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脳浮腫とは、脳の細胞内または細胞外空間に体液（浮腫）が過剰に蓄積した状態です。[ 1 ]これは通常、神経機能障害、頭蓋内圧の上昇を引き起こし、最終的には脳組織や血管の直接的な圧迫につながる可能性があります。[ 1 ]症状は浮腫の位置と程度によって異なり、一般的には頭痛、吐き気、嘔吐、けいれん、眠気、視覚障害、めまい、そして重症の場合は死に至ることもあります。[ 1 ]
脳浮腫は、虚血性脳卒中、くも膜下出血、外傷性脳損傷、硬膜下血腫、硬膜外血腫、または脳内血腫、水頭症、脳腫瘍、脳感染症、低血中ナトリウム濃度、高地、急性肝不全など、さまざまな脳損傷でよく見られます。[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]診断は症状と身体診察所見に基づいて行われ、連続神経画像検査（コンピュータ断層撮影スキャンと磁気共鳴画像）によって確認されます。[ 3 ]
脳浮腫の治療は原因によって異なり、患者の気道と頭蓋内圧のモニタリング、適切な体位、制御された過換気、薬物療法、輸液管理、ステロイド投与などが含まれます。[ 3 ] [ 7 ] [ 8 ]広範囲の脳浮腫は減圧開頭術による外科的治療も可能です。[ 7 ]脳浮腫は脳損傷の主な原因であり、虚血性脳卒中や外傷性脳損傷の死亡率に大きく寄与しています。[ 4 ] [ 9 ]
脳浮腫は多くの一般的な脳疾患に伴って発生するため、この疾患の疫学は容易に定義できません。[ 1 ]この疾患の発生率は、その潜在的な原因の観点から考慮されるべきであり、外傷性脳損傷、中枢神経系腫瘍、脳虚血、および脳内出血のほとんどの症例で発生します。[ 1 ]例えば、悪性脳浮腫は、発症後30日以内に虚血性脳卒中を起こした人の約31%に見られました。[ 10 ]
脳浮腫の症状の程度と重症度は正確な病因によって異なりますが、一般的には頭蓋内圧の急激な上昇に関連しています。[ 1 ]頭蓋は固定された非弾性空間であるため、モンロー・ケリーの理論によれば、脳浮腫の蓄積は重要な脳組織、脳脊髄液、血管を移動させ、圧迫する可能性があります。[ 8 ]
頭蓋内圧亢進症（ICP）は、頭痛、吐き気、嘔吐、意識低下などの症状を伴う生命を脅かす外科的緊急事態です。[ 1 ]症状には、眼球運動麻痺、視力低下、めまいなどの視覚障害が伴うことがよくあります。 [ 1 ]頭蓋内の圧力上昇は、脳血流を維持するために血圧の代償的な上昇を引き起こす可能性があり、不規則な呼吸と心拍数の低下を伴う場合、クッシング反射と呼ばれます。[ 1 ]クッシング反射は、脳組織と血管に対する脳の圧迫を示し、脳への血流低下と最終的には死に至ることがよくあります。[ 1 ]
脳浮腫は、以下を含むがこれらに限定されない、さまざまな原因による急性脳損傷で頻繁に見られる。[ 7 ]
脳浮腫は多くの一般的な脳疾患にみられ、脳浮腫の発症リスク因子は原因によって異なります。[ 1 ]虚血性脳卒中における早期脳浮腫の発症の信頼できる予測因子は次のとおりです。[ 9 ] [ 10 ]
脳浮腫は従来、細胞毒性脳浮腫と血管性脳浮腫の2つの主要なサブタイプに分類されてきました。[ 1 ]この単純な分類は、脳浮腫に罹患した患者の医療上の意思決定と治療の指針となります。[ 3 ]しかしながら、間質性浮腫、浸透圧性浮腫、静水圧性浮腫、高山病関連浮腫など、さらに細分化されたタイプがいくつか存在します。[ 1 ] [ 3 ] [ 7 ] 1人の患者において、多くの個々のサブタイプが同時に存在する可能性があります。[ 18 ]
