンスを提供する強力な手段となる。 術中磁気共鳴画像法（iMRI）は.この点で大きな利点を示している。 現在.世界中の100以上の医療センターがこの最新技術を備えている。 患者に対して術中MRIスキャンを行うことができるため.外科医はスキャンの結果に基づいて腫瘍の切除範囲と潜在的な神経学的影響を分析し.さらなる切除が必要かどうかを判断することができる。iMRIは.ニューロナビゲーションにおいて脳ドリフトを起こしやすい術前画像診断の落とし穴を克服し.手術中の腫瘍切除範囲についてより客観的な画像証拠を提供するだけでなく.出血.脳室閉塞.神経学的問題などの術中合併症を早期に発見することができる。 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.適時に管理することができる。
神経膠腫のマイクロサージェリーでは.術中超音波を神経ナビゲーションシステムと統合することで.腫瘍.隣接する脳室.腫瘍の末梢血管のより良い位置と提示を提供し.脳腫瘍のリアルタイム画像を表示し.外科的切除を誘導する。 また.術中超音波検査は.iMRIと比較して.設備費が安く.器用で使いやすい.検査時間が短い.汚染の可能性が少ないなどの利点がある。
悪性神経膠腫の外科的切除に透視を使用することで.肉眼下での悪性神経膠腫の全切除率を向上させることもできる。 この手技では.非蛍光性の前駆体薬剤である5-アミノレブリン酸（5-ALA）を経口摂取する必要がある。 脳組織では.ALAはヘム合成経路を経て蛍光性のプロトポルフィリンIX（PpIX）に代謝される。 神経膠腫における脳関門の破壊.腫瘍新生血管.腫瘍細胞による膜輸送タンパク質の過剰発現により.腫瘍組織により多くのALAが取り込まれ.腫瘍細胞におけるヘモグロビン合成に関与する酵素の発現が変化するため.これらの因子は高悪性度神経膠腫におけるPpIXの蓄積を促進する。 波長400nmの青色光を発する手術用顕微鏡を用いると.脳組織は青色に.腫瘍は赤色に見えるため.腫瘍と脳組織のコントラストが高まり.術中の腫瘍の同定や切除が容易になる。 第III相臨床試験では.蛍光ガイダンスを用いて腫瘍切除を行った患者の無増悪生存期間の延長が報告されている。 蛍光ガイドを用いた外科的切除の程度の有効性を評価するためには.無作為化対照多施設臨床試験研究を実施する努力が必要である。
III.術中神経生理学的検出とウェイクアップ手術
神経生理学的モニタリング技術は.術中の脳機能領域定位技術のゴールドスタンダードである。 覚醒手術.術中感覚運動誘発電位モニタリング.術中皮質電気刺激および皮質下電気刺激.その他の電気生理学的技術を統合することで.ブレインマッピングの術中マーキングにより.神経膠腫切除中の皮質および皮質下脳機能経路の正確な位置決めとリアルタイムの保護を達成することができる。
覚醒手術は.脳腫瘍切除中に高次神経機能をリアルタイムでモニタリングするための重要な試合であり.主に脳の言語野の位置を特定するために使用されるが.運動野や感覚野の位置も特定することができる。 腫瘍が脳の機能領域に極めて近接している場合.腫瘍切除の方法と範囲は.重要な神経機能を維持する上で極めて重要である。 通夜手術では.患者の安定と快適さを確保し.患者との十分なコミュニケーションを可能にするために.麻酔医は患者が覚醒している間に脳機能の局在を確認できる必要がある。 例えば.腫瘍切除術の際.脳神経外科医と神経生理学的モニターは.皮質電気刺激を直接行いながら.患者と会話し.その過程で患者の言語障害に対応する皮質刺激点を記録する。
術中の神経学的モニタリングは.神経学的完全性の維持と腫瘍切除の増加の両方に有用であることが示されている。
神経生理学的モニタリングと術中覚醒は.中国の主要な脳神経外科センターで実施されており.これらのユニットのいくつかの経験と仕様が本誌で紹介されている。
IV.手術に基づく局所治療
神経膠腫の局所治療には.新しい手技だけでなく.外科的介入も必要である。 脳神経外科医は腫瘍切除を行うだけでなく.追加の局所治療計画も実行しなければならない。
