両側帯状切開術

両側帯状回切断術は精神外科手術の一種で、1948年にロボトミーの代替として導入されました。今日では、主にうつ病^[1]と強迫性障害の治療に使用されています。21世紀初頭には、ロシアで依存症の治療に使用されていました。^{[2] [3] [4]}また、慢性疼痛の治療にも使用されています。^[5]この手術の目的は、前帯状回を通過する帯状束の脳梁上線維を切断することです。^[6]

帯状皮質切除術は、精神疾患の症状を緩和すると同時に、標準的な手術の望ましくない影響（人格の変化など）を軽減する目的で、標準的な前頭葉白質切除術/ロボトミーの代替として 1940 年代に導入されました。この手術は、アメリカの生理学者ジョン・ファーカー・フルトンによって提案されました。彼は 1947 年の英国神経外科学会で、「実現可能であれば、人間の帯状皮質切除術は、限定的な白質切除術を行うのに適切な場所であると思われる」と述べました。これは、帯状皮質が感情に重要な役割を果たすと考えられる解剖学的回路の主要構成要素であると考えたジェームズ・パペスの仮説から派生したものです。 ^[7]精神疾患患者に対する帯状皮質切除術の使用に関する最初の報告は、パリの J・ル・ボー、オックスフォードのヒュー・ケアンズ、オレゴンのケネス・リビングストンからなされました。^[7]

両側帯状皮質切断術は、大脳辺縁系の一部である前帯状皮質を標的とする。この系は、人間の大脳皮質における感情と情動の統合を担っており、帯状回、海馬傍回、扁桃体、海馬体から構成される。^[8]

両側帯状皮質切断術を受けた患者を対象にしたfMRI分析を含む研究では、前帯状皮質が認知制御において重要な役割を果たし、注意反応の制御に関与している可能性が高いことが示されたが、脳のその領域の背側部分はそのようなプロセスに関与しているとは特定されなかったが、これはまだ議論の余地がある。 ^[9]帯状皮質の背側部分の機能は、矛盾する情報信号の整理と処理に関連している。さらに、神経画像研究では、前帯状皮質が感覚処理領域だけでなく、より高次の皮質領域の調節にも関与していることも示された。 ^[10]

これらの知見は、両側帯状皮質切開術を受けた9人の患者を対象とした研究において、単一皮質ニューロンの定位微小 電極分析によっても確認されている。 ^[9]この研究では、注意力を要するタスクの実行が前帯状皮質にある36個のニューロンの活動に及ぼす影響を調査した。研究結果を分析したところ、そのようなタスクのシミュレーション中にその領域のニューロンの基礎発火率が変化したという事実に基づいて、前帯状皮質は確かに注意を要する認知タスクの修正に関与していると結論付けられた。^[9]

神経画像診断では、機能に基づいて前帯状皮質自体のさまざまなサブ領域も明らかにされました。これらの研究は、前帯状皮質の尾部が、注意、顕著性、干渉、および反応の競合を含む認知活動においてより重要な機能を果たすことを示しまし た。^{[10]これらの結果は、前帯状皮質のニューロンの機能に関する}電気生理学的調査と相まって、強迫性障害(OCD)の治療を受けている患者に実施される帯状皮質切開術の改善に使用できる洞察を提供しました。この考えの根底にあるのは、OCD患者に特に効果があると特定されている感情ストループ課題(ES) などの特定のタスクのバリエーションが、前帯状皮質のより前頭側の部分のニューロンを活性化するという事実です。したがって、理論的には、そのような患者に前帯状​​皮質の前頭側で両側帯状皮質切開術を実施すれば、より良い結果が得られるはずです。^{[9] [10]}

さらに、OCDは基底核の奇形と関連付けられています。^[11]人間の脳のこの部分の機能は、感覚運動、運動、眼球運動、および大脳辺縁系によって現れる認知プロセスに関与する多数の平行した皮質-線条体-視床皮質回路（CSTC）に関連する繊維トラックで構成されていることがマッピングされています。^[12]この経路には、関与するさまざまな構造間の通信手段の1つとして機能するGABA作動性抑制投射が含まれます。 ^{[11] [12]} OCDのいくつかの形態は、CSTCで機能する1つまたは複数の回路の脱抑制の結果であるという仮説が立てられています。^[12] これは、OCD患者の皮質内抑制が著しく低下したことを示す所見によっても示されています。^[13]したがって、前帯状皮質の病変は、脱抑制効果の軽減に寄与している可能性があります。この仮説は、OCDにおける皮質の抑制および興奮機構を評価した別の研究によって確認されている。 ^{[13]この研究では、OCD患者と健康な人の対照群で}運動皮質の興奮性と皮質内抑制を測定した。^{[13]結果は、皮質内抑制の有意な減少を示し、}刺激間隔が3ms遅くなった。 ^[13]前帯状皮質は、感情体験に重要な役割を果たす大脳辺縁系、特に扁桃体に近接し関連しているだけでなく、多くの視床核、後帯状皮質、および一部の頭頂葉、前頭葉、補足運動野と求心性および遠心性経路を共有している。^[14]これらすべてが、前帯状皮質がOCDに何らかの形で関与している可能性が高いことを強調している。

