開 胸 術 に お け る新 しい疼 痛 対 策 と して の
凍 結 麻 酔(Cryoana1gesia)に
関 す る 研 究
第2編
基
礎
的
研
究
岡山大 学医学 部 第二外科 学教 室(主 任:寺 本
滋教 授)
三
宅
敬
二
郎
(昭和63年8月19日 受矛
高)
Key words:開
胸術,術 後疼 痛,凍 結麻酔,肋 間神経,電 子顕微 鏡
緒 言 低 温 で 細 胞 を凍 結 した 場 合,条 件 に よ っ て 細 胞 は 侵 襲 に耐 え生 存 し,あ る い は壊 死 に 陥 る が, 医 学 領 域 に お い て も,こ の 原 理 に 基 ず い て,組 織 の 保 存 に,あ る い は 組 織 の 破 壊 に 応 用 さ れ て い る. 一 方,低 温 が 無 痛 を 生 じ る こ とは,古 くか ら 知 られ て お り,低 温 度 を作 る方 法 の 進 歩 に 伴 い 物 理 的 神 経 ブ ロ ッ ク の 一 法 と して の 臨 床 応 用 も 広 が っ て い る. 当 施 設 で は, 1986年7月 よ り,開 胸 術 後 の 新 し い疼 痛 対 策 と し て,肋 間神 経 の 凍 結 麻 酔 を導 入 し,そ の 有 効 性 に つ い て は す で に 報 告1) 2)して き た.本 手 技 は, 1974年 にNelsonら3)に よ り報 告 され て 以 来,開 胸 術 後 の疼 痛 対 策 と して の 有 効 性 に つ い て の 報 告 は 散 見 さ れ る4) 5) 6) 7) 8) 9)が,実 際 の 凍 結 条 件 が 一 定 して い な い な ど,全 く問 題 点 が な い わ け で は な い. 低 温 医 学 の 分 野 に お い て 末 梢 神 経 が 凍 結 さ れ た 際 の メ カ ニ ズ ム や,機 能 的,形 態 的 変 化 の 報 告 は あ る が,多 く は低 温 障 害 と し て の 研 究 で あ り,凍 結 麻 酔 に 関 す る 基 礎 研 究 の 報 告 は 少 く, 凍 結 麻 酔 は 臨 床 応 用 が 基 礎 研 究 に 先 行 した 感 が あ る. そ こ で 今 回,著 者 は 動 物 を用 い て 臨 床 と同 様 の 条 件 に て肋 間 神 経 を 凍 結 し,三 種 類 の 凍 結 時 間 を設 定 し,そ の 凍 結 初 期 及 び 経 時 的 な 形 態 的 変 化 を,電 子 顕 微 鏡 で観 察 した の で 報 告 す る. 対 象 と 方 法 雑 種 成 犬16頭(体 重8kg∼22kg)を 用 い, Ketamine 10∼15mg/kgに て 麻 酔 を行 な い,気 管 内 挿 管 後, succinylcholine chloride静 脈 内 投 与 に よ り無 動 化 し,室 内 空 気 に て て 調 節 呼 吸 を行 っ た.第6∼7肋 間 に て 開 胸 し,肋 間 神 経 を露 出 し凍 結 した 。 この 際,開 胸 部 お よ び その 上 下 の 神 経 は,開 胸,閉 胸 に よ る機 械 的 障 害 を受 け る可 能 性 が あ る の で 用 い ず,ま た 臨 床 的 研 究 の と きの よ うに 背 側 寄 りの 神 経 で は な く,凍 結 あ る い は 組 織 の 摘 出が 容 易 な 部 位 の 肋 間 神 経 を選 ん だ.一 定 期 間 後 に 摘 出 す る もの は,凍 結 中枢 端 を 周 囲 組 織 を 含 め 絹 糸 で 緩 く結 紮 し後 日摘 出 の と きの 目印 と し た.