ブラキセラピーは定位法単独だけでなく.マイクロサージャリーとの併用も可能である。 重要な機能領域にある腫瘍に対しては.外科的切除と間質性放射線治療を併用することで.患者の無増悪生存期間と全生存期間が延長し.神経学的完全性が保たれ.腫瘍をコントロールする効果的な方法であることが証明されている。 I-125のような低エネルギーの放射性線源を埋め込むことで.腫瘍内に高線量の壊死を引き起こし.周囲の非腫瘍組織を最大限に温存することができる。 ブラキセラピーは放射線生物学的特性に優れ.その後の外部放射線療法を妨げず.腫瘍の再発・進行時にも有効であり.放射線療法合併症のリスクを増加させない。
化学療法剤を封入した生分解性徐放性フィルムを局所的に埋め込むことで.腫瘍部位での持続的な長距離薬物濃縮が可能となる。 カルムスチン徐放性植え込み隔膜（グリアデル）は.腫瘍切除後に手術残渣の表面に植え込むことで.3週間にわたって局所的にカルムスチンを徐放することができ.新規または再発の高悪性度グリオーマに対する手術の補助療法として使用されている。 カームスチン徐放性植込み型隔膜は.腫瘍の局所到達間充織内で高い薬物濃度を維持することができるが.受動的拡散に依存するため薬物の浸透が限られており.治療効果が制限されるのみである。 カルムスチン徐放性植込み型隔膜と他の包括的な治療手段を組み合わせることで.膠芽腫患者の生存期間をわずかに延長できることを示唆するデータが増えている。
対流促進送達（CED）技術は.局所治療薬の浸透深度を高めることができる。 脳神経外科医が脳実質にカテーテルを挿入し.シリンジポンプで外圧勾配を確立し.治療薬を周囲の脳組織に広く分布させるために連続的に注入する。 初期の臨床試験から.頭蓋内CED療法は再発GBMに対する安全で実行可能な治療選択肢であることが示されている。 理想的なドラッグデリバリービークルは.GliadelとCEDの両方の技術を組み込んだものであり.高濃度の薬剤を長時間持続させ.かつ良好な組織分布を維持できるものでなければならない。
ナノテクノロジーはまた.今後10年間で悪性グリオーマの局所外科治療を大きく前進させると期待されている。 ナノ粒子は複数の治療薬を結合させることができるだけでなく.脳腫瘍特異的抗体で修飾することもでき.全身または局所的な薬物送達ルートを通じて腫瘍組織に送達して治療効果を発揮させることができる。 MRIによるナノ粒子の画像化は.治療薬の送達や治療フォローアップに関する詳細な情報を提供する。
神経膠腫の治療における開頭手術の役割は依然として揺るがないが.外科的切除が不可能な神経膠腫患者に対しては.穿刺生検を用いて組織学的および分子病理学的証拠を得ることが.補助治療レジメンや予後判断の指針として有用である。 外科的切除が可能な腫瘍に対しては.手術前に穿刺生検を行うことで.治療法を個別化することもできる。 フレームを用いた定位生検に加えて.フレームレス神経ナビゲーションガイド下穿刺生検も.0.5cm程度の頭蓋内病変を安全かつうまく生検することができる。 神経内視鏡は.脳神経外科の重要な手技として.生検だけでなく.深部脳内腫瘍.脳室傍腫瘍.正中線腫瘍の切除にも用いることができる。 神経内視鏡は腫瘍の摘出だけでなく.腫瘍による水頭症を治療するための第3脳室吻合術にも使用でき.脳室腹腔シャントの必要性を回避することができる。
神経膠腫の外科的治療が大きく進歩したにもかかわらず.神経外科医は患者の年齢.身体的および神経学的状態.腫瘍の位置と大きさ.大脳浸潤の程度.外科的手術と非外科的手術の両方の危険因子.病理組織学的および分子病理学的マーカーによって示される腫瘍の生物学的および予後的特徴を分析して.手術戦略について個別に決定しなければならない。 戦略 腫瘍の拡大切除による追加的利益にもかかわらず.手術による障害のリスクを過小評価すべきではない。 手術に関連した重篤な障害は.術後補助放射線療法や化学療法の開始を遅らせる可能性があり.患者にとって予後を悪化させる新たな害であることに変わりはない。 いかなる技術も.脳神経外科医の脳の解剖学的構造に関する正確な知識に取って代わることはできず.いかなる技術も.外科医の治療原則の把握に取って代わることはできず.いかなる技術も.患者の治療について個別的かつ包括的な決定を下す外科医の能力に取って代わることはできないことを強調しなければならない。