以下の個別のサブタイプが特定されています。
一般的に、細胞毒性浮腫は、過剰な細胞腫脹を介して脳内の細胞死と関連しています。[ 1 ]例えば、脳虚血中は、血液脳関門は無傷のままですが、血流とグルコース供給の減少により、細胞代謝とアデノシン三リン酸（ATP）などのエネルギー源の生成が阻害されます。 [ 1 ]エネルギー源の枯渇により、細胞膜のナトリウムおよびカリウムポンプの機能が損なわれ、細胞内にナトリウムイオンが保持されます。[ 1 ]細胞内にナトリウムが蓄積すると、浸透によって水が急速に取り込まれ、その結果、細胞が腫脹します。[ 19 ]細胞毒性浮腫の最終的な結果は、神経細胞の浸透圧死です。[ 1 ]脳の個々の細胞の腫脹は、細胞毒性浮腫の主な特徴であり、細胞自体ではなく間質空間に体液が流入するのが典型的である血管性浮腫とは異なります。[ 20 ]研究者らは、明確な腫れと一貫した「毒性」物質が関与していないことを考慮すると、「細胞性浮腫」という用語の方が「細胞毒性浮腫」よりも好ましいかもしれないと提案している。[ 18 ]
細胞毒性浮腫が認められる臨床状態はいくつか存在する。
細胞外脳浮腫、または血管性浮腫は、血液脳関門の透過性の増加によって引き起こされます。[ 18 ]血液脳関門は、接着タンパク質で結合したアストロサイトと周皮細胞から構成され、タイトジャンクションを形成します。[ 1 ]虚血性脳卒中後にこれらの細胞に血流が戻ると、興奮毒性と酸化ストレスが発生し、内皮細胞の機能不全と血液脳関門の破壊につながります。[ 1 ]血液脳関門を構成するタイトな内皮ジャンクションの破壊により、体液、イオン、およびアルブミンなどの血漿タンパク質が脳実質に漏出します。[ 18 ]細胞外液の蓄積により脳容積が増加し、頭蓋内圧が上昇して脳浮腫の症状が現れます。[ 1 ]
血管性浮腫がみられる臨床状態はいくつかあります。
イオン性浮腫では、脳の溶質濃度（浸透圧）が血漿のそれを超え、異常な圧力勾配により浸透の過程を経て脳実質に水分が蓄積される。[ 1 ]血液脳関門は無傷で、浸透圧勾配を維持している。[ 21 ]
血漿中の溶質濃度は、いくつかのメカニズムによって希釈される可能性がある。
脳出血、梗塞、または挫傷の部位周辺では、影響を受けた組織の高い浸透圧と比較して、局所的な血漿浸透圧勾配によりイオン性脳浮腫が発生することもある。[ 21 ]
間質性浮腫は、脳室系内の脳脊髄液の流出が阻害される非交通性水頭症によって最もよく特徴づけられる。[ 1 ] [ 21 ]この阻害により脳室内圧が上昇し、脳脊髄液が脳室壁を通って脳内の細胞外液に流れ込む。[ 21 ]この液体は脳脊髄液とほぼ同じ組成である。[ 21 ]
間質性浮腫の他の原因としては、交通性水頭症や正常圧水頭症などが挙げられるが、これらに限定されない。[ 18 ]
静水圧性細胞外脳浮腫は、通常、重度の動脈性高血圧によって引き起こされます。[ 18 ]動脈系と内皮細胞との間の静水圧の差により、水、イオン、および低分子量物質（グルコース、小さなアミノ酸など）が脳実質に限外濾過されます。[ 18 ]血液脳関門は通常無傷であり、浮腫の程度は動脈圧に依存します。[ 18 ]脳循環の調節プロセスは、収縮期動脈圧が150 mm Hgまで機能し、それ以上の血圧では機能が損なわれます。[ 18 ]