凍 結 装 置 は 臨 床 的研 究 と 同 じSpembly 142 Cryounitを 用 い,凍 結 方 法 も同 様 に行 っ た.た だ し凍 結 時 間 は30秒, 1分, 2分 の 三 種 類 で 行 っ た.摘 出 標 本 は 凍 結 部 位 と し,以 下 の 標 本 を得 た. 1) 各 凍 結 時 間 毎 の 凍 結 直 後 の 標 本(3頭)を 摘 出 し た. 2) 凍 結 後1か 月(5頭), 2か 月(4頭), 3 か 月(4頭)目 に,各 凍 結 時 間 の 標 本 を摘 出 した. 3) 1)の3頭 の 反 対 側 を 開 胸 し,対 照 標 本 と し て 正 常 肋 間 神 経 を 摘 出 し た. 4) 2)の13頭 の 標 本 の 摘 出 前 に 反 対 側 を 開 胸 10671068 三 宅 敬 二 郎 し,各 凍 結 時 間 に て 凍 結 後30分 後(3頭), 1 時 間 後(3頭), 3時 間 後(3頭), 5時 間 後 (4頭)の 標 本 を 摘 出 し た. 摘 出 組 織 は0.2M cacodylate buffer(pH 7.4) に 溶 解 し た2.5% glutaraldehydeと2% OsO4 に よ る 二 重 固 定 後,ア ル コー ル 系 列 で脱 水, Luft 法 に し た が っ てEPon 812で 包 埋 した.超 薄 切 片 はLKB社 製2008型 超 ミク ロ トー ム を用 い て 作 成 し,酢 酸 ウ ラ ニ-ル と クエ ン 酸 鉛 の 二 重 染 色 で 染 色 後,日 立 製H-300型 電 子 顕 微 鏡 で観 察 した. 1本 の 摘 出神 経 組 織 よ り10個 前 後 の ブ ロ ッ クが 得 られ る が,す べ て の ブ ロ ッ クに つ き原 則 と し て そ の 横 断 面 の 観 察 を行 い そ の 平 均 的 所 見 につ き検 討 した. 図1 正 常 肋 間神 経 の 電子 顕微 鏡 像(Bar: 1μ) M:有 髄神 経 N:無 髄神 経 図2 各凍 結 時 間 の凍 結 直後 の 電 子顕 微鏡 像(Bar: 5μ) 左:凍 結 時 間30秒 間 中:凍 結時 間1分 間 右:凍 結 時 間2分 間 結 果 図1は 凍 結 を行 な っ て い な い正 常 末 梢 神 経 の 電 顕 像 で あ る.有 髄 神 経 と無 髄 神 経 が 区 別 さ れ, こ れ は 刺 激 を伝 達 す る神 経 突 起 と こ れ を包 む 神 経 線 維 鞘 か ら な っ て い る.軸 索 膜 の 内 部 に は 神 経 細 糸,微 細 管,滑 面 小 胞体,糸 粒 体,な ど の 細 胞 小 器 官 を含 む 電 子 密 度 の 低 い 軸 索 原 形 質 と い うほ ぼ 均 一 な 基 質 で 満 た さ れ て い る.軸 索 は 髄 鞘 と神 経 線 維 鞘 で 包 ま れ て い る.髄 鞘 は シ ュ ワ ン細 胞 か ら形 成 され る 多層 の 求 心 性 に 配 列 さ れ た 膜 構 造 か ら な って い る.無 髄 神 経 は シ ュ ワ ン 鞘 に 包 ま れ るが,シ ュ ワ ン 細 胞 の 回 転 に よ る ミエ リ ン鞘 を有 し て い な い. 図2は 各 凍 結 時 間 の 凍 結 直 後 の 電 顕 像 で あ る が,す で に 髄 鞘 内 に ミエ リ ン 層 の わ ず か な 離 開 に よ る電 子 密 度 の 低 下 して い る と こ ろが 見 られ, 間 質 の 膠 原 線 維 の 離 開 も認 め ら れ た.た だ し こ れ ら の 変 化 は,凍 結 時 間 に よ る 明 らか な 差 は な
か った.
