脳神経外科

カナダでは、脳神経外科の研修医制度は、カナダ王立内科外科医師会（RCPSC）が監督しています。資格を得るには、候補者は医学博士（MD）の学位を取得し、医師免許を持っている必要があります。^{[ 4 ] [ 5 ]}研修医制度は6年間続き、カルガリー大学のように1年間の研究が義務付けられている場合が多く、2年間の外科基礎研修と4年間の脳神経外科専門研修で構成されています。入学は、学歴、面接、推薦状に基づいて候補者をプログラムにマッチングするカナダ研修医マッチングサービス（CaRMS）を通じて行われます。 ^{[ 6 ] [ 7 ]}研修要件と認定プロセスはケベック州で若干異なり、ケベック州医師会（CMQ）がRCPSCと協力していますが、フランス語能力要件があり、申請手続きが異なります。研修修了後、研修医はRCPSC試験を受験し、カナダ王立内科外科医師会フェローシップ（FRCSC）の称号を取得します。^{[ 8 ] [ 9 ]}

一方、レジデンシーの資格を得るには、海外の医学部卒業生は、カナダ医師会資格試験パートI（MCCQEパートI）や全国評価協力機構（NAC）客観的構造化臨床試験など、同等の免許試験に合格する必要があります。彼らはCaRMSを通じて応募しますが、競争率が高く、ケベック州ではフランス語の流暢さが求められるため、追加の要件に直面する可能性があります。^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

インドでは、脳神経外科の研修は国家医療委員会（NMC）が監督し、資格試験は国家医学試験委員会（NBEMS）が監督しています。^{[ 13 ] [ 14 ]}資格を得るには、候補者はWHO認定機関から総合点55%以上の医学士・外科学士（MBBS）の学位を取得し、1年間の義務的なローテーションインターンシップを修了し、開業医免許を所持している必要があります。^{[ 15 ]}この道筋はMBBS取得後3～6年です。脳神経外科の3年間のレジデンシーと外科修士（MS）の学位は、インドにおける脳神経外科医の基本的な資格です。医師は、一般外科または脳神経外科の外科修士（MS）を修了した後、3年間の超専門化、つまり外科修士（M.Ch.）を選択することができます。専門医（MS）の資格試験は、一般医科大学への入学にはNEET（PG）が、 AIIMS、JIPMER、NIMHANS、PGIMERなどの国立重要機関への入学には INI CET です。同様に、超専門医選抜試験は NEET SS と INI SS です。脳神経外科はインドで最も競争の激しい専門分野の 1 つと考えられており、毎年 200 席未満です。外国人医学部卒業生（FMG）は、大学院研修への登録のためにFMGEに合格する必要があります。^{[ 16 ] [ 17 ]}

英国では、学生は医学部に入学しなければなりません。MBBS（医学士・外科学士）の資格取得には、学生の進路によって4～6年かかります。資格を取得した医師は、その後2年間の基礎研修を修了する必要があります。これは、病院や診療所で行われる有給の研修プログラムで、外科を含むさまざまな医療専門分野を網羅しています。その後、研修医は脳神経外科の道に進むための申請を行います。他のほとんどの外科専門分野とは異なり、脳神経外科は現在、独自の独立した研修経路を有しており、十分な経験と実践を積んでコンサルタント試験を受験できるようになるまで、約8年間（ST1～8）かかります。脳神経外科は、常に最も競争率の高い医療専門分野の一つであり続けています。

米国では、脳神経外科医は一般的に4年間の学部教育、4年間の医学部教育、および7年間の研修医課程（PGY-1-7）を修了する必要があります。^{[ 18 ]}研修医課程のほとんどは、基礎科学または臨床研究の要素を含んでいますが、すべてではありません。脳神経外科医は、研修医課程修了後にフェローシップの形で追加の研修を受けることができます。また、場合によっては、上級研修医として、フェローシップを組み込んだ形で研修を受けることもあります。これらのフェローシップには、小児脳神経外科、外傷/神経集中治療、機能的および定位的手術、外科的神経腫瘍学、放射線外科、脳血管外科、頭蓋底手術、末梢神経および複雑な脊椎手術が含まれます。^{[ 19 ]}フェローシップは通常1～2年間続きます。米国では、脳神経外科は非常に小規模で競争の激しい専門分野であり、全医師のわずか0.5%を占めるにすぎません。^{[ 20 ]}

