脳神経外科藁
蕎 蒼 芸 萌
（受付 平成6年1月24日） はじめに 脳神経外科学は脳」血管障害（脳卒中），脳腫瘍， 脳外傷，先天性神経系奇形と機能性疾患（痛みや 顔面けいれん等）等の外科的治療を主とした診療 と研究を行っている．最近ではCTスキャン， MRI等の画像診断が急速に進歩し，正確な診断が 容易かつ迅速にできるようになってきた．一方で は顕微鏡下手術手技の向上，血管内操作による治 療法や定位的放射線治療法の開発による非手術的 治療法の導入等により，完全で合併症の少ない治 療法が一般化し，その治療成績も著しく向上して いる． 脳神経系疾患の画像診断は，鮮明かつ微細な構 造の描出が基本であるが，最近ではCTスキャン やMRIの三次元的造影法の開発が進み診断が容 易であると共に病変の立体構造を正しく把握する ことができるようになった．他方，治療面でも， さまざまな進歩が見られるが，東京女子医科大学 附属脳神経センターに1993年5月に設置されたガ ンマナイフ（定位的放射線治療装置）は，非手術 的に脳血管障害や脳腫瘍を治療できる画期的な治 療装置である．そこで今回は画像診断の最近の進 歩とガンマナイフの治療成績について紹介する． 1．脳神経系疾患画像診断の進歩 1）三次元画像診断脳神経系疾患の画像診断は1970年代のX線
CTスキャン開発とともに正確かつ容易になって きた．1980年忌からはMRIが実地臨床に登場し， 脳・脊髄病変がさらに詳細に検査できるように なった．X線CTスキャンは特に骨病変の診断に は優れた分解能を持っており，一方MRIは脳・脊 髄の実質の異常を発見するには一段と優れてい る．脳神経疾患の画像診断に当っては画像が鮮明 で正確であることは勿論のことであるが，患者に 苦痛を与えることが無い安全な非侵襲的検査法の 開発が必須の条件である．最近脳神経外科手術の 技術が向上してきたため，頭蓋底部に関係した腫 瘍や血管障害の手術が盛んに行われるようになっ た．頭蓋底部は骨の構造が複雑で，単純X線撮影 では，その微細構造を把握することが極めて難し い．X線CTスキャンの骨病変描出能が優れてい ることから，X線CTを三次元的に表示する方法 が開発されてきた．X線CTスキャンのスライス 像を合成して，三次元画像を造影する方法で，診 断に必要なあらゆる方向からの画像を作ることが 容易である． 図1に頭蓋骨の先天的奇形である癒合症（Cro・uzon病）の三次元X線CTの斜方向から見た像
を示した．この疾患は顔面骨の発育不全があるた め鼻骨と上顎骨が相対的に小さく見える．本症例 の正中矢状断面から頭蓋骨の内面を見た像が図2 である．上顎骨発育不全が明瞭であると共に，相 Kintomo TAKAKURA〔Department of Neurosurgery， Tokyo Women’s Medical College〕：Recent advances in neurosurgery：imaging diagnosis and stereotactic radiosurgery 一288一麟
図1 三次元CT画像（Crouzon病） 図3 CT画像（左側頭葉に軟骨肉腫の像が見える） 図2 三次元CT画像（図1と同じ症例） 頭蓋骨内面が描出されている． 対的に前頭骨上方が突出しているように見える． 脊椎管の内面も良く描出されている．三次元X線 CT像は，この例のように骨病変の立体構造を把 握するためには極めて有用で，形成外科手術の計 画を立てシミュレーションを行うことも現在は可 能になっている． 図3に示した通常のX線CTでは，左側頭部に ほぼ円形の腫瘍像が見える．本例は軟骨肉腫の症欝
．‘ 図4 三次元CT画像（図3と同じ症例） 腫瘍による側頭骨侵食像が明瞭である． 例で腫瘍により側頭骨が侵食されている．しかし図3のX線CT像からは骨侵食の程度を詳細に
診断することは難しい．この部分の三次元X線 CT像を図4に示したが，この像を見ると腫瘍に 侵食された側頭骨の病変部位が明瞭である．この ような画像診断を術前に得られると，手術に際し て根治的手術を行う計画を正しく立てることが可 能にな：る． 以上に示した2例は共に骨病変を三次元的に描 出した例であるが，腫瘍病変の場合は造影剤を使用したX線CTを用い脳腫瘍の形状を三次元的