図3は 凍 結時 間2分 間の凍 結後30分, 1時 間
及 び3時 間後 の電 顕像 で あ る.髄 鞘最 内葉 と軸
索膜 の 間に空 隙が で き,あ たか も軸索 が収縮 し
たか の よ うにみ えた.こ の 空隙 は大小 さま ざま
で,凍 結時 間や 凍 結後 の時 間経過 に よ る差 は な
かっ た.髄 鞘 は凍 結 直後 の変化 が時 間 とともに
進 み,隣 接 ミエ リン板 間の 間隔 が さ らに広 が り,
電顕上 斑状 の電子 密度 の低 下 として認め られた.
ただ し凍結 直後 か ら30分後 までの変化 に比 べ,
その後 の変化 は 緩徐 で あっ た.ま た有髄神 経,
無髄神 経 ともに シュ ワン細胞 では小 器官 は膨化
し,核 変 性 も 多数 見 られ た.ま た,間 質 の 浮 腫 も見 られ た.他 の 凍 結 時 間 の 標 本 で も同 様 の 変 化 を呈 し,凍 結 時 間 に よ る 明 らか な差 は な か っ た. 図3 凍 結 時 間2分 間 の凍 結 後30分 後(左), 1時 間 後(中), 3時 間後(右)の 電 子 顕微 鏡像(Bar: 5μ) 図4 凍 結後5時 間 の電 子 顕微 鏡像(Bar: 5μ) 左:凍 結 時 間30秒 間 中:凍 結 時 間1分 間 右:凍 結 時 間2分 間図4は 各 凍結 時間 の凍結 後5時 間経過 した電
顕像 で ある.凍 結後3時 間後の標 本 よ りさ らに
髄鞘 の変 性が進行 してい るが,各 凍結 時間 での
形態 学的変 化 は,本 質 的 な差 は認 め られ なか っ
た.軸 索 内微細構 造 には 明 らか な障害 の傾 向 は
今 回の検 索か らは断定 で きず,こ の時 点 で も微
細管 や神経 細 糸の形 態は 比較的 よ く保 たれ て い
た.こ れ らすべ て の変化 は有髄神 経 の線維径 に
1070 三 宅 敬 二 郎 よ る 明 ら か な差 は 認 め られ なか っ た. 図5は 凍 結 後1か 月,図6は 凍 結 後2か 月 経 過 した 標 本 で あ る.貧 食 細 胞 に よ る ミエ リン 残 渣 の 処 理 が 見 ら れ,破 壊 さ れ た ミエ リン は,分 離 し層 状 構 造 を残 し た ま ま シ ュ ワ ン細 胞 の 細 胞 質 内 に 存 在 して し る.ミ エ リ ン残 渣 を貧 食 し た 胞 体 は,軸 索 内 に も侵 入 し,な か に は従 来 軸 索 が あ っ た スペ ー ス が,ほ とん ど貧 食 胞体 で 置 換 さ れ て い る と こ ろ も あ っ た(membranous spheres10)).凍 結 後1か 月 後 の 電 顕 像 で は,す で に 再 生 軸 索 も観 察 さ れ,変 化 ・再 生 の 像 は 混 在 して い る.こ の 変 化 は各 凍 結 時 間 の どの 標 本 に も 認 め られ た が,凍 結 時 間 の 短 い ほ うが 再 生 像 の 割 合 が 多か っ た,凍 結 後2か 月 後 に な る と各 凍 結 時 間 と もに,再 生 軸 索 の 比 率 が 増 加 して い る. 図5 凍 結 後1か 月 の電 子 顕微 鏡像(Sar: 5μ) 左:凍 結 時 間30秒 間 中:凍 結 時 間1分 間 右:凍 結 時 間2分 間 図6 凍結 後2か 月 の電 子顕 微 鏡像(Bar: 5k) 左:凍 結 時 間30秒 間 中:凍 結 時 間1分 間 右:凍 結 時 間2分 間 図7は 凍 結 後3か 月経 過 した 標 本 で あ る.再 ミエ リン化 は さ ら に 進 行 し て い るが,依 然 変 性 像 も混 在 して い た.再 ミエ リ ン化 が 始 ま っ た初 期 の もの で は,髄 鞘 の 厚 さ は正 常 の そ れ よ り薄 く,凍 結 時 間 の 短 い ほ うが 再 生 神 経 の 完 成 度 は 高 か っ た.よ っ て 凍 結 後 の 神 経 再 生 に 関 し組 織