細胞毒性浮腫、浸透圧性浮腫、血管性浮腫は連続体上に存在する。[ 8 ]脳浮腫の原因となるメカニズムは、これらのタイプ間で重複することが多い。[ 8 ]ほとんどの場合、細胞毒性浮腫と血管性浮腫は同時に発生する。[ 18 ] 2種類の浮腫が同時に進行すると、一方のタイプの損傷が限界に達し、もう一方のタイプの損傷を引き起こす。[ 18 ]例えば、血液脳関門の内皮細胞に細胞毒性浮腫が発生すると、浸透圧性細胞死が血液脳関門の完全性の喪失に寄与し、血管性浮腫への進行を促進する。[ 8 ]脳浮腫のタイプが組み合わさると、通常は原発性浮腫があり、適切な内科的または外科的治療を開始するには、浮腫のタイプと原因の状況を特定する必要がある。[ 18 ]特定のMRI技術の使用により、メカニズムをある程度区別することが可能になった。[ 24 ]
高地に適切に順応していない場合、酸素濃度の低下により悪影響を受ける可能性があります。[ 6 ]これらの低酸素症に関連する疾患には、急性高山病（AMS）、高地肺水腫、高地脳浮腫（HACE）などがあります。[ 6 ]高地脳浮腫は、血液脳関門のミトコンドリアが豊富な内皮細胞に対する低酸素症の影響による毛細血管液の漏出によって引き起こされる、重篤で時に致命的な高山病の一種です。[ 25 ]この浮腫は、意識障害や体幹失調の症状を伴う血管性脳浮腫として特徴づけられます。[ 6 ]
高山病は、ゆっくりと高地に登ることで最も効果的に予防できます。1日あたり平均300～500メートルの上昇が推奨されます。高地順応していない人は、アセタゾラミドまたはコルチコステロイドによる薬物予防を使用できます。[ 6 ]高山脳浮腫の症状が改善しないか悪化する場合は、直ちに下山する必要があり、デキサメタゾンを投与することで症状を改善できます。[ 6 ]
アミロイド関連画像異常（ARIA）は、標的アミロイド修飾療法を受けたアルツハイマー病患者の神経画像に見られる異常な差異です。[ 26 ]アデュカヌマブ、ソラネズマブ、バピネウズマブなどのヒトモノクローナル抗体は、これらの神経画像変化および脳浮腫と関連付けられています。[ 16 ] [ 26 ]これらの治療法は、血液脳関門のタイトエンドセリン接合部の機能不全と関連しており、上記のように血管性浮腫を引き起こします。浮腫に加えて、これらの治療法はARIA-Hとして知られる脳内の微小出血とも関連しています。[ 27 ] ARIAに精通することで、放射線科医や臨床医は、影響を受けた患者に対する最適な管理を決定するのに役立ちます。[ 16 ]
後部可逆性脳症症候群（PRES）は、脳浮腫を特徴とするまれな臨床疾患です。[ 12 ]この症候群の正確な病態生理、つまり原因はまだ議論されていますが、血液脳関門の破壊に関連していると仮説が立てられています。[ 12 ]この症候群は、急性神経症状と、MRI画像で主に頭頂後頭部領域に及ぶ可逆性皮質下血管性浮腫を特徴とします。[ 28 ] PRESは一般的に良性の経過をたどりますが、PRES関連の頭蓋内出血は予後不良と関連付けられています。[ 29 ]
深部脳刺激（DBS）は、パーキンソン病をはじめとするいくつかの神経疾患や精神疾患の有効な治療法です。[ 30 ] DBSにはリスクがないわけではなく、まれではありますが、DBSリード周囲の特発性遅発性浮腫（IDE）が報告されています。[ 14 ]症状は軽度で非特異的であり、刺激効果の低下などがあり、他の浮腫の原因と混同される可能性があります。[ 14 ]したがって、他の原因を除外するために画像検査が推奨されます。[ 14 ]この状態は一般的に自然治癒し、原因の正確なメカニズムは解明されていません。[ 14 ]早期発見は、影響を受けた人が不必要な外科手術や抗生物質治療を避けるのに役立ちます。[ 14 ]
