腰椎穿刺

腰椎穿刺
座位での腰椎穿刺。患者の背中の赤褐色の渦巻きは、ヨードチンキ（消毒薬）です。
その他の名前	脊髄穿刺
ICD-9-CM	03.31
メッシュ	D013129
電子医療	80773
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腰椎穿刺（LP ）は脊髄穿刺とも呼ばれ、針を脊柱管に挿入する医療処置であり、最も一般的には診断検査のために脳脊髄液（CSF）を採取する。腰椎穿刺の主な目的は、脳や脊髄を含む中枢神経系の疾患の診断に役立てることである。これらの疾患の例には、髄膜炎やくも膜下出血などがある。また、一部の疾患では治療に使用されることもある。頭蓋内圧（頭蓋骨内の圧力）の上昇は、脳の物質が圧迫されて脊髄に向かって押されるリスクがあるため禁忌である。腰椎穿刺は安全に実施できないことがある（例えば、重度の出血傾向のため）。安全な処置とみなされているが、小さな非外傷性針を使用しない場合、硬膜穿刺後頭痛がよく起こる副作用である。^[1]

この処置は通常、滅菌技術を用いて局所麻酔下で行われる。皮下注射針を使用してくも膜下腔にアクセスし、液を採取する。液は生化学、微生物学的、細胞学的分析に送られる場合がある。超音波を使用してランドマークを観察すると、成功率が向上する可能性がある。^[2]

腰椎穿刺は1891年にドイツの医師ハインリッヒ・クインケによって初めて導入されました。

腰椎穿刺を行う理由は、診断を行うため^{[3] [4] [5]、}または以下に概説するように病気を治療するためである。^[4]

腰椎穿刺の主な診断適応は、脳脊髄液（CSF）の採取です。CSFの分析により、中枢神経系に影響を及ぼす感染症、 ^{[4] [6]}炎症性疾患、^[4]腫瘍性疾患^{[4]を除外できます。最も一般的な目的は}髄膜炎の疑いの場合です^{[7] 。}これは、生命を脅かすものの、治療が非常に容易な疾患である髄膜炎を除外できる信頼性の高いツールが他にないためです。腰椎穿刺は、トリパノソーマ・ブルーセイのステージ 1 またはステージ 2 の検出にも使用できます。年少の乳児では、原因不明の発熱に対する定期的な検査の一環として、腰椎穿刺が必要になることがよくあります^{[8] 。これは、高齢者よりも髄膜炎の発生率が高いためです。乳児では、成人のように首のこわばりや頭痛などの髄膜炎（}髄膜症）の典型的な症状が確実に現れるわけではありません。^[7]年齢層を問わず、くも膜下出血、水頭症、良性頭蓋内圧亢進症、その他多くの診断がこの検査で裏付けられたり、除外されたりする可能性があります。また、癌性髄膜炎や髄芽腫など、髄液中の悪性細胞の存在を検出するためにも使用できます。たとえば、くも膜下出血の検査では、髄液中の赤血球（RBC）が10個/mm³^未満であれば「陰性」の穿刺となります。「陽性」の穿刺は、RBC数が100/mm³以上です。^[9]

腰椎穿刺は、特に脊髄麻酔^[10]や化学療法のために、脳脊髄液（「脊髄内」）に薬剤を注入するために行われることもあります。

連続腰椎穿刺は、特発性頭蓋内圧亢進症（IIH）の一時的な治療に有効である可能性がある。この疾患は、頭痛や永久的な視力喪失を引き起こす可能性がある脳脊髄液圧の上昇を特徴とする。治療の中心は薬物療法であるが、場合によっては複数回の腰椎穿刺を行うことで症状が改善することがある。不快感や処置のリスク、および効果の持続期間が短いため、治療の定番としては推奨されていない。^{[11] [12]}

さらに、正常圧水頭症（尿失禁、歩行能力の低下、認知症を特徴とする）の患者の中には、髄液を除去することで症状がいくらか軽減される人もいます。 ^[13]