学 的 に は,一 定 の 凍 結 温 度 で は凍 結 時 間 と神 経 組 織 の再 生 に 要 す る 時 間 に は 正 の 関 係 が あ る と い え た.再 生 神 経 は,軸 索 内 微 細構 造 も正 常 神 経 と差 は な か っ た.こ の 時 期 の 再 生 有 髄 神 経 は, い ず れ の 凍 結 時 間 で も,小 径 線 維 の 再 ミエ リ ン 化 は 遅 く,正 常 よ り髄 鞘 の 厚 さ が 薄 か っ た.ま た,無 髄 神 経 の 線 維 径 は,正 常 よ り細 い も の も あ っ た. 図7 凍 結後3か 月 の電 子顕 微 鏡像(Bar: 5μ) 左:凍 結 時 間30秒 間 中:凍 結 時間1分 間 右:凍 結 時 間2分 間 考 察 生 物 学 分 野 で の 低 温 に お け る種 々 の 現 象 に つ い て の 研 究 は,低 温 生 物 学 と し て各 分 野 で 行 わ れ て い る.も ち ろ ん,低 温 あ る い は 凍 結 と 医 学 との 関 わ りは 深 く,そ の 歴 史 も古 い.生 物 試 料 は 組 成 の 大 部 分 が 水 分 で あ り,低 温 に お か れ る と 当 然 水 か ら 氷 へ と物 理 的 な 変 化 を 起 こ す.た だ し生 体 内 組 織 で は 複 雑 な 有 機 物 を 含 ん だ 溶 液 の 状 態 に あ る の で,純 水 を凍 らせ た と きの よ う に 簡 単 で は な く,凍 結 方 法 だ け で な く組 織 に よ り形 態 的 機 能 的 な変 化 に差 が あ ら わ れ る11) 12). Doebblerの 仮 説 に よ れ ば, 0.1℃/minのslow coolingの 場 合 は 細 胞 外 に大 きい氷 晶 を作 る ため の 細 胞 の 脱 水 と塩 害(salt injury)に よ り細 胞 は 破 壊 され る が, 1∼10℃/minの 冷 却 で は塩 害 が 及ぼす 細 胞 が 破 壊 され ない状 態 が あ る.また100℃/ minのrapid cooli㎎ の場 合 は,細 胞 内 氷 晶 形 成 の ため細 胞 は 破 壊 され るが,10000℃/minのultra rapid coolingの 場 合 は透 化 あ る い は ガ ラ ス化 (vitrification)の た め 細 胞 破 壊 は起 き な い.細 胞 の 凍 害 の 機 序 は,塩 害 説(salt injury theory) の他,高 張 液 中 の 細 胞 の収 縮 に は 限 界 が あ り, そ れ 越 す と き に細 胞 膜 の 障 害 を 来 す とい うMer ymanの 最 小 容 積 説(minimal volume theory)13),根 井 の機 械 的 障 害 説19)などが あ るが, 遊 離 細 胞 と組 織 で は 異 な る し,組 織 の 低 温 感 受 性 も異 な る の で 形 態 や 機 能 の 変 化 を単 一 の 機 序 で は 説 明 で きな い.低 温 感 受 性 に つ い て は,細 胞 成 分 の 少 な い 間 質 の 多 い 組 織 は 抵 抗 が 強 く, 弾 性線 維 や 膠 原 線 維 に 富 む 組 織 は 構 造 変 化 を起 こ し に くい と言 わ れ て い る.一 般 に 末 梢 神 経 は 凍 結 障 害 を受 け や す い と理 解 さ れ て い る.