原始的な形態の神経外科手術は古代にまで遡ります。ローマ帝国では、医師や外科医が陥没頭蓋骨骨折に対して神経外科手術を行っていました。 ^{[ 22 ] [ 23 ]}さらに、インカ帝国はヨーロッパの植民地化以前から穿頭術として知られる手術を行っていたようです。 ^{[ 24 ]}中世のアル・アンダルスでは、西暦936年から1013年にかけて、アル・ザフラウィが頭部外傷、頭蓋骨骨折、脊髄損傷、水頭症、硬膜下液貯留、頭痛の外科的治療を行いました。^{[ 25 ]} 1559年、フランス国王アンリ2世は、ガブリエル・ド・ロルジュ・ド・モンゴメリー伯爵との馬上槍試合で致命傷を負った後、単純な形態の神経外科手術を受けました。当時それぞれの分野の専門家であったアンブロワーズ・パレとアンドレアス・ヴェサリウスは、ヘンリーの治療に独自の方法を試みたが（効果はなかった）。 ^{[ 26 ]}中国では、華佗が脳の外科手術に使用した最初の全身麻酔である麻飛散を発明した。 ^{[ 27 ]}

腫瘍摘出の歴史：1879年、スコットランドの外科医ウィリアム・マキューエン（1848-1924）は、神経学的徴候のみで腫瘍の位置を特定した後、初めて脳腫瘍の摘出に成功した。^{[ 18 ]} 1884年11月25日、イギリスの医師アレクサンダー・ヒューズ・ベネット（1848-1901）がマキューエンの手法を用いて腫瘍の位置を特定した後、イギリスの外科医リックマン・ゴッドリー（1849-1925）が最初の原発性脳腫瘍の摘出を行った。^{[ 19 ] [ 28 ]}これは、ベネットが露出した脳に対して手術を行ったのに対し、マキューエンは穿頭術によって「脳本体」の外側で手術を行った点で、マキューエンの手術と異なっている。^{[ 29 ]} 1907年3月16日、オーストリアの外科医ヘルマン・シュロファーが初めて下垂体腫瘍の摘出に成功した。^{[ 30 ]}

ロボトミー（白質切除術とも呼ばれる）は、精神外科の一種で、脳の前頭前皮質の接続を切断する精神障害の神経外科的治療である。 ^{[ 31 ]}この手術法の考案者であるポルトガルの神経学者アントニオ・エガス・モニスは、1949年のノーベル生理学・医学賞を共同受賞した。 ^{[ 32 ] [ 33 ]}手術後に何らかの改善が見られた患者もいたが、合併症や障害（時には重篤なもの）が頻繁に発生した。この手術法は、利益とリスクのバランスの問題もあり、当初から物議を醸した。現在では、医療行為としてはほとんど受け入れられず、患者の権利にも反する。  

脳内電極の歴史：1878年、リチャード・ケイトンは、電気信号が動物の脳を通して伝達されることを発見した。1950年、ホセ・デルガドは、動物（雄牛）の脳に埋め込まれた最初の電極を発明し、それを使って雄牛を走らせたり方向転換させた。^{[ 34 ]} 1972年、聴覚障害者が聞こえるようにする神経補綴装置である人工内耳が市販された。1998年、研究者のフィリップ・ケネディは、最初の脳コンピュータインターフェース（BCI）を人間の被験者に埋め込んだ。^{[ 35 ]}

2010年の神経外科分野で最も引用された100の論文の調査によると、これらの論文は主に外科的および内科的治療を評価する臨床試験、新しい神経外科技術の説明、および疾患を分類および段階付けするシステムの説明を扱っている。^{[ 36 ]}