次のような状況では腰椎穿刺を実施しないでください。

• 特発性（原因不明）頭蓋内圧亢進（ICP）
  • 根拠：頭蓋内圧が上昇している状態で腰椎穿刺を行うと、鉤状ヘルニアを引き起こす可能性がある。
  • 例外：脳圧を下げるための腰椎穿刺の治療的使用。ただし、閉塞（例えば脳の第三脳室）が除外されている場合のみ。
  • 注意事項
    • 脳CT検査、特に以下の状況で
      • 年齢65歳以上
      • GCSの削減
      • 最近の発作歴
      • 局所神経学的徴候
      • 異常な呼吸パターン
      • 徐脈および意識障害を伴う高血圧
    • 乳頭浮腫の眼底検査
• 出血性素因（相対的）
  • 凝固障害
  • 血小板数の減少（<50 x 10 ⁹ /L）
• 感染症
  • 穿刺部位の皮膚感染
• 経験の浅い医師による脊椎変形（側弯症または後弯症） ^{[14] [15]}

硬膜穿刺後の頭痛と吐き気は最も一般的な合併症で、鎮痛剤と輸液でよく治ります。この合併症は、穿刺成功後2時間は仰向けの姿勢を厳守することで予防できると長い間教えられてきましたが、これは多数の人を対象とした現代の研究では証明されていません。患者を横向きにして処置を行うと、リスクが軽減される可能性があります。^[16]静脈内カフェイン注射は、これらの脊椎頭痛を止めるのに非常に効果的であることがよくあります。長時間のベッドでの安静にもかかわらず頭痛が持続し、起き上がったときにのみ起こる場合は、腰椎穿刺部位からの脳脊髄液漏出の兆候である可能性があります。これは、より長くベッドで安静にするか、または硬膜外血液パッチで治療できます。硬膜外血液パッチでは、患者自身の血液を漏出部位に注入して血栓を形成し、漏出を塞ぎます。^[17]

「非外傷性」針を使用すると、頭痛のリスクや鎮痛剤や血液パッチの必要性が大幅に減少します。これは、他の方法での処置の成功率には影響しません。^{[18] [19]}コストと難易度は同様ですが、採用率は依然として低く、 2014年時点でわずか16％です。^[20]

頭痛は、不注意による硬膜穿刺によって引き起こされる可能性がある。^[21]

腰椎穿刺針の側面と脊髄神経根が接触すると、処置中に脚に異常な感覚（知覚異常）が生じることがありますが、これは無害であり、そのようなことが起こった場合の不安を最小限に抑えるために、事前に警告することができます。

適切に実施された腰椎穿刺による重篤な合併症は極めて稀である。^[4]重篤な合併症には、脊髄または硬膜外出血、癒着性くも膜炎、脊髄または脊髄神経根の外傷^{[10]があり、それにより筋力低下や感覚喪失、さらには}下半身麻痺が生じる。下半身麻痺は極めて稀であり、脊髄が終わるレベル (通常は L1 の下縁だが、乳児ではわずかに低い) が、腰椎穿刺の適切な位置 (L3/L4) より数椎間上方にあるためである。腰椎穿刺により異常な硬膜動静脈奇形が穿孔し、壊滅的な硬膜外出血をきたした症例報告があるが、これは極めて稀である。^[10]

この処置は、硬膜外 感染が存在するか疑われる場合、局所感染または皮膚疾患により穿刺部位に感染の危険がある場合、または腰痛を伴う重度の精神病または神経症の患者には推奨されない。一部の専門家は、初期圧力が異常なときに液体を抜くと脊髄圧迫または脳ヘルニアを引き起こす可能性があると考えている。他の専門家は、そのような出来事は単に時間的に偶然の一致であり、診断のために腰椎穿刺が行われた同じ病理の結果として独立して起こっていると考えている。いずれにせよ、頭蓋内腫瘤が疑われる場合は、腰椎穿刺の前に脳のコンピューター断層撮影が行われることが多い。^[22]

髄液漏は腰椎穿刺手術によって起こる可能性がある。^{[23] [24] [25] [26]}

脳と脊髄は脳脊髄液の層で包まれており、その総量は成人で125～150mLで、ショックアブソーバーとして機能し、栄養素や老廃物を運ぶ媒体となる。その大部分は脳内の脈絡叢で生成され、そこから他の領域に循環し、その後循環系に再吸収される（主にクモ膜顆粒によって）。^[27]

脳脊髄液は、腰椎槽から最も安全に採取できる。第1腰椎または第2腰椎（L1またはL2）の下で脊髄は脊髄円錐で終わっている。神経はこの下を脊柱に沿って下がっていくが、馬尾と呼ばれる神経線維の緩い束になっている。馬尾のレベルで脊柱に針を刺すと、これらの緩い線維が針の邪魔にならないため、損傷を受けずリスクが低くなる。^[27]腰椎槽は仙骨まで伸び、S2椎骨まで伸びている。^[27]