減圧開頭術は、いくつかの神経疾患に続発する難治性頭蓋内圧亢進症の場合によく行われ、その後、頭蓋形成術が一般的に行われます。[ 15 ]頭蓋形成術後の感染症や血腫などの合併症は、約3分の1の症例で発生します。[ 15 ]頭蓋形成術後の大量脳浮腫（MSBC）は、最近解明された、合併症のない頭蓋形成術のまれで潜在的に致命的な合併症です。[ 15 ]術前の陥没皮膚弁（SSF）と頭蓋内低血圧は、頭蓋形成術後のMSBCの発症に関連する因子でした。[ 15 ] [ 31 ]データによると、特に頭蓋内圧の急激な上昇など、手術直後に病理学的変化が引き起こされることが示唆されています。[ 15 ]
ガンマナイフ、サイバーナイフ、強度変調放射線療法などの高度な治療法の台頭により、脳腫瘍患者の多くが放射線外科手術や放射線療法で治療されています。[ 13 ]放射線誘発性脳浮腫（RIBE）は、脳組織への放射線照射による生命を脅かす可能性のある合併症であり、放射線壊死、内皮細胞機能障害、毛細血管透過性の増加、血液脳関門の破壊を特徴とします。[ 13 ]症状には、頭痛、発作、精神運動緩慢、易刺激性、局所神経学的欠損などがあります。[ 13 ] RIBEの管理の選択肢は限られており、コルチコステロイド、抗血小板薬、抗凝固薬、高圧酸素療法、マルチビタミン、ベバシズマブなどがあります。[ 13 ]
この種の脳浮腫は、脳腫瘍患者の罹患率と死亡率の重要な原因であり、血液脳関門の破壊と血管性浮腫を特徴とする。[ 32 ]正確なメカニズムは不明であるが、脳の癌性神経膠細胞（神経膠腫）が血管内皮増殖因子（VEGF）の分泌を増加させ、血液脳関門のタイトジャンクションを弱める可能性があると仮説が立てられている。[ 33 ]従来、デキサメタゾンなどのコルチコステロイドは、十分に理解されていないメカニズムによって脳腫瘍関連の血管透過性を低下させるために使用され、全身性の副作用を伴っていた。[ 33 ]セジラニブなどのVEGFシグナル伝達経路を標的とする薬剤は、ラットモデルでの生存期間を延長する上で有望であったが、局所的および全身的な副作用も伴っていた。[ 32 ]
脳浮腫は、さまざまな神経損傷でよく見られます。[ 1 ] [ 3 ]そのため、脳浮腫が患者の神経学的状態にどの程度寄与しているかを明確に判断することは困難な場合があります。[ 3 ]患者の意識レベルや、新たな局所神経障害や悪化する局所神経障害の有無をベッドサイドで綿密にモニタリングすることは不可欠ですが、集中治療室（ICU）への入院が必要となる場合が多く、負担が大きいです。[ 3 ]
持続的な頭蓋内圧亢進と脳ヘルニアを伴う脳浮腫は、差し迫った壊滅的な神経学的事象を示す可能性があり、損傷や死亡を防ぐためには、即時の認識と治療が必要です。[ 1 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 34 ]したがって、脳浮腫の早期診断と迅速な介入は、臨床転帰を改善し、死亡率、つまり死亡リスクを軽減することができます。[ 34 ]
脳浮腫の診断は、以下の点に基づいて行われる。