こ れ は凍 結 障 害 は 膜 障 害 で あ り,神 経 組 織 も多 くの 膜 構 造 を持 っ て い る こ とか ら も 説 明 さ れ て い る.13) 14). 末 梢 神 経 の低 温 障 害 の メ カ ニ ズ ム に つ い て は 種 々 の 説 が あ る. Basbaum10), Greenfield11)は 神 経 血 液 関 門 の 障 害 に よ るendoneuriumの 浮 腫 が神 経 内 圧 の 上 昇 を来 し神 経 線 維 変 性 を起 こす と述 べ,こ れ はendoneurium内 の リン パ 系 の 欠 如 が 深 く関 与 して い る と推 測 して い る.ま た, 細 胞 レ ベ ル で の 障 害,特 に ラ イ ソ ゾー ム 内 で の 酵 素 活 性 化 が 細 胞 障 害 を来 す との 説16)もあ る. Fernandez17), Harkinら18)は 低 温 自体 が 軸 索 伝 導 を 障 害 し,特 に 速 伝 導 が 障 害 さ れ る と報 告 し
1072 三 宅 敬 二 郎 て い る.一 方, Whittakerら19)は 初 期 の 変 化 は 凍 結 自体 が 原 因 で あ るが 後 に 虚 血 に よ る変 化 が 加 わ る と述 べ て い る.ま た,こ の 説 は 凍 結 障 害 に お い て す べ て 均 一 な組 織 破 壊 像 が 見 ら れ る こ とか ら支 持 さ れ て い る.ま た,法 貴 ら20)の実 験 で は,血 管 透 過 性 の 亢 進,微 小 彼 環 の 破 綻,血 流 停 滞 ・血 栓 形 成 な ど い わ ゆ るcryostasisに よ る 組 織 破 壊 と考 え ちれ て い る.そ の 他,凍 結 自体 の 作 用10) 21) 22),氷 晶 形 成 に よ る機 械 的 作 用23),そ れ に 伴 う細 胞 の 脱 水 や 二 次 的 なbiochemicalな 作 用,虚 血 に よ る変 化 な どが 相 互 に 関 与 して い る と考 え るの が 妥 当 で あ ろ う.今 回 の 実 験 で は 凍 結 直 後 よ り変 性 が 認 め られ, 30分 後 ま で の 変 化 が 急 速 で あ り以 後 観 察 し た5時 間 後 ま で 緩 徐 に 障 害 は 進 行 し て お り,氷 晶 形 成 な ど の凍 結 自 体 の 障 害 に 二 次 的 な 作 用 が 加 わ っ て い る と推 測 さ れ た. これ らの 凍 結 障 害 の機 序 の 解 明 に は,そ の 形 態 学 的 変 化 の 研 究 に よ る と こ ろ が 大 き い.光 学 顕 微 鏡 に よる観 察 で は, Nukadaら22)に よ れ ば凍 結 後 生 じ た浮 腫 は約 一 週 間 続 き, 2∼4週 後 に 浮 腫 は消 失 し,軸 索 変 性 後 再 生 神 経 が 認 め ら れ る よ うに な る.一 方Basbaumら10)は 凍 結 後7時 間 後 に軸 索 変 性 が 著 名 に な り, 24時 間 後 に 軸 索 の 分 離,脱 ミエ リ ン化 を 認 め3日 後 に は 軸 索 や 神 経 周 囲 の 浮 腫 を 認 め, 7日 目 に は 再 生 の 兆 候 と し て シ ュ ワ ン細 胞 の浸 潤 を認 め る と報 告 して い る.そ の 他 い くつ か の 報 告 も若 干 の 差 は あ る が,基 本 的 に はDennybrownら21)の 報 告 の ご と く軸 索 と ミエ リ ン が 選 択 的 に 障 害 さ れ るがen doneuriumの 連 続 性 は保 た れ る とい う,い わ ゆ るSunderlandの 二 度 障 害24)に相 当 し,軸 索 は ほ ぼ 正 常 に 再 生 す る と い う点 で 意 見 は 一 致 し て い る よ う で あ る. Barnardら25)は 光 顕 レベ ル で, 正 常 の 形 態 を 呈 す る ミエ リン鞘 の カ ウ ン トに よ り,そ の 回 復 を凍 結 と挫 滅 に よ る障 害 で 比 較 し, ほ ぼ 同 様 な 回復 曲線 を得 た と報 告 して い る. 