通常、患者は横向き（右向きより左向きが多い）になります。患者は首を曲げて顎を胸に近づけ、背中を丸めて膝を胸に近づけます。これは、できるだけ胎児の姿勢に近づけるものです。患者はスツールに座り、頭と肩を前に曲げることもできます。腰の周りは無菌技術を使用して準備します。適切な場所を触診したら、局所麻酔薬を皮下に浸透させ、脊髄針の予定経路に沿って注射します。脊髄針を腰椎L3/L4、L4/L5 [10]、またはL5/S1 [10] の間に挿入し、黄色^靭帯が^収容されている腰椎嚢に入るときに「たわみ」を感じるまで押し込みます。針をもう一度押し込み、針が硬膜を通過したことを示す2回目の「たわみ」を感じるまで押し込みます。生体の脊椎では、くも膜と硬膜が互いに面一に接触している。これは、くも膜下腔内の脳脊髄液の液圧がくも膜を硬膜のほうに押し出しているためである。そのため、針が硬膜を突き通すと、より薄いくも膜も貫通していることになる。針はくも膜下腔に入る。次に、脊髄針のスタイレットを引き抜き、脳脊髄液を滴下する。この採取中に、単純な柱状マノメーターを使用して脳脊髄液の開放圧を測定することができる。穿刺部位に圧力をかけながら針を引き抜くことで処置を終了する。脊髄レベルは、脊椎損傷を避けるために選択される。^[10]過去には、患者は少なくとも6時間仰向けに寝て、神経学的問題の兆候がないか監視されていた。これが何らかの利益をもたらすという科学的証拠はない。ここで説明する手法は、脊髄麻酔で使用される手法とほぼ同じですが、脊髄麻酔では患者を座らせた状態で行うことが多いという点が異なります。^[要出典]

直立した座位は、脊柱の解剖学的構造の歪みが少なく、液体の抜き取りが容易になるという利点がある。横向きに寝ると脊柱側弯症を引き起こし、解剖学的ランドマークが信頼できない肥満患者の腰椎穿刺には、この姿勢を好む医師もいる。しかし、座位で測定された開腹圧は信頼できないことで有名である。そのため、医師が開腹圧を測定する必要がある場合、患者は理想的には横向きに寝ることになる。^[要出典]

スタイレットの再挿入により、腰椎穿刺後の頭痛の発生率が低下する可能性がある。^[15]

すべての臨床現場で利用できるわけではないが、超音波の使用は、脊椎間腔を視覚化し、皮膚から脊椎の深さを評価するのに役立つ。超音波を使用すると、針の刺入と方向転換の回数が減り、腰椎穿刺の成功率が上がる。^[28]脊柱側弯症などの脊椎変形のある人など、手順が難しい場合は、透視下（連続X線撮影下）で行うこともできる。^[29]

小児では、非外傷性髄液、培養用髄液、細胞数の採取に関しては、座位屈曲姿勢は横臥位と同等の成功率を示した。12ヶ月未満の乳児では、座位屈曲姿勢の方が初回の髄液採取の成功率が高かった。^[30]

出生時の乳児の脊椎は成人の脊椎とは異なります。脊髄円錐（脊髄の底部）は成人ではL1レベルで終わりますが、正期産新生児（生まれたばかりの赤ちゃん）ではL1～L3レベルの範囲になることがあります。^[31]脊髄針を脊髄円錐の下のL3/L4またはL4/L5棘突起間レベルに挿入することが重要です。^[32]脊椎の成長に伴い、円錐は通常2歳までに成人レベル（L1）に達します。^[31]

乳児や小児の黄色靭帯と硬膜は、成人ほど厚くありません。そのため、小児の腰椎穿刺では特徴的な「ポン」という音や「弾む」音が微妙であったり、まったく聞こえなかったりするため、針がくも膜下腔を通過したタイミングを判断するのは困難です。脊髄針を深く挿入してしまう可能性を減らすために、一部の臨床医は「シンシナティ」法を使用します。この方法では、針が真皮を通過したら脊髄針のスタイレットを取り外します。スタイレットを取り外した後、針から髄液が出始めるまで針を挿入します。髄液がすべて採取されたら、針を抜く前にスタイレットを再度挿入します。^[32]