連続神経画像検査（CTスキャンおよび磁気共鳴画像法）は、頭蓋内出血、大きな腫瘤、急性水頭症、または脳ヘルニアの診断または除外に役立つだけでなく、存在する浮腫の種類と影響を受ける領域の範囲に関する情報も提供します。[ 1 ] [ 3 ] CTスキャンは、広く利用可能で、迅速で、リスクが最小限であるため、第一選択の画像診断法です。[ 1 ]ただし、CTスキャンでは脳浮腫の正確な原因を特定するのに限界があり、その場合はCT血管造影（CTA）、MRI、またはデジタルサブトラクション血管造影（DSA）が必要になる場合があります。MRIは、細胞毒性浮腫と血管性浮腫を区別できるため、特に有用であり、今後の治療決定の指針となります。[ 1 ]
頭蓋内圧（ICP）とその管理は、外傷性脳損傷（TBI）における基本的な概念である。 [ 35 ] Brain Trauma Foundationのガイドラインでは、グラスゴー昏睡尺度（GCS）スコアの低下、CTスキャンの異常、または高齢や高血圧などの追加のリスク因子を有するTBI患者に対してICPモニタリングを推奨している。 [ 3 ]しかし、虚血性脳卒中、脳内出血、脳腫瘍などの他の脳損傷におけるICPモニタリングに関するガイドラインは存在しない。[ 3 ]
臨床研究では、臨床所見および神経画像所見に基づいて頭蓋内圧上昇のリスクがある脳損傷患者全員に対して、ICPおよび脳灌流圧（CPP）モニタリングを推奨している。 [ 35 ]早期モニタリングは、医療および外科的意思決定の指針となり、生命を脅かす可能性のある脳ヘルニアを検出するために使用できる。[ 35 ]しかし、介入の必要性を示すICPの閾値については、相反する証拠があった。[ 35 ]研究者らはまた、医療上の決定は特定の診断（例：くも膜下出血、TBI、脳炎）に合わせて調整されるべきであり、ICP上昇は単独の予後マーカーとしてではなく、臨床所見および神経画像所見と併用して使用されるべきであると推奨している。[ 35 ]
脳浮腫の主な目標は、脳灌流、酸素化、静脈還流を最適化および調節し、脳の代謝要求を減らし、脳と周囲の血管系との間の浸透圧勾配を安定させることです。 [ 3 ]脳浮腫は頭蓋内圧（ICP）の上昇と関連しているため、多くの治療法はICPに焦点を当てます。[ 3 ]
脳浮腫のある患者では、頸静脈の圧迫や頭蓋骨からの静脈流出の閉塞を避け、脳脊髄液の静水圧を下げるために、最適な頭部の位置を見つけることが必要です。[ 3 ]現在の推奨事項は、脳灌流圧を最適化し、頭蓋内圧の上昇を制御するために、ベッドの頭部を30度上げることです。[ 3 ]また、頸部を締め付ける包帯や衣服は、内頸静脈の圧迫や静脈流出の減少につながる可能性があるため、これらを減らすための対策を講じるべきであることも注目に値します。[ 3 ]
血中酸素濃度の低下（低酸素症）と血中二酸化炭素濃度の増加（高炭酸ガス血症）は脳血管系において強力な血管拡張作用を持つため、脳浮腫のある患者では避けるべきである。 [ 3 ]意識レベルが低下した患者には、気道保護と酸素および二酸化炭素レベルの維持のために気管挿管を行うことが推奨されている。 [ 3 ]しかし、気管挿管の過程で使用される喉頭器具は、急性かつ短時間の頭蓋内圧上昇を伴う。[ 36 ]鎮静剤と神経筋遮断薬による前処置で意識消失と運動麻痺を誘発することは、標準的な迅速導入気管挿管（RSI）の一部として推奨されている。[ 36 ] RSIの前に静脈内リドカインを投与することで頭蓋内圧の上昇を軽減できると示唆されているが、現時点ではそれを裏付けるデータはない。[ 36 ]
さらに、陽圧換気（ PEEP ）は酸素化を改善する可能性があるが、脳静脈還流の減少と頭蓋内圧（ICP）の上昇という負の効果もあるため、慎重に使用する必要がある。[ 3 ]
