Qiao Liang Zhu Hongwei Li Yongjie
1.概要
狭心症は.冠動脈への血液供給不足による心筋の急性かつ一時的な虚血と低酸素により引き起こされる臨床症候群である。 発作的な前胸部圧迫痛が特徴で.他の症状を伴うこともあります。 痛みは主に胸骨後部にあり.前胸部や左上肢に放散することもある。 40歳以上の男性に多く見られ.労作.精神的ストレス.満腹感.寒さ.雨天.急性循環虚脱などが誘因となることが多い。 冠動脈狭窄と運動誘発性心筋虚血を有するほとんどの患者において.狭心症は再灌流療法により改善することが可能である。 難治性狭心症は.冠動脈疾患による重度の慢性胸痛で.冠動脈バイパス術やインターベンション治療.薬物療法では緩和されないものです。 外科手術の技術や薬物療法の発展に伴い.冠動脈疾患患者の生存率はここ数十年で著しく向上し.その結果.難治性狭心症の患者数が増加しています。 難治性狭心症の治療は.常に臨床・医学研究の難しい分野である。 胸部硬膜外注射.星状神経節ブロック.強化外旋法.経皮的レーザー血行再建術.など様々な治療法があります。 心筋レーザー再灌流療法.経皮的電気神経刺激.脊髄刺激（SCS）。 SCSは神経調節の最も重要なツールの一つとして.より優れた安全性と有効性から.臨床応用や科学研究においてますます注目されています。 首都医科大学玄武病院機能性脳神経外科 喬亮
2.効能・効果
SCSは1960年代後半から慢性疼痛の治療に用いられ.1987年に難治性狭心症の治療法として世界で初めて報告され.その後多くの臨床例.科学的研究.レビューが行われてきました。 米国心臓病学会と米国心臓協会のガイドライン（クラスIIb）.欧州心臓病学会のガイドライン（治療代替1）で推奨されています。 Taylorによる最近の大規模なメタアナリシスでは.SCSは従来の冠動脈バイパス術やレーザー再灌流術と同等の有効性と低い医療費であることが示唆されています。 他の類似の研究でも.SCSは従来の冠動脈再灌流術よりもコストが低いことが示唆されている。 他の同様の研究により.SCSは内科的および外科的な難治性狭心症の症例や.冠動脈バイパス手術やインターベンション治療を受けられない.あるいは受けたくない狭心症の患者さんに使用できることが示唆されています。 さらに.SCSを受ける患者は.術中および術後の検査.評価.経過観察にうまく協力できるよう.心理的.認知的に有能であるべきである。
2.操作性
手術中は.ほとんどの場合.患者さんはうつぶせの姿勢になります。 局所麻酔を選択する利点は.術中の刺激テストにおいて.術者が患者とコミュニケーションをとり.テストした異常感覚部位が疼痛部位をカバーしていることを確認できることであり.これはSCS電極をうまく配置するための重要な手がかりであり.術後良好な結果を得るための基本的保証となるものである。 脊髄電気刺激時には.X線画像に誘導されながら.4点または8点の電極を硬膜外腔に埋め込み.上端がC7/T1レベルに到達する（図1）。 術中刺激試験において.患者の感覚異常（傍感覚）は.刺激強度の増加とともに強まるピンと張った痛みやしびれとして現れ.その範囲は刺激電極部位の選択によって異なる。
図1 SCS電極埋込後の患者のX線写真（電極の頭端は脊髄のC7/T1硬膜外腔に位置する）a：正面.b：側面。 (出典: SH Lee, et al, 2012)
電気刺激の脊髄相については.文献では一貫してC7-T1/T2が選択されている。 それに比べて.刺激パラメータにはかなりのばらつきがある。 一般的な刺激パラメータは.周波数50Hz.パルス幅270μs.強度であり.患者に顕著な痛みのあるしびれがない場合（軽度の感覚異常がある場合もある）には適切である。 一般に.脊髄電気刺激によって狭心症の程度と頻度が50％以上減少すれば.パルスジェネレータを植え込む条件が整っていると考えられており.後者は通常.全身麻酔で患者の左上腹部に植え込まれる。 また.患者は変調装置によって刺激装置のスイッチや強さをコントロールすることができる。
3.有効性・メカニズム
難治性狭心症に対するSCSの有効性は.狭心症発作の減少.短時間作用型ニトログリセリンまたはモノニトラートの投与量の減少.活動許容度の増加.心電図のST-セグメント低下の改善.6分間歩行試験から狭心症発症までの歩行距離の延長.生活の質の改善.心臓疾患による入院および外来通院の減少などがよく示されている。
狭心症は.心筋虚血により.心臓の化学的あるいは機械的感覚受容体が活性化し.プロスタグランジン.アデノシン.ブラジキニンなどの物質が放出されることによって起こります。 これらの物質は.交感神経と迷走神経の求心性線維の末端を刺激する。 具体的には.狭心症は内臓求心性神経線維を介して脊髄のC7-T5期に伝達される。
難治性狭心症の治療におけるSCSのメカニズムは.ゲーティング理論に関連していると思われる：A-β線維の刺激は.脊髄後角を通る侵害受容性求心性神経を抑制する。 しかし.より多くの研究により.慢性難治性狭心症の軽減に対するSCSのメカニズムは.痛みの知覚の減衰.交感神経興奮性の低下.心筋血液需要の減少.冠微小循環流の促進.脳血流への好影響など多因子である可能性が示唆されています。
