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外傷後発作（PTS）は、外傷性脳損傷（TBI）、つまり身体的外傷によって引き起こされる脳損傷に起因する発作です。PTSは外傷後てんかん（PTE）のリスク因子または症状である可能性がありますが、外傷性脳損傷による発作を起こした人が必ずしもPTEであるとは限りません。医学文献では、「PTS」と「PTE」は互換的に使用されることがあります。[ 1 ]
発作は通常、より重度のTBIの兆候です。[ 1 ] 脳損傷を受けた直後に起こる発作は、すでに脆弱な脳をさらに損傷する可能性があります。[ 2 ]発作は脳に供給される酸素量を減少させ、[ 3 ]興奮性神経伝達物質の過剰放出を引き起こし、脳の代謝要求を高め、頭蓋内圧を上昇させ、さらに損傷を悪化させる可能性があります。[ 2 ]そのため、重度の頭部外傷を受けた人は、発作予防のために抗けいれん薬を投与されます。[ 3 ]
TBIで入院した人の約5～7%が少なくとも1回の発作を起こします。[ 4 ] PTSはより重度の損傷で発生しやすく、特定の種類の損傷ではリスクがさらに高まります。PTSを発症するリスクは、損傷後時間が経過するにつれて徐々に低下します。しかし、TBI生存者は、 損傷後15年以上経過してもリスクがある可能性があります。[ 5 ] 子供と高齢者はPTSのリスクが高くなります。
1970年代半ば、PTSはブライアン・ジェネットによって、受傷後1週間以内に起こる発作と、1週間後に起こる発作という、早期発作と後期発作に初めて分類されました。 [ 6 ]早期発作の7日間という区切りは広く使われていますが、恣意的です。受傷後1週間後から1か月以内に起こる発作は、早期発作と共通の特徴を持つ可能性があります。[ 7 ] 一部の研究では、早期発作の区切りとして30日間を使用しています。[ 8 ]その後、発作をさらに即時PTS（受傷後24時間以内に起こる発作）、早期PTS（外傷後1日から1週間の間に起こる発作）、後期PTS（外傷後1週間以上後に起こる発作）に分類することが受け入れられるようになりました。[ 9 ]後期PTSは外傷後てんかん と同義であると考える人もいます。[ 10 ]
外傷性脳損傷で入院した人の約 4 ～ 5% に早期 PTS が少なくとも 1 回発生し、そのうち 5% に後期 PTS がいつか発生します。[ 9 ]外傷後最初の 1 週間以内に発生する発作のうち、約半数は最初の 24 時間以内に発生します。[ 11 ]小児では、早期発作は成人よりも受傷後 1 時間から 1 日以内に発生する可能性が高くなります。[ 12 ]頭部外傷後最初の 4 週間以内に発生する発作のうち、約 10% は最初の 1 週間以降に発生します。[ 5 ]後期発作は、受傷後最初の 数週間で最も高い割合で発生します。[ 7 ]後期発作の約 40% は受傷後 6 か月以内に始まり、50% は 1 年以内に始まります。[ 11 ]
特に小児や重度のTBI患者では、てんかん重積状態と呼ばれる生命を脅かす持続性発作が早期発作のリスクであり、PTS患者の10～20%がこの状態に陥ります。[ 11 ]ある研究では、5歳未満の小児の22%がてんかん重積状態を発症し、研究対象となったTBI患者全体の11%が発症しました。[ 12 ] TBI後早期のてんかん重積状態は、後に誘発されない発作を発症する可能性を高める可能性があります。[ 11 ]
外傷後に発作を引き起こす生理学的メカニズムは完全には解明されていませんが、早期発作は後期発作とは異なる根本的なプロセスを持つと考えられています。[ 13 ] 即時発作と早期発作は外傷に対する直接的な反応と考えられていますが、後期発作は興奮毒性や血液中の鉄などのメカニズムによる大脳皮質の損傷の結果であると考えられています。[ 2 ]外傷後2秒以内に発生する即時発作は、外傷による力が刺激されると発作の閾値が低い脳組織を刺激するためであると考えられます。[ 14 ] 早期PTSは、頭部外傷の直接的な影響によるものであり、実際のてんかんとは考えられていないため、誘発発作と考えられていますが、後期発作は脳構造の永続的な変化を示し、てんかんを示唆すると考えられています。[ 11 ]早期の発作は、脳浮腫、頭蓋内出血、脳挫傷または裂傷 などの要因によって引き起こされる可能性があります。[ 14 ]障害から 2 週間以内に発生する発作を引き起こす可能性のある要因には、脳内の血液の存在、血液脳関門の変化、グルタミン酸などの興奮性神経伝達物質の過剰放出、フリーラジカルによる組織の損