一 方,電 子 顕 微 鏡 の 導 入 に よ り形 態 学 的 解 明 は さ ら に進 ん だ. Whittakerら23)は,光 顕 レベ ル で は ほ とん ど変 化 を示 さ な か っ た 解 凍 直 後 よ り髄 鞘 内 葉 と軸 索 膜 の 間 が0,2μm以 上 開 くとい う変 化 を 認 め た.以 後 軸 索 内 で は,ミ トコ ン ド リア の 肥 大,ク リス タの 消 失,神 経 細 管 の 不 鮮 明 化,さ らに 軸 索 の収 縮 か お き,ミ エ リ ン鞘 内 で は 隣 接 ミエ リ ン板 間 の 開 大 や 歪 が5時 間 後 ま で 進 み,シ ュ ワ ン鞘 の 細 胞 質 の 破 壊 と い う変 化 が 起 き る こ とを 報 告 し た.そ して 数 週 間 後 に は 再 生 と変 性 が 混 在 す る よ う に な り,再 生 軸 索 を 取 り囲 ん だ シ ュ ワ ン細 胞 に よ り ミエ リン 化 が 進 む と し た.た だ し こ の 時 期 の ミエ リ ン は 対 象 よ り幅 が 薄 い と述 べ て い る,こ の 点 に つ きBarton ら26)は再 ミエ リン化 は1年 以 上 経 て 完 成 され る と 述 べ て い る.今 回 の実 験 で も 同様 に,凍 結 後3 か 月 に お い て の ミエ リン の 再 生 は 充 分 とは 言 え なか っ た.変 性 の 完 成 時 期 や 再 生 の 終 了 時 点 に つ い て の 若 干 の 差 は あ る が,形 態 学 的 変 化 は ほ ぼ 他 の 報 告10) 25) 26) 27)も類 似 して い る.我 々 の 今 回 の 観 察 で も基 本 的 な変 性,再 生 に つ い て は,ほ ぼ 同様 で あ っ た が,軸 索 微 細 構 造 の変 化 は 認 め られ なか っ た.ま た,各 凍 結 時 間 に お け る凍 結 初 期 の 変 化 に 差 が な い に もか か わ らず,再 生 は 凍 結 時 間 の 短 い 方 が 早 か っ た 点 に つ い て の 根 拠 は 解 明 で き なか っ た. 形 態 的 に 変 性 し た神 経 線 維 は一 定 期 間 をお い て ほ ぼ 正 常 に再 生 す る こ とが 機 能 的 に も同 様 で あ るか 否 か につ き,動 物 実 験 で は 障 害 神 経 の 終 末 器 官 の機 能 回 復 に よ り,あ る い は 電 気 生 理 学 的 に こ れ は 実 証 され て い る10) 22) 26) 29).哺乳 動 物 に お け る 挫 滅 神 経 の 末 梢 側 へ の 再 生 速 度 は 数 ㎜/ dayで ほ ぼ 変 わ りな いが,終 末 器 官 の機 能 回復 ま で の 時 間 は そ れ と障 害 神 経 との 距 離 に 当 然 関 係 して い る30).今 回 の 動 物 実 験 で は,凍 結 部 位 の観 察 で あ っ た が, 1か 月 後 に は す で に 再 生 神 経 が 見 られ, 2∼3か 月 と再 生 は 進 ん で い る.一 方, 臨床 で の 知 覚 に よ る神 経 回復 機 能 も1か 月 目 よ り始 っ て お り,動 物 実 験 の 結 果 と一 致 し た. 