脳損傷患者では、適切な輸液管理による脳灌流圧の維持が不可欠です。[ 3 ]脱水、すなわち血管内容量の減少、およびD5Wや半生理食塩水などの低張液の使用は避けるべきです。[ 3 ] [ 37 ]血清イオン濃度、すなわち浸透圧は、正常浸透圧から高浸透圧の範囲に維持する必要があります。[ 3 ]後述するように、高張食塩水の適切な使用は、血清浸透圧を上昇させ、脳浮腫を軽減するために使用できます。[ 3 ]
脳への最適な血流を確保するためには、血圧は脳灌流圧を60 mm Hg以上に維持できる程度に十分であるべきである。 [ 3 ]血管収縮薬は、頭蓋内圧上昇のリスクを最小限に抑えつつ、適切な血圧を達成するために使用できる。[ 3 ]ただし、血圧の急激な上昇は避けるべきである。[ 3 ]許容される最大血圧は、臨床状況によって異なり、議論の余地がある。[ 3 ] [ 38 ]
臨床症状を伴わない発作活動を含む発作は、脳浮腫や頭蓋内圧亢進のある患者において、臨床経過を複雑化させ、脳ヘルニアの進行を加速させる可能性がある。[ 3 ] [ 39 ]抗てんかん薬は、さまざまな原因による急性脳損傷によって引き起こされる発作の治療に使用できる。[ 3 ]しかし、抗てんかん薬の予防的使用に関する明確なガイドラインはない。[ 3 ]臨床シナリオによってはその使用が正当化される場合があり、フェニトインなどの抗てんかん薬は、薬物関連の副作用を大幅に増加させることなく予防的に投与できることが研究で示されている。[ 3 ]
発熱は脳の代謝と酸素需要を増加させることが実証されています。[ 3 ]代謝需要の増加は脳血流量の増加につながり、頭蓋内の圧力を上昇させる可能性があります。[ 40 ]したがって、正常範囲内で安定した体温を維持することが強く推奨されます。[ 3 ]これは、アセトアミノフェン（パラセタモール）などの解熱剤の使用や、後述するように体を冷やすことによって達成できます。[ 3 ]
高血糖として知られる血糖値の上昇は、脳損傷や脳浮腫を悪化させる可能性があり、外傷性脳損傷、くも膜下出血、虚血性脳卒中の影響を受けた人々の臨床転帰の悪化と関連付けられています。[ 3 ]
痛みや興奮は脳浮腫を悪化させ、頭蓋内圧（ICP）を急激に上昇させる可能性があるため、コントロールする必要があります。[ 3 ]モルヒネやフェンタニルなどの鎮痛薬を慎重に使用することで鎮痛できます。[ 3 ]意識レベルが低下している患者の場合、気管挿管と安全な気道の維持には鎮静が必要です。[ 3 ]挿管プロセスで使用される鎮静薬、特にプロポフォールは、ICPをコントロールし、脳の代謝需要を減少させ、抗けいれん作用があることが示されています。[ 3 ]プロポフォールは半減期が短いため、速効性の薬であり、投与と除去はよく耐容されますが、低血圧が継続使用の制限因子となります。[ 3 ]さらに、ドクサクリウムやアトラクリウムなどの非脱分極性神経筋遮断薬（NMBA）の使用は、換気を促進し、脳損傷を管理するために適応とされていますが、頭蓋内圧亢進の管理におけるNMBAの使用に関する対照研究はありません。[ 3 ] [ 41 ]脱分極性神経筋遮断薬、特にサクシニルコリンは、体内の筋肉収縮を誘発することにより、頭蓋内圧亢進を悪化させる可能性があります。[ 3 ]
急性脳損傷患者には栄養サポートが必要です。[ 3 ]禁忌がない限り、経腸栄養またはチューブによる経口栄養が推奨されます。[ 3 ]遊離水の摂取、血清浸透圧の低下、脳浮腫の悪化を避けるため、製剤の溶質濃度に特に注意を払う必要があります。[ 3 ]
