意識障害

意識障害は意識を阻害する病状である。^[1]意識障害を、完全な自己認識から、自己認識および覚醒の阻害または欠如への変化と定義する人もいる。このカテゴリには一般に最小意識状態と持続性植物状態が含まれるが、より軽度な閉じ込め症候群や、より重度だがまれな慢性昏睡も含まれることがある。^{[1] [2]これらの障害の}鑑別診断は、生物医学研究が活発に行われている分野である。^{[3] [4] [5]}最後に、脳死は意識の不可逆的な中断をもたらす。^[1]他の状態は、意識の中等度の悪化（例：認知症およびせん妄）または一時的な中断（例：大発作および小発作）を引き起こす可能性があるが、それらはこのカテゴリには含まれない。^[要出典]

このように意識が劇的に変化した状態の患者は、診断、予後、治療において特有の問題を抱えています。外傷性脳損傷後に残存する認知機能の評価は困難です。随意運動は非常に小さく、一貫性がなく、簡単に消耗することがあります。脳活動を定量化することで、指の短い小さな動きの違いだけが異なる患者を区別することができます。^{[引用が必要]}

意識は複雑で多面的な概念であり、覚醒と自覚という2つの主要な要素に分けられます。覚醒は、視床ニューロンと皮質ニューロンの両方に投射する機能的な脳幹ニューロン集団に関連しています。 ^[6]したがって、反射の評価（グラスゴー・コーマ・スケールを使用）は、脳幹の機能的完全性を調べるために重要です。自覚は、大脳皮質とその皮質下接続の機能的完全性と関連していると考えられています。意識障害の分類に関する最も重要な点は、意識を定量化するための多くのスコアリングシステムが開発されており、神経画像技術は臨床研究の重要なツールであり、関与する根本的なメカニズムの理解を深めていますが、意識はいかなる機械でも客観的に測定できないということです。^{[7] [8]}意識障害は、診断が方法論的に複雑で、慎重な解釈が必要であるため、社会的および倫理的な問題が非常に大きいです。また、これらの患者の研究を導くために、倫理的枠組みをさらに開発する必要があります。^[要出典]

閉じ込め症候群では、患者は意識があり、睡眠覚醒サイクルがあり、意味のある行動（すなわち、眼球運動）をとっていますが、皮質脊髄路と皮質延髄路の障害に起因する四肢麻痺と仮性球麻痺のために孤立しています。閉じ込め症候群は、患者が意識があり目覚めているものの、眼を除く体のほぼすべての随意筋が完全に麻痺しているため、動くことも言葉でコミュニケーションすることもできない状態です。眼球またはまぶたの動きが主なコミュニケーション手段です。^[9]完全閉じ込め症候群は、眼球も麻痺している閉じ込め症候群の一種です。^[10]

最小意識状態では、患者は断続的に意識と覚醒の期間を持ちます。最小意識状態の基準は、患者が植物状態ではないが、一貫してコミュニケーションをとることができないことです。つまり、患者は自分自身や周囲の環境を認識しているという限定的ではあるが再現可能な兆候を示さなければなりません。これには、簡単な指示に従うこと、理解可能な発話、または意図的な行動（外部刺激に関連した動きや感情的な行動を含むが、反射的な活動は含まない）が含まれます。^[11] この状態では、植物状態よりも完全な意識回復に向けてさらに改善する可能性が高いですが、それでも一部の患者は常にMCSのままです。^[12]

遷延性植物状態では、患者は睡眠と覚醒の周期があるものの、意識がなく、意思疎通ができず、反射的で目的のない行動しか示さない。この用語は、知的活動や社会的交流を欠いた状態で成長し発達することができる有機体を指す。^[11]脅迫的な身振りに対する視覚的追跡や注視、反応が持続的かつ再現性がある場合、植物状態の診断に疑問を抱くべきである。この状態は、脳幹および関連構造は損なわれていないが、両大脳半球の白質と灰白質が重度に損傷していることを反映している。これらの構造が温存されることで、覚醒と自動機能が維持される。^[13]全体的な代謝は平均して正常範囲の 40～50% に低下する。植物状態 (VS) が 4 週間続くと、患者は遷延性植物状態に分類される。ここでは代謝が正常範囲の30～40%に低下しますが、これはシナプス伝達ニューロンの変性の結果であると思われます。^[14] 診断は問題がありますが、意識的な知覚や意図的な行動の兆候が正式に存在しないことが重要です。この診断は、外傷性脳損傷後に植物状態になってから約1年後に、永久植物状態（PVS）としてさらに分類されます^[15]

昏睡と同様に、慢性昏睡は主に神経細胞や軸索の損傷後の皮質や白質の損傷、または局所的な脳幹病変によって生じます。通常、灰白質の代謝は正常範囲の 50～70% に低下します。患者は意識と覚醒を失います。患者は目を閉じて横たわり、自分自身や周囲を認識していません。植物状態の患者とは異なり、刺激によって自発的に覚醒したり目を開けたりする期間が生じることはありません。医学では、昏睡 (ギリシャ語の κῶμα koma、深い眠りを意味する) とは、6 時間以上続く無意識の状態であり、その間、人は目覚めることができず、痛みの刺激、光、音に正常に反応できず、正常な睡眠覚醒サイクルがなく、自発的な行動を開始しません。ただし、グラスゴー昏睡スケールによると、混乱している人は最も軽い昏睡状態であると見なされます。しかし、外傷性脳損傷（TBI）後1か月以内の軽度から重度の損傷を負った患者では、脳代謝と意識レベルの間に相関性が低いことが示されています。^[16] 昏睡状態の人は昏睡状態と呼ばれます。一般的に、昏睡状態から生き延びた患者は2～4週間以内に徐々に回復します。しかし、完全な意識と覚醒への回復が常に可能であるとは限りません。患者によっては、植物状態または最小限の意識状態から先に進まないこともあり、完全な意識への回復までに長い段階を経ることもあります。^[17]