に表示する．腫瘍の形態のみならず，頭蓋骨や脳奇形の診断には血管撮影法が，今日では必須の検 査法である．しかし脳血管撮影法は少なからず患 者に不安と痛みを伴う侵襲的検査法であり，より 安全な検査法が求められている．また通常の血管 撮影法で，前後，側面像等，数方向からの血管像 を写し出しても，動脈瘤等の病変の立体的構造を 正しく把握することは容易ではない．これらの欠
点を除いた優れた検査法として三次元X線CT
血管造影法が開発されている．この方法では少量 の造影剤を注入してX線CTを造影し，三次元像 を作る． 図5に示した例は，中大脳動脈の分岐部にある 動脈瘤の立体構造を，この方法で表示したもので ある．中大脳動脈が2枝に分かれる部位に存在す る動脈瘤の形状，向きと血管との相対的位置関係 がよく理解できる， 三次元X線CT血管造影は，どの方向からの像 も容易に作ることができるので，術前に予定する 手術方法と術者の視線方向と同じ方向から画像を 作ると，手術中に動脈瘤と血管の関係は画像と同 じに現れるので手術を予定通り安全に行うことが 可能になる．三次元X線CT血管造影は脳動脈瘤 のほかに脳動静脈奇形の形状，導入動脈，導出静 脈との位置関係，構造も立体的に鮮明に描出でき 図5 CT血管撮影像 中大脳動脈瘤の立体構造が明瞭である． 着している血管の立体構造を十分に把握している ことが必要である．通常の血管撮影では，立体的 な位置関係を知ることが難しいが，三次元X線 CT血管造影像を見れば，その関係を容易に知る ことができる．実際に，手術前にこの像を見た場 合には，術中の出血を最：少限にとどめることが可 能である．3）MRA
脳神経系疾患の中で血管病変に対しては血管撮 影法が重要な検査法である．しかし通常の血管撮 影はカテーテルを挿入し，大量の造影剤を使用す るので，より侵襲の少ない血管造影法が求められ ていた．MRIは血流のある部分が80w voidとし て画像から抜けるため，これを応用してMRIを 用いた血管造影ができる．この方法をmagnetic resonance angiography（MRA）と呼んでいる． MRAは造影剤を使用しなくても血管像を得るこ とができるので非侵襲的な脳血管造影が可能と なった．今日その画像は通常の血管撮影像よりは 未だ劣るために正確な診断には十分ではないが， 一般的なスクリーニングとしては価値の高い検査 法である．従って脳ドックに採用され，くも膜下 出血を起こす前に未破裂の動脈瘤や脳動静脈奇形 の診断が可能になった．実際に未破裂脳動脈瘤が MRAで発見されて治療し，くも膜下出血を予防 できた例も増加している．脳卒中の予防対策とし て今後益々発展する検査法と考えられる． 4）脳二二（MEG） 脳の電気生理学的検査法としては，従来脳波が 一般的に用いられ，てんかん等の診断に大きな役 割を果してきている．しかし脳波は通常二皮上に 貼乱した電極から脳の電流を検査する方法である ため，脳深部の詳細な検査は不可能である．脳内 電流の変動を三次元的に正確に検査する方法とし て脳磁図（magnetoencephalography；MEG）が 開発されている．電流があれぽ，その周囲に磁場 一290一が発生するが，ニューロンに電流が発生すれぽ， その周囲に磁場が発生する．磁界は頭蓋骨と頭皮 を越えて外部に出てくるので，磁場を計測するセ ンサーを頭に近づけるだけで脳内の磁場を測定す ることができる．脳から発生する磁場は極めて微 弱なので，そのセンサーは高感度でなけれぽなら ない．超伝導技術の進歩により，この測定が可能 になった．MEGで検査すれぽてんかんの異常電 流発生源（てんかんの焦点）等を三次元的に正確 に測定することができる1）．MEGは脳の電気生理 学的検査法として今後益々重要になると考えら れ，脳の高次機能の検査にも全く非侵襲的な検査 法として発展することが期待されている． 2．ガンマナイフによる脳神経系疾患の新しい 治療法 ガンマナイフ（gamma knife）とは正式には gamma unitと呼ばれる定位的ガンマ線照射装置 である，脳の局所に正確に高線量のガンマ線照射 を行うことができるので，その部分は壊死に陥り， あたかもメスで切り取ったように見えるのでガン マナイフと俗称されるようになった，本装置は 1968年にスエェーデンのLars Leksell教授が発 明した機器である．