高血糖は、脳虚血患者の浮腫の増加と関連しており、虚血性脳卒中の出血性転化のリスクを高めます。 [ 38 ] 180 mg/dL 未満の正常血糖値を維持すること が推奨されています。[ 38 ]しかし、126 mg/dL 未満の血糖値の厳格なコントロールは、 脳卒中サイズの悪化と関連しています。[ 38 ]
脳浮腫は頭蓋内圧亢進（ICP）や脳ヘルニアと密接に関連しており、上記の一般的な治療戦略は有用であるが、治療は最終的には症状の根本原因に合わせて調整されるべきである。[ 42 ]個々の疾患の管理については別途議論する。
以下に挙げる介入は、脳浮腫および頭蓋内圧亢進を管理するためのより具体的な治療法である。
浸透圧療法の目的は、血液脳関門の血管内のイオン濃度を高めることです。[ 3 ]これにより浸透圧勾配が生じ、脳から血管へ水が流れ出て、他の場所で排出されます。[ 3 ]理想的な浸透圧剤は、好ましい浸透圧勾配を生成し、無毒であり、血液脳関門で濾過されません。[ 3 ]高張食塩水とマンニトールが主な浸透圧剤であり、ループ利尿薬は脳から引き抜かれた余分な水分の除去を助けます。[ 1 ] [ 3 ] [ 7 ] [ 43 ]
デキサメタゾンなどのグルココルチコイドは、タイトジャンクションの透過性を低下させ、血液脳関門を安定させることが示されています。[ 3 ]主な用途は、脳腫瘍、脳照射、および外科的処置に伴う血管性脳浮腫の管理です。[ 1 ] [ 3 ] [ 11 ]グルココルチコイドは虚血性脳卒中には効果がなく、外傷性脳損傷には有害であることがわかっています。[ 3 ]副作用（消化性潰瘍、高血糖、創傷治癒障害など）があるため、ステロイドの使用は絶対的に適応がある場合にのみ制限する必要があります。[ 3 ]
前述のように、低酸素症と高炭酸ガス血症は脳血管系において強力な血管拡張作用を持ち、脳血流量（CBF）の増加と脳浮腫の悪化につながります。 [ 3 ]逆に、治療的過換気は、血液中の二酸化炭素濃度を低下させ、血管収縮によって頭蓋内圧（ICP）を下げるために使用できます。[ 3 ]過換気の効果は効果的ではありますが、持続時間は短く、中止すると、しばしばICPの反跳上昇につながる可能性があります。[ 3 ]さらに、過度な過換気と血管収縮は、CBFの著しい低下と脳虚血または脳卒中を引き起こす可能性があります。[ 3 ]そのため、標準的な治療法は、根本原因に対するより決定的な治療が開始される間、過換気を徐々に解除することです。[ 3 ]
脳損傷後にバルビツール酸系薬剤、特にペントバルビタールとチオペンタールを用いて昏睡を誘発することは、難治性頭蓋内圧亢進症の二次治療として用いられる。 [ 44 ]しかし、その使用には議論の余地があり、バルビツール酸系薬剤が外科的減圧よりも好ましいかどうかは明らかではない。[ 3 ]外傷性脳損傷患者では、バルビツール酸系薬剤は頭蓋内圧を低下させるのに効果的であるが、臨床転帰への有益性は示されていない。[ 3 ]腫瘍、頭蓋内圧亢進症、虚血性脳卒中などの脳疾患におけるその使用に関するエビデンスは限られている。[ 3 ]バルビツール酸系薬剤には、全身血圧と脳灌流圧の低下、心抑制、免疫抑制、全身性低体温症など、その使用を制限するいくつかの副作用がある。[ 3 ]