凍 結 に よ る組 織 障 害 を左 右 す る 因子 と して, 1) 凍 結 温 度 2) 低 温 感 受 性 3) 凍 結 時 間 4) 反 復 凍 結 が あ る. 凍 結 温 度 と終 末 器 官 の 機 能 回復 との 関 係 に つ い て は 動 物 実 験 で,あ る一 定 温 度 以 下 で は 機 能 回復 ま で に 要 す る時 間 は 不 変 で あ る と の報 告 が あ り21) 22) 30),臨 床 で も同 様 の報 告31)が あ る、一 般 に細 胞 組 織 に とって 最 もcriticalな 温 度 は-5℃ よ り-50℃ と 言 わ れ て い る. Poolら27)は, 4℃ と-35℃ で の 神 経 の 形 態 的 変 化 を 電 子 顕 微 鏡 で
比 較 し,前 者 で は 軸 索 の 変 化 が 起 き な か っ た と 述 べ, Metzら28)も 同様 の 報 告 を して お り,形 態 上 も あ る 温 度 を境 に 障 害 程 度 に差 が あ る. 低 温 感 受 性 に つ き, Denny-frownら21)に よれ ば 凍 結 に よ る神 経 障 害 はall or noneで あ る が, 細 い 無 髄 神 経 よ り太 い有 髄 神 経 の ほ うが 低 温 感 受 性 が 強 く,そ の 回 復 は 逆 で あ る と述 べ て い る. 同様 の 報 告 は 多 い が18) 21) 22),径の 細 い神 経 が 障 害 を受 け や す い とか,線 維 径 間 に は 障 害 差 は 無 い との 報 告10)も あ る.今 回 の 凍 結 方 法 で は,形 態 学 的 に 線 維 径 に よ る 明 ら か な低 温 感 受 性 が あ る と は 言 え な か っ た が,再 生 は 線 維 径 の 大 き い ほ う が 早 か っ た. 凍 結 時 間 の 延 長 は,解 凍 時 間 を も延 長 し,組 織 の 受 け る凍 害 も大 き く し,凍 結 障 害 の 範 囲 を 大 き くす る と言 わ れ る が32),一定 温 度 で凍 結 時 間 を延 長 して い くと,あ る 時 間 以 上 で は そ の 障 害 範 囲 は プ ラ トー に達 し,神 経 機 能 回 復 で 観 察 し て も同 様 の 結 果 が え ら れ て い る32). 反 復 凍 結(repititive freezing)34)は い っ た ん 解 凍 し た 後 に 繰 り返 し凍 結 を行 う手 技 で あ り, この 機 序 に つ い て は,初 回 の凍 結,解 凍 に よ る 細 胞 膜 の 破 壊 に よ る 熱 伝 導 度 の 亢 進 が 次 回 の凍 結 速 度 を 増 し,凍 結 領 域,組 織 破 壊 を増 大 す る と推 測 は され て い る.た だ し凍 結 温 度 や 凍 結 時 間 と同 様 に 無 制 限 に 緩 織 破 壊 や 障 害 範 囲 が 増 大 す る わ け で は な く,組 織 学 的 に も一 回 凍 結 と基 本 的 に は 岡 様 で あ る と さ れ て い る33). 凍 結 麻 酔 の 設 定 条 件 で あ る,反 復 凍 結,凍 結 温 度,凍 結 時 間,反 復 凍 結 の 組 合 わせ の バ リエ ー シ ョ ン は 多 く複 雑 で あ り,目 的 に 応 じた 最 適 の凍 結 方 法 は種 々 の 実 験 結 果 を考 慮 した うえ で, 経 験 的 に 決 定 さ れ て い る の が 現 状 で あ る.