神経外科の主な進歩は、高度に精巧に作られた器具と技術開発の結果としてもたらされました。現代の神経外科用器具には、ノミ、キュレット、解剖器、牽引器、エレベーター、鉗子、フック、インパクター、プローブ、吸引チューブ、電動工具、ロボットなどがあります。^{[ 37 ] [ 38 ]}これらの現代の器具のほとんどは、比較的長い間医療現場で使用されてきました。神経外科におけるこれらの器具の主な違いは、その製作精度です。これらの器具は、必要な精度からミリメートル以内のエッジで製作されています。^{[ 39 ]}手持ち式電動のこぎりやロボットなどの他の器具は、ごく最近になって神経外科手術室で一般的に使用されるようになりました。たとえば、ユタ大学は、画像誘導システムを使用してロボット頭蓋ドリルの切削ツールパスを定義するコンピュータ支援設計/コンピュータ支援製造（CAD-CAM）装置を開発しました。^{[ 40 ]}

米国外科医会全国手術品質改善プログラム（NSQIP）の分析によると、2006年から2014年の間に脳神経外科医によって行われた最も一般的な手術は次のとおりでした。^{[ 45 ]}

• 前方頸椎椎間板切除術および固定術（ACDF）
• 脳腫瘍に対する開頭手術（CBT）
• 椎間板切除術
• 椎弓切除術
• 後外側腰椎固定術（PLF）

病理学は何千年にもわたって研究されてきたが、組織疾患に対する組織および臓器に基づくアプローチに医学が焦点を当てるようになったのはここ数百年のことである。1810年、トーマス・ホジキンは原因を探るために損傷した組織を調べ始めた。これは顕微鏡の出現と結びつき、人体の組織がどのように研究されるかという現在の理解の始まりとなった。^{[ 50 ]}

医師のヒポクラテス（紀元前460～370年）は、穿頭手術中に患者を鎮静させるために様々なワインを使用したことを記録している。紀元60年、医師、薬理学者、植物学者のディオスコリデスは、穿頭手術中に患者を眠らせるためにマンドラゴラ、ヒヨス、アヘン、アルコールがどのように使用されたかを詳しく述べている。紀元972年、現在のインドにあたるパラマラの2人の兄弟外科医は、小さな腫瘍を切除する際に「サモヒネ」を使用して患者を鎮静させ、患者の口にタマネギと酢を注いで患者を覚醒させた。二酸化炭素、水素、窒素の組み合わせは、18世紀に採用され、ハンフリー・デービーによって導入された神経麻酔の一種である。^{[ 52 ]}

現代の脳神経外科の診断と治療には、さまざまな画像診断法が用いられています。これらには、コンピュータ支援画像診断、コンピュータ断層撮影（CT）、磁気共鳴画像法（MRI）、陽電子放出断層撮影（PET）、脳磁図（MEG）、定位脳手術などが含まれます。一部の脳神経外科手術では、術中MRIや機能的MRIが用いられます。^{[ 53 ]}

定位脳手術を用いることで、脳神経外科医は最小限の開口部から脳内の微小な標的に到達できます。これは、パーキンソン病やアルツハイマー病の場合のように、電極を埋め込んだり遺伝子治療を高精度で行う機能的脳神経外科で使用されます。開頭手術と定位手術を組み合わせた方法を用いることで、脳室内出血を効果的に除去できる可能性があります。^{[ 39 ]}画像誘導技術を用いた従来の手術も一般的になりつつあり、外科ナビゲーション、コンピュータ支援手術、ナビゲーション手術、定位ナビゲーションと呼ばれています。自動車やモバイルのGPS（全地球測位システム）と同様に、Curve Image Guided SurgeryやStealthStationなどの画像誘導手術システムは、カメラや電磁場を用いて患者の解剖学的構造と患者に対する外科医の正確な動きを捉え、手術室のコンピュータモニターに送信します。これらの高度なコンピュータシステムは、手術前と手術中に使用され、腫瘍を含む患者の解剖学的構造の3次元画像で外科医の方向付けを支援します。^{[ 54 ]}

従来の脳神経外科手術では、脳神経外科医は頭蓋骨を開放し、脳にアクセスするための大きな開口部を作ります。顕微鏡や内視鏡を用いてより小さな開口部を作る技術も現在では使用されています。小さな開頭術と神経組織の高精細な顕微鏡観察を組み合わせた方法は優れた結果をもたらします。しかし、外傷や緊急時には依然として従来通り開頭法が用いられています。^{[ 30 ] [ 37 ]}