前帯状皮質の機能的MRI分析は、慢性疼痛の治療のための両側帯状皮質切開術の導入にもつながった。このような応用が導入されたのは、前帯状皮質が痛覚情報入力の処理に関連していることが判明したためである。特に、前帯状皮質の役割は、刺激の実際の物理的強度ではなく、刺激が人にどのように影響するかを解釈することである。^{[15] [16]}

1992 年に出版された本に、当時の手術の実施方法が説明されていました。ほとんどの場合、手術は医療チームが患者の脳のCTスキャンX 線画像を数枚撮影することから始まりました。このステップにより、正確なターゲットである帯状皮質がマッピングされ、外科医がそれを特定できるようになりました。次に、ドリルを使用して患者の頭蓋骨に穿孔が作られました。プロット チャートに基づき、重要な動脈と血管が損傷されていないことを確認した上で、被験者の脳に直角に挿入された細い電極の助けを借りて、ターゲット組織に損傷が作られました。電極は、先端だけが突き出た状態でプローブまたはホルダーに配置されました。ホルダーが脳組織に正しく挿入されると、空気が注入され、さらにスキャン画像が撮影されました。次に、医療チームが正しい軌道に乗っていることを確認した後、電極の先端が帯状皮質の平面まで進められ、そこで 75～90 °C に加熱されました。最初の病変が形成されると、それが中心となり、その周囲にいくつかの他の病変が形成される。病変が正しい場所に形成されたかどうかを確認するために、術後にスキャン画像を撮影し、分析した。^[17]

しかし、最近の技術の進歩により、両側帯状皮質切除術はより正確な手術となった。例えば、現在では、この手術を行う脳神経外科チームは、 MRIを使用して前部交連と後部 交連の位置を特定することができる。この方法により、脳神経外科医は多数の冠状画像を取得し、それを使用して前部帯状皮質内の損傷部位の定位座標を計算することができる。さらに、MRIにより細胞組成をより正確に区別できるため、その領域の灰白質を容易に特定することができる。これは、微小電極記録の助けを借りてさらに確認することができる。^[18]

患者は通常、この手術から4日間かけて回復します。しかし、手術後わずか48時間で退院するケースもあります。両側帯状切開術に最も一般的に関連する軽度で短期間の術後合併症は、頭部介入に典型的であり、吐き気、嘔吐、頭痛などが含まれますが、これらに限定されません。しかし、場合によっては、患者は外科的介入後2か月まで発作を起こすことがあります。このような発作は、この疾患の既往歴のある患者で観察されたため、これが関連性があり、帯状切開術に起因するものかどうか疑問視されています。^[19]

マサチューセッツ総合病院で2002年に実施された研究では、1965年から1986年の間にOCDの治療のために44人の患者に両側帯状切開術を受けた結果が分析された。患者は長期にわたって追跡調査され、いくつかの基準に基づいて評価された：1) 6か月後に反応を示した患者が何人いたか^[a]、2) 処置の有効性を検査する前に患者が受けた帯状切開術の回数、3) 患者に最新の処置後に有意な変化が見られたかどうか、4) 処置に関連する副作用は何であったか。^[19]

患者の追跡調査では矛盾した結果が出たが、両側帯状切開術はOCDの最適な治療法ではないことが示された。^[19] 44人の患者のうち、他の被験者と比較して「反応者」基準に適合し、かつ有意な改善を示したのはわずか32%だった。他の14%は改善の兆候を示した。帯状切開術を複数回受けると、フォローアップの問い合わせに引き続き応答する可能性が高くなる（完全な「反応者」基準に適合する患者が6%多く、部分的な「反応者」基準に適合する患者が11%多くなった）。しかし、この処置に伴う副作用は数多くあった。手術後の患者の訴えの中には無気力や記憶障害があったが、これらはほとんど報告されなかった。さらに、一部の被験者は、尿閉から失禁に至るまで、何らかの排尿障害を訴えた。水頭症（2%）と発作（2%）も観察された。^[19]

両側帯状切開術は、慢性難治性疼痛の治療にも使用されている。224人の患者を対象とした11の研究の系統的レビューでは、前帯状切開術により、術後および術後1年の時点で、患者の60％以上に有意な疼痛緩和がみられたことがわかった。^[5]対象となった研究のうち、1つの臨床研究では、両側帯状切開術の難治性 慢性疼痛の治療効果を調査した。^[20]この場合、合計28回の帯状切開術を受けた23人の患者が追跡調査された。分析は、質問票を用いて、各個人の痛みが術後にどの程度影響を受けたかを判断することを目的としていた。さらに、検査官は、研究参加者の社会的および家族関係への影響を評価しようとした。得られたデータに基づくと、慢性疼痛の治療における帯状切開術は有望な結果を示した。72％が経験した疼痛レベルの改善を報告し、50％が帯状切開術後に鎮痛剤が必要なくなったと回答した。患者の半数以上が、外科手術は有益であり、社会的な交流の改善に貢献したと主張した。^[20]

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