腰椎穿刺は、非常に幼い乳児の感染症の診断や確認によく使用され、適切な鎮痛（鎮痛剤）を使用しない限り、かなりの痛みを引き起こす可能性があります。 ^[8]この処置を受ける乳児にとって、痛みの管理は重要です。 [8]痛みのコントロール方法には、局所鎮痛薬（リドカインなどの麻酔薬）が含まれます。腰椎穿刺を必要とする乳児の最も効果的な痛みのコントロール方法は明らかではありません。^[8]

脳脊髄液の分析には通常、細胞数とグルコースおよびタンパク質濃度の測定が含まれます。その他の脳脊髄液の分析研究は、診断上の疑いに応じて実施されます。^[4]

脳脊髄液圧の上昇は、うっ血性心不全、脳浮腫、くも膜下出血、血液透析による低浸透圧、髄膜炎、化膿性髄膜炎または結核性髄膜炎、水頭症、または偽脳腫瘍を示している可能性がある。^{[27]圧力上昇（または圧力は正常だが脳脊髄液が過剰である}正常圧水頭症）の状況では、腰椎穿刺が治療となる可能性がある。^[27]

脳脊髄液圧の低下は、完全なくも膜下閉塞、脊髄液の漏出、重度の脱水、高浸透圧、または循環不全を示している可能性があります。処置中に圧力が大幅に変化した場合は、腫瘍または脊髄閉塞により脳脊髄液が大量に溜まっているか、脳脊髄液の大量貯留に伴う水頭症が疑われます。^[27]

脳脊髄液中に白血球が存在することを髄液細胞増多症という。単球が少数であれば正常であるが、顆粒球が存在する場合は常に異常所見である。顆粒球が多数存在する場合、細菌性髄膜炎の前兆となることが多い。白血球は、腰椎穿刺の繰り返しに対する反応、以前の薬剤または染料の注射に対する反応、中枢神経系出血、白血病、最近のてんかん発作、または転移性腫瘍を示すこともある。採取した髄液に末梢血が混入すると（一般的な処置上の合併症）、赤血球とともに白血球が存在し、その比率は末梢血と同じになる。^[要出典]

貪食された赤血球が観察される赤血球貪食の所見^[33]は、腰椎穿刺の前に髄液中に出血があったことを意味する。したがって、髄液サンプル中に赤血球が検出された場合、赤血球貪食は頭蓋内出血や出血性ヘルペス脳炎など、外傷性穿刺以外の原因を示唆する。その場合、画像検査やウイルス培養を含むさらなる調査が必要である。^[要出典]

CSF は微生物学研究室に送られ、さまざまな種類の塗抹標本や培養が行われ、感染症の診断に使用されます。

• グラム染色では細菌性髄膜炎におけるグラム陽性菌を検出することができる。^[34]
• 微生物学的培養は、細菌性髄膜炎を検出するためのゴールドスタンダードです。細菌、真菌、ウイルスはすべて、さまざまな技術を使用して培養できます。
• ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は、ヘルペスウイルスやエンテロウイルスによる髄膜炎など、いくつかのタイプの髄膜炎の診断において大きな進歩を遂げてきました。多くの中枢神経系の感染症に対して高い感度と特異性を持ち、迅速で、少量の髄液で行うことができます。検査は高価ですが、新生児患者におけるPCR検査のコスト分析では、入院費用の削減による節約が実証されています。^{[35] [36]}
• 一部の国では、髄液の抗体を介した検査が数多く実施されています。これには、一般的な細菌病原体の抗原の迅速検査、神経梅毒やライム病の診断のためのトレポネーマ力価、コクシジオイデス抗体などが含まれます。^[要出典]
• インディアインクテストは現在でもクリプトコッカス・ネオフォルマンスによる髄膜炎の検出に使用されていますが[ ^{37] [38]}、クリプトコッカス抗原（CrAg）テストの方が感度が高いです。^[39]