マイクロサージェリーは、神経外科の多くの側面で利用されています。微小血管技術は、EC-ICバイパス手術や頸動脈内膜剥離術の修復に使用されます。動脈瘤のクリッピングは顕微鏡下で行われます。低侵襲脊椎手術では、顕微鏡または内視鏡が使用されます。マイクロディセクトミー、ラミネクトミー、人工椎間板置換術などの手術は、マイクロサージェリーに依存しています。 ^{[ 38 ]}

低侵襲内視鏡手術は、必要に応じて脳神経外科医によって一般的に利用されています。内視鏡的経鼻手術などの技術は、下垂体腫瘍、頭蓋咽頭腫、脊索腫、および脳脊髄液漏の修復に使用されます。脳室内内視鏡は、脳室内出血、水頭症、コロイド嚢胞、および神経嚢虫症の治療に使用されます。経鼻内視鏡は、脳神経外科医と耳鼻咽喉科医がチームとして協力して行われることがあります。^{[ 55 ] [ 56 ]}

頭蓋顔面障害や脳脊髄液循環障害の修復は、脳神経外科医が行い、場合によっては顎顔面外科医や形成外科医と連携することもあります。頭蓋縫合早期癒合症に対する頭蓋形成術は、小児脳神経外科医が形成外科医の有無にかかわらず行います。^{[ 57 ]}

術中神経生理学的モニタリング（IONM）は、手術中に機能経路の虚血や損傷を検出するために使用されます。一般的なモダリティには、体性感覚誘発電位、運動誘発電位、脳幹聴覚誘発反応、および連続脳波検査が含まれます。^{[ 58 ] [ 59 ]}

病変が重要な皮質領域に近い場合、外科医は追加の機能マッピングを実施します。1870年にGustav FritschとEduard Hitzigによって実験的に実証され、 1930 年代にWilder Penfieldによって覚醒下開頭術に応用された直接電気皮質刺激^{[ 60 ] [ 61 ]}は、運動野と言語野の位置特定における基準として依然として用いられています。^{[ 62 ]}低振幅の双極刺激によって再現性をもって機能が阻害される部位は、切除時に温存されます。この手法は患者の協力が必要であり、発作を引き起こす可能性があります。^{[ 62 ]}

直接刺激の代替手段として、刺激ではなく記録によって機能を局所化する方法がある。患者が言語や運動の課題を実行している間、皮質に配置された皮質脳波（ECoG）電極は、課題に関連した高ガンマ活動（約70～170Hz）の増加を検出する。この信号は、局所的な神経発火を密接に追跡する。したがって、電流を流さず、刺激に伴う発作のリスクなしに、課題によって活性化される皮質部位をほぼリアルタイムでマッピングすることができる。^{[ 63 ] [ 64 ]}拡散テンソル画像トラクトグラフィーと機能的MRIは、軌道計画のためにニューロナビゲーションシステムに一般的に登録され、皮質脊髄路線維と言語関連白質を局所化するために切除中に皮質下刺激が使用される。 ^{[ 65 ]}

脳外科手術後の痛みは重篤になる可能性があり、回復期間を延長させ、手術後の入院期間を長くし、手術後の合併症のリスクを高める可能性があります。^{[ 67 ]}脳外科手術後の重度の急性疼痛は、慢性開頭後頭痛を発症するリスクを高める可能性もあります。^{[ 67 ]}成人の痛みの治療アプローチには、手術後最大24時間痛みを軽減することが示されている非ステロイド性抗炎症薬（NSAID ）による治療が含まれます。 ^{[ 67 ]}質の低いエビデンスは、術後疼痛を軽減するためにデクスメデトミジン、プレガバリン、またはガバペンチンを使用することを支持しています。 ^{[ 67 ]}質の低いエビデンスは、術後疼痛を軽減するために頭皮ブロックおよび頭皮浸潤麻酔を使用することも支持しています。^{[ 67 ]} 質の非常に低い医学的エビデンスに基づくと、ガバペンチンまたはプレガバリンは手術後の嘔吐および吐き気を軽減する可能性もあります。 ^{[ 67 ]}