発熱の治療で前述したように、体温管理は代謝需要を減少させ、さらなる虚血性損傷を軽減することが示されています。[ 47 ]外傷性脳損傷では、低体温療法は成人の死亡リスクや神経学的予後不良のリスクを軽減する可能性があります。[ 48 ]しかし、結果は低体温の深さと持続時間、および再加温手順によって大きく異なりました。[ 47 ] [ 48 ]外傷性脳損傷の小児では、治療的低体温療法に利点はなく、死亡リスクと不整脈のリスクが増加しました。[ 49 ]低体温の有害作用は深刻であり、感染、凝固障害、電解質異常のリスク増加など、臨床モニタリングが必要です。[ 3 ]現在のコンセンサスは、有害作用が利点を上回り、その使用は臨床試験および他の治療法に抵抗性の頭蓋内圧亢進に限定されるというものです。[ 3 ] [ 38 ] [ 48 ]
モンロー・ケリーの法則では、頭蓋骨は固定された非弾性空間であり、浮腫の蓄積は重要な脳組織や血管を圧迫するとされています。[ 8 ] [ 38 ]小脳梗塞または大脳梗塞に伴う脳浮腫の外科的治療は、通常、硬膜の拡張を可能にするために頭蓋骨の一部を切除することによって行われます。[ 38 ]これにより、頭蓋骨内の容積制限を軽減することができます。[ 38 ]減圧半頭蓋切除術が最も一般的に用いられる手術です。[ 38 ]複数の無作為化臨床試験では、半頭蓋切除術は内科的管理と比較して死亡リスクが低いことが示されています。[ 38 ] [ 50 ] [ 51 ]しかし、個々の研究では、良好な機能的転帰を有する生存者の割合の改善は示されていません。[ 38 ]
減圧開頭術のタイミングについては依然として議論の余地があるが、一般的には脳幹圧迫の臨床徴候が現れる前に手術を行うのが最適であるとされている。[ 38 ]術後合併症には創部離開、水頭症、感染症などがあり、かなりの割合の患者が術後早期に気管切開や胃切開を必要とする場合もある。 [ 38 ]
脳浮腫は、急性脳損傷、特に虚血性脳卒中や外傷性脳損傷の重篤な合併症であり、罹患率と死亡率の大きな原因である。[ 3 ] [ 10 ] [ 34 ]
脳浮腫は多くの一般的な脳疾患に見られるため、この疾患の疫学は容易に定義できません。[ 1 ]この疾患の発生率は、その潜在的な原因の観点から考慮されるべきであり、外傷性脳損傷、中枢神経系腫瘍、脳虚血、および脳内出血のほとんどの症例に見られます。[ 1 ]
外傷性脳損傷または脳内出血後の脳浮腫の病態生理に関する現在の理解は不完全である。[ 8 ] [ 54 ]脳浮腫および頭蓋内圧亢進を目的とした現在の治療法は、頭蓋内圧亢進を軽減するのに効果的であるが、機能的転帰への影響は不明である。[ 53 ]さらに、脳およびICP治療は、年齢、性別、損傷の種類、遺伝などの異なる特性に基づいて個人にさまざまな影響を与える。[ 53 ]脳浮腫に寄与する無数の分子経路があり、その多くはまだ発見されていない。[ 8 ] [ 54 ]研究者らは、将来の脳浮腫の治療は、さまざまな症例における脳浮腫の根本的な病態生理と分子特性の特定における進歩に基づくと主張している。[ 8 ] [ 53 ]同時に、脳浮腫の治療には、放射線学的マーカー、バイオマーカー、および臨床モニタリングデータの分析の改善が不可欠である。[ 53 ]
2010年代には脳浮腫の機械的特性に関する多くの研究が行われ、そのほとんどは固体力学で広く用いられている数値解析手法である有限要素解析（FEA）に基づいていた。例えば、GaoとAngは有限要素法を用いて開頭手術中の頭蓋内圧の変化を研究した。[ 55 ]この疾患に関する2つ目の研究分野は、組織の水分含有量に関連する熱伝導率に着目している。[ 56 ]
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