昏睡状態の患者は意識があるように見えるかもしれませんが、意識的に感じたり、話したり、聞いたり、動いたりすることはできません。患者が意識を維持するには、2 つの重要な神経構成要素が完璧に機能している必要があります。1 つ目は、脳の外側の層を覆う灰白質である大脳皮質です。もう 1 つは、脳幹にある網様体賦活系(RAS または ARAS) と呼ばれる構造です。これらの構成要素のいずれかまたは両方が損傷すると、患者は昏睡状態になります。^{[引用が必要]}

脳死は、脳の活動と機能（生命維持に必要な不随意活動を含む）の不可逆的な終了です。主な原因は、脳の酸素供給の喪失に伴う脳ニューロンの完全な壊死です。脳死後、患者は意識、睡眠覚醒サイクル、行動を一切失い、通常、死亡したか、深い睡眠状態または昏睡状態にあるように見えます。視覚的には持続性植物状態などの昏睡状態と似ていますが、この2つを混同しないでください。脳死の基準は国によって異なります。ただし、臨床評価は同じであり、持続性昏睡患者（4週間未満）ですべての脳幹反射の喪失と継続的な無呼吸の実証が必要です。 ^[18] PETまたはCTスキャンを使用した機能画像では、通常、空洞の頭蓋骨現象が示されます。これにより、脳全体のニューロン機能が欠如していることが確認されます。脳死と分類された患者は法的には死亡しており、臓器提供者となる資格があり、臓器は外科的に摘出され、特定の受容者のために準備される。^[要出典]

脳死は、外傷患者の死亡を宣告する際の決定要因の1つです。脳全体または脳幹の外傷後の機能と壊死の有無を判断することで脳死を判定することができ、米国の多くの州で使用されています。^{[19] [20]}

代謝研究は有用ですが、特定の認知プロセスに対する特定の領域内の神経活動を特定することはできません。機能性は、認知プロセスに寄与する可能性のある皮質および皮質下領域の代謝という最も一般的なレベルでのみ特定できます。^[要出典]

現時点では、PETで測定されるブドウ糖や酸素の脳代謝率と患者の転帰との間には確立された関係はありません。脳代謝の低下は、患者が反応しない程度まで麻酔治療を受けた場合にも起こります。最低値（正常範囲の28%）は、プロポフォール麻酔中に報告されています。また、深い睡眠は代謝が低下する段階を表しています（正常範囲の40%まで低下）^{[21] [22]} 一般に、定量的PET研究と脳代謝率の評価は多くの仮定に依存しています。たとえば、PETでは、健康な脳では安定している補正係数である集中定数が必要です。外傷性脳損傷後にこの定数の全体的な低下が現れるという報告があります。^[23] しかし、TBIによって変化するのは補正係数だけではありません。別の問題は、TBI後に発生する可能性のある嫌気性解糖です。このような場合、PETで測定されたグルコースレベルは、患者の脳の酸素消費量と密接に関連していません。^[24] PETスキャンに関する3番目のポイントは、脳組織の単位体積あたりの全体的な測定値です。画像化は、代謝的に不活性な空間（例えば、重度の水頭症の場合の脳脊髄液） を含めることによって影響を受ける可能性があり、計算された代謝が人為的に低下します。 ^[25] また、すでに重度の脳損傷を受けた患者では放射線被曝の問題を考慮する必要があり、縦断的または追跡調査を妨げる可能性があります。^{[26] [27]}

意識障害はさまざまな倫理的懸念を提起する。最も明白なのは、治療の決定において同意が得られないことである。PVS または MCS の患者は、生命維持装置を外す可能性について決定することができない。生命維持療法を受けるべきかどうか、受ける場合、どのくらいの期間受けるべきかも一般的な問題である。患者の同意に関する問題は、神経画像研究にも当てはまる。患者の同意がなければ、そのような研究は非倫理的であるとみなされる。^[28]さらに、意思決定能力を失う前に事前指示書を作成している患者はわずかである。^[29]通常、政府および病院のガイドラインに応じて、家族または法定代理人の承認を得る必要があるが、代理人の同意があっても、研究者は助成金、倫理委員会の承認、出版を拒否されてきた。^[要出典]

意識障害のある人、特に慢性昏睡や植物人間の場合、回復の見込みがほとんどなく、集中治療室での治療が臨床医によって無駄とみなされる場合、莫大な費用がかかることから社会問題が生じます。^[要出典]前述の問題に加えて、医療資源がより広範な公共の利益のためにではなく、ほとんど利益がないと思われる患者のために使われていたのはなぜかという疑問が生じます。しかし、これらの状態の不可逆性は未解決の問題のままです。いくつかの研究では、意識障害のある患者の中には、臨床的に反応がないにもかかわらず意識がある人がいることが実証されています。^[要出典]これらの発見は、倫理的および社会的問題に大きな影響を与える可能性があります。^[30]

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