我 々 は,臨 床 で は 凍 結 時 間 の 延 長 とい う 方 法 で 凍 結 麻 酔 の 効 果 を安 定 す る こ とが で き たが1),今 回 の 検 討 で は 形 態 上,凍 結 時 間 に よ る障 害 の 差 は 認 め ら れ な か っ た が,そ の 回復 に は,凍 結 時 間 の 短 い方 が 早 い と い う差 を認 め た. さ らに 末 梢 神 経 の 凍 結 に よ る変 化 の メ カ ニ ズ ム 等 が 解 明 され る こ とに よ っ て,よ り確 実 な 凍 結 麻 酔 の 手 技 が 確 立 し,有 効 な 除 痛 手 段 と な る と思 う. 結 論 1. 凍 結 に よ る末 梢 神 経 の 形 態 学 的 変 化 は 凍 結 直後 よ り始 り経 時 的 に 進 行 し,す べ て の 神 経 線 維 に 変 化 を認 め る が,凍 結 時 間 に よ る明 らか な 差 は な か っ た.ま た,こ の 変 化 は 凍 結 初 期 に 急 速 に 進 み,以 後 観 察 した5時 間 後 ま で 進 行 し た. 2. 凍 結 麻 酔 の 条 件 で の肋 間 神 経 の 形 態 的 変 化 は,主 に ミエ リ ン鞘 の 破 壊 と軸 索 の収 縮 性 変 化 で あ っ た. 3. 凍 結 後1か 月 に は 変 性 神 経 に 再 生 神 経 が 混 在 し, 2∼3か 月経 つ につ れ 再 生 神 経 の 比 率 が 増 加 し た.神 経 線 維 の 再 生 は,凍 結 時 間 の 短 い もの の 方 が 早 く,有 髄 神 経 の 再 ミエ リン化 は 小 経 線 維 の 方 が 遅 か っ た. 臨 床 で の 皮 膚 感 覚 の 回復 は 術 後1か 月 よ り始 り,約6か 月 後 に は正 常 に戻 っ て お り,動 物 実 験 で の 形 態 学 的 経 過 と一 致 し た. 稿 を終 るに 当 た り,終 始 御 指 導,御 校 閲 を腸 りま した恩 師 寺本 滋 教授 に深 甚 な る謝 意 を表 す る ととも に,直 接 御 指 導,御 教 示 をい た だ いた 清水 信 義 講師, 種 々協 力 下 さ っ た教室 貝 諸兄 に感 謝 の意 を捧 げ る. なお 本 論文 の 要 旨の 一 部 は,第28回8本 肺癌 学 会 に お いて 発表 した. 文 献 1) 三 宅 敬 二 郎,伊 達 洋 至,宮 井 芳 明,森 山 重 治,長 澤 弘 明,安 藤 陽 夫,中 野 秀 治,栗 田 啓,清 水 信 義,寺 本 滋:開 胸 術 に お け る 疼 痛 対 策 と し て のCryoanalgesia(凍 結 麻 酔)の 試 み,胸 部 外 科(1987) 40, 731-735. 2) 三 宅 敬 二 郎:開 胸 術 に お け る新 し い 疼 痛 対 策 と して の 凍 結 麻 酔(Cryoanalgesia)に 関 す る研 究 第1編:臨 床 的 研 究.岡 山 医 学 会 雑 誌 投 稿 中.
3) Nelson KM,
Vincent RG, Bourke RS,
Smith DE,
Blakely WR, Kaplan RJ and Pollay R:
Intraoperative
intercostal nerve freezing to prevent postthoracotomy
pain. Ann Thorac Surg (1974)
1074 三 宅 敬 二 郎
18, 280-285.
4) Katz J, Nelson W, Forest R and Bruce DL: Cryoanalgesia for postthoracotomy
pain . Lancet (1980)
8, 512-513.
5) Glynn CJ, Lloyd JW and Barnard JDW: Cryoanalgesia
in the management
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1076 三 宅 敬 二 郎