痛覚の減衰：脊髄を電気刺激すると.痛覚経路にある脊髄の抑制性介在ニューロンであるGABAの放出が増加し.グルタミン酸やアスパラギン酸などの興奮性神経伝達物質の放出が抑えられることが示唆されています。 例えば.ラットモデルでは.GABAb受容体拮抗薬を脊髄後角へ局所的に注入すると.SCSによるグルタミン酸およびアスパラギン酸放出の抑制効果が消失した。 一方.GABAb受容体活性化剤やアデノシン受容体活性化剤の髄腔内注入は.SCSの効果を増強し.痛み知覚を減衰させるβ-エンドルフィンも増加させる。
交感神経の興奮抑制：脊髄電気刺激は.単に心臓の交感神経活動を抑制するだけでなく.交感神経全体の興奮を抑制し.心臓の酸素要求量を減少させることにより.心臓の保護効果を発揮します。 また.短時間の心筋虚血は.心臓内神経系の活動を著しく高め.不整脈を引き起こす可能性があります。
脳血流への影響：PET.機能的MRI.脳磁図などの非侵襲的手法により.SCSの脳血流への影響を検討することができる。 SCSは.視床下部.傍束性灰白質.視床への血液の灌流を増加させ.交感神経系を調節する島後部への血液の灌流を減少させることが分かっています。
冠動脈血液供給への影響：いくつかの研究により.SCSが狭心症発作や短時間作用型硝酸塩の使用を減らし.患者の運動耐容能を高め.心電図上のST-セグメント抑制を改善することが証明されている。 SCSはカテコラミンレベルを下げ.心筋への血液灌流を増加させることが様々な研究で明らかにされています。 例えば.図2は.SCSを施行した高齢男性における心筋の血液供給量の増加（1年経過時）を示したものである。 この患者は典型的な狭心症の病歴を持つ：重度の左室機能制限.3本の冠動脈への浸潤.2回の心筋梗塞.2回の心筋バイパス術.3回の介入.あらゆる治療が試みられたが.軽い活動でも狭心症発作が誘発され続ける。
図2.SCSの心筋血液供給への影響（SCSを受けた高齢男性患者の心筋血液供給量.aは術前.bは術後1年）。 出典：E. Fricke, et al, 2009.
しかし.SCSの心筋灌流増加効果に関する研究は.すべてが一致しているわけではありません。 サンプルサイズは報告によって異なり（より小さいものもある）.フォローアップの間隔も様々で.SCSが心臓の虚血領域と非虚血領域の間の血流の再分配に影響を与えることを示唆する著者もいる。 全体として.関連する結論はまだ確認されていません。
SCSと冠動脈バイパス術（CAB）の効果を比較した前向き無作為化試験では.SCS（n=53.男性41人）とCAB（n=51.男性42人）は.自覚症状の改善度で同等であり.前者は死亡率が有意に低かった（SCS：1.CAB：7）。 SCSを使用した患者が胸骨後部のしびれを感じるため.厳密な二重盲検比較試験は実行不可能であった。
4.安全性と合併症
SCSは難治性狭心症に対して総合的に安全で有効な治療法である。 SCSが狭心症を覆い隠し.その結果.梗塞のリスクを高めるかどうかについては.近年.かなりの研究がなされている。例えば.Andersonらは.50人のSCS患者を37ヶ月の観察期間にわたって研究した。 このうち10人は急性心筋梗塞で.9人は急性心筋梗塞の痛みは通常とは著しく異なる強い痛みで.SCSの影響はなかったと報告しています。 残りの研究も同様の結果を示しており.SCSは心筋梗塞のリスクを増加させず.むしろ心筋の血液供給を改善する可能性があることが示唆されている。
また.SCSは不整脈を伴うことの多い重篤な冠動脈疾患の患者さんにも使用されています。 適切なSCSの適用と選択は.これらの患者における永久ペースメーカーや植え込み式除細動器の装着に影響を与えることはない。
SCS処置の合併症に関して.Cameronは過去20年間にSCS処置を受けた2753人の患者に関する文献を要約した。 合併症の発生率は.電極の脱落が13.2％.電極の破損が9.1％.感染が3.4％であった。 植え込み技術と術後管理を最適化することで.合併症の可能性を低減することができます。 101名の患者を対象としたドイツの研究（German Angina Register）では.SCSの合併症の発生率は.電極の脱落が5%.電極の破損が5%.感染が3%であった。
全体として.SCSは可逆的で.低侵襲かつ安全な治療法である。
5.概要
難治性狭心症は.重症冠動脈疾患の微小循環障害と内皮機能障害によって引き起こされる特異的冠症候群です。 SCSは難治性狭心症に対して比較的安全で有効な治療法です。狭心症発作の頻度と範囲を減らし.短時間作用型硝酸薬の使用を抑え.活動に対する耐性を高め.心イベントによる入院を減少させることができます。 また.SCSは心筋梗塞をマスクすることはない。 また.SCSが心筋の血液供給を改善する可能性を示唆する研究もある。