Leksellは定位脳手術の専門 家で脳深部に針を挿入して電気凝固し，不随意運 動や頑痛論を治療していたが，このような電極を 挿入しないでも侵襲の少ない方法で治療する方法 はないかと考えて，細いガンマ線ビームを集中し て脳内の限局した部分だけを照射破壊する方法と してガンマナイフを考案した． 1）原理と構造 ガンマナイフは頭部を覆う巨大な鉄製ヘルメッ ト様の容器の中に201個の微小なコバルト60線源 が埋めこまれている．それぞれのコバルト60から 発生するガンマ線を，コリメーターを通して繊細 なビームとし，これらを集中して局所だけの照射 を行う装置である．コリメーターは直径が4∼18 mmの4種類があり，それぞれのコリメーターを 使い分けることにより直径が5∼30mmの球型の 照射野を作ることができる．これらの画論の照射 野を病巣に組み合わせて複雑な形状に合わせた放 射線照射を行う． 2）治療の方法 放射線照射の正確な位置決めをするために患者 の頭部に目盛りの付いたわぐを取り付けた後に CTまたはMRI，また必要に応じて血管撮影を行 う．これらの画像から正確な照射野と線量分布を コンピューターで計算・作図して決定する．この 専用ソフトとしてガンマプランと呼ばれる新しい 解析法を用いている．複雑な形状をした病巣に対 しては，大小のコリメーターを使い分けると同時 に照射不要部分のコリメーターの一部を閉鎖して 病巣に合わせた照射を行う．放射線照射は1回照 射を原則とし，線量は疾患の種類や周囲の神経等 の構造に応じて決定するが，中心線量でおよそ 20∼30Gy程度である．1回照射法は従来の分割 照射法と比較して3倍程度の照射効果があるとさ れている．Linacを用いる従来の放射線治療では 正常脳の被曝量が多いため，脳腫瘍では通常1回 に2Gy，総線量で60Gy程度になるように照射して いる．従って腫瘍の放射線感受性と正常脳の耐湿 線量のかね合いで総線量が決められていたわけで ある．ガンマナイフでは照射部位が正確に限局す るので高線量の照射が可能で，その部位は壊死と なるので腫瘍細胞の放射線感受性は余り問題にな らない．従って従来の放射線治療では放射線感受 性が低いために治療の対象にならなかった良性腫 瘍に対しても組織を壊死に陥らせる線量を使用で きるので治療の対象となる．国際的に，このよう な放射線治療は，あたかも手術で腫瘍を切り取っ
たと同じ効果があるという意味で放射線外科
radiosurgeryと定義し，同じくガンマナイフを使 用しても線量を低くして腫瘍の感受性を考慮に入 れた治療をする場合は放射線治療radiotherapy と定義して区別するようになっている． 3）ガンマナイフによる治療の現状 ガン・マナイフによる治療は初めLekse11によっ て定位脳手術として機能的疾患に用いられたが， 1969年に腫瘍として聴神経腫瘍が治療された2）． 1970年にはSteinerにより脳動静脈奇形に対する 治療が行われた3）．これらの疾患は，従来いずれも 放射線治療の適応は無いと考えられていた疾患で あったので世界的にその効果は疑問視されてい1993年6月現在で全世界のガンマナイフ設置台 数は51台で米国が17台，ヨー・ロッパ13台，日本11 台，韓国3台，中国4台などとなっている．全世 界で1993年6月迄に治療された症例は8，869例で， そのうち脳血管障害（ほとんどが脳動静脈奇形） が49％とほぼ半数を占めている．脳腫瘍としては， 聴神経腫瘍（13％），髄膜腫（9％），下垂体腺腫 （6％），転移性脳腫瘍（9％），グリオーマ（6％） 等である．機能性疾患として項痛やてんかん等の 治療が行われている．悪性グリオーマは脳に広範 囲に浸潤して発育するので，ガンマナイフのよう な限局的照射では効果は限られており，広範囲の 照射法であるLinacによる放射線治療の方が適 していると考えられている．わが国では1990年6 月から東京大学医学部附属病院で最初のガンマナ イフ治療が開始され，1992年末迄に日本全体で 1，737例に治療が行われている．そのうち740例 （43％）が脳動脈静脈奇形であった．脳腫瘍では聴 神経腫瘍の279例をはじめ，転移性脳腫瘍，髄膜腫， 下垂体腺腫，グリオーマ等全世界とほぼ同率の治 療が行われている．東京女子医科大学脳神経セン ターでは1993年5月から治療が始められ，1994年 1月迄に100例を越す治療が行われている． 4）脳動静脈奇形の治療 全世界でガンマナイフによる治療例の40∼50％ が脳動静脈奇形である．脳動静脈奇形はけいれん 発作，くも膜下出血または進行性神経麻痺などで 発症するが，中でもくも膜下で発症した例が最も 多く治療されている．くも膜下出血の原因は脳動 静脈奇形の破裂による症例が全体の約10％程度で ある，脳動静脈奇形は従来手術による摘出が主な 治療法であったが深部の手術は合併症も多く，最 近ではガンマナイフによる治療と血管内塞栓術に よる治療が主になって治療することが多くなって いる．脳動静脈奇形を初めに塞栓術で小さくし， その後にガンマナイフで治療する方法も一般的に は数時間かかるが治療は1日で終了し，翌日には 退院できる． 治療効果についてLindquistとSteinerの600 例の報告4）では照射2年後の完全消失は87％，部 分品失を含めると95％以上で著明な縮少が見られ た．東京大学で1992年末迄に187例の脳動静脈奇形 の治療を行った．その初発症状はくも膜下出血が 78％，けいれん発作が10％，頭痛が4％であった．
その中で治療後2年を経過した37例中29例
（78．4％）に完全閉塞が認められた．脳動静脈奇形 治療前後の一血管撮影像を図6に示した．照射1年 後に病巣が完全に消失するのは約30％なので，ガ ンマナイフによる治療で根治するには約2年かか ることを考慮する必要がある．病巣が小さいほど 治療効果の出現は速い．動静脈奇形の容積が1ml 以下では，照射！年目の消失率は38％，2年目で 84％であったが，容積が4∼10m1では，1年目で 17％，2年目で75％であった． Steinerの報告3）では副作用の出現頻度は，300 例の治療中4例に神経症状が出たが，そのうち1 例は一過性で完全に治癒，2例で神経症状（片麻 痺）が軽快，1例のみ中等度の神経症状が残存し た．動静脈奇形が完全に消失する迄は再出血の可 能性が残っているが，Steinerの550例の中では， 12例．i2．2％）に再出血があり，1例（0．2％）が 再出血で死亡している．しかし無治療の場合の自 然経過による再出二二は極めて高いので，ガンマ ナイフ治療により脳動静脈奇形が縮心するに伴い 再出血率は徐々に低下してくると考えられる． 5）脳腫瘍の治療 各種の脳腫瘍に対してガンマナイフによる治療 が行われているが，聴神経腫瘍，髄膜腫，転移性 脳腫瘍と下垂体腺腫などが主として治療されてい る．特に転移性脳腫瘍．悪性リンパ腫や胚細胞性 腫瘍（松果体腫瘍）はガンマナイフ治療後，約1 ヵ月でほぼ完全に消失する例が多い（図7∼9）． 一292一㌦ 篇，，、轟輪
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／／㌣1帆噸 幽い’㌃ 犠織轟轟 治療前 治療後12ヵ月 図6 脳動静脈奇形の治療前とガンマナイフによる治療12ヵ月後の血管撮影像 脳動静脈奇形は完全に消失している．A
B
図7 松果体部胚細胞性腫瘍のMRI A：治療前，B：ガンマナイフ治療1ヵ月後．planlllng
1月
図8 肺癌脳転移症例（70歳男）のCT像 治療前（plannlng）とガンマナイフ治療ユカ，月後．P「e planning 3月
図9 肺癌脳転移症例（69歳女）のCT像 治療前（pre），治療計画（planning）とガンマナイフ治療3ヵ月後． 聴神経腫瘍や髄膜腫は完全消失する例は少ない が，腫瘍内部が壊死に陥り，腫瘍の発育が停止す る例が多い．聴神経腫瘍を手術で治療する場合は 合併症として顔面麻痺が高率に出現するが，ガン マナイフ治療では一過性に顔面麻痺が出現して も，全例で回復している．聴力低下も手術では術 後ただちに聴力消失が起こる例が多いが，ガンマ ナイフでは聴力低下が起こっても年単位で低下す るので患者は次第に聴力低下（1側）に順応でき るし，また完全消失は手術に比較して少ない．悪 性脳腫瘍に対してガンマナイフ治療の適応は限ら れ，早期発見された小さなグリオーマや再発した 限局性の腫瘍を除いてはLinacによる広範囲照 射の方が適していると考えられる． 一294一ま と め 脳神経疾患の新しい検査法と治療法の中から， 特に三次元的画像診断と定位的放射線治療につい て紹介した．神経系疾患の診断法は正確，精密で あると共に患者に不安や苦痛を伴わない安全な検 査法で，しかも誰にも間違いなく診断できる検査 法が常に求められ進歩しているのが現状である．