脳脊髄液中に含まれるいくつかの物質は診断測定に利用できます。

• ブドウ糖は脳脊髄液中に存在し、その濃度は通常、末梢循環の約 60% です。^[40]そのため、末梢血糖値を評価し、脳脊髄液中のブドウ糖値を予測するために、腰椎穿刺時に指穿刺または静脈穿刺を行うことがあります。ブドウ糖値の低下^[41]は、真菌、結核^[42]または化膿性感染症、リンパ腫、髄膜に広がった白血病、髄膜脳炎性おたふく風邪、または低血糖を示している可能性があります。脳脊髄液中の乳酸値が低い場合、血糖値の 3 分の 1 未満のブドウ糖値を伴うのが、遺伝性脳脊髄液ブドウ糖輸送体欠損症(De Vivo 病とも呼ばれる) の特徴です。^[43]
• 体液中のブドウ糖濃度の上昇は糖尿病の兆候となる可能性があるが、60%ルールは依然として適用される。^{[44] [45]}
• グルタミン値の上昇^{[46]は、肝性脳症[47] 、 [48]、} ライ症候群^[49]、^[50]、肝性昏睡、肝硬変[ ^{48]、高炭酸ガス血症、うつ病[51]}に関係することが多い。
• 乳酸値の上昇は、中枢神経系の癌、多発性硬化症、遺伝性ミトコンドリア病、低血圧、低血清リン、呼吸性アルカローシス、特発性発作、外傷性脳損傷、脳虚血、脳膿瘍、水頭症、低炭酸ガス血症、細菌性髄膜炎の存在下で発生する可能性がある。^[44]
• 乳酸脱水素酵素を測定することで、細菌由来の髄膜炎（酵素値が高いことが多い）と、ウイルス由来の髄膜炎（酵素値が低いか存在しない）を区別することができます。^[52]
• 脳脊髄液中の総タンパク質含有量の変化は、血液脳脊髄液関門の病理学的透過性亢進、^[53]脳脊髄液循環の閉塞、髄膜炎、神経梅毒、脳膿瘍、くも膜下出血、ポリオ、膠原病またはギランバレー症候群、脳脊髄液の漏出、頭蓋内圧の上昇、または甲状腺機能亢進症によって生じる可能性がある。タンパク質レベルが非常に高い場合は、結核性髄膜炎または脊髄ブロックを示している可能性がある。
• IgG 合成率は、測定された IgG および総タンパク質レベルから計算されます。多発性硬化症、横断性脊髄炎、デビック視神経脊髄炎などの免疫疾患では上昇します。オリゴクローナル バンドはCSF では検出されますが、血清では検出されない場合があり、これは髄腔内抗体産生を示唆します。

硬膜腔にアクセスする最初の技術は、ロンドンの医師ウォルター・エセックス・ウィンターによって記述された。1889年に彼は結核性髄膜炎の患者4名にカニューレを挿入して大まかな切開法を開発した。主な目的は診断ではなく頭蓋内圧上昇の治療であった。^[56]その後、針による腰椎穿刺の技術はドイツの医師ハインリッヒ・クインケによって導入され、彼はウィンターをその初期の発見者と認めている。彼は1891年にドイツのヴィースバーデンで開催された内科会議で初めて自分の経験を報告した。 ^[57]その後、彼はこの主題に関する本を出版した。^{[58] [59]}

腰椎穿刺法は、ハーバード大学医学部の助教授で小児病院に所属していたアーサー・H・ウェントワースによって米国に持ち込まれた。1893年に彼は脊髄液の検査による脳脊髄膜炎の診断に関する長い論文を発表した。^{[60]しかし、彼は子供から脊髄液を採取したとして}反動物実験派から批判された。彼は無罪となったが、それにもかかわらず、当時設立間近だったジョンズ・ホプキンス大学医学部から招聘されず、同大学で初の小児科教授となるはずだった。^[要出典]

歴史的には、腰椎穿刺は、現在では時代遅れとなった脳のX線画像診断検査である気脳造影検査の実施過程でも使用されていましたが、1920年代から1970年代にMRIやCTなどの現代の非侵襲性神経画像診断技術が登場するまで広く行われていました。この非常に痛みを伴う処置では、脳の特定の領域の単純レントゲン写真の見え方を改善するために、腰椎穿刺によって脳脊髄液が空気または他のガスに置き換えられました。

• Ellenby, MS; Tegtmeyer, K; Lai, S; Braner, DA (2006 年 9 月28日)。「腰椎穿刺」。臨床医学におけるビデオ。The New England Journal of Medicine。355 (13): e12。doi :10.1056/NEJMvcm054952。PMID 17005943  。

• ウィキメディア・コモンズの腰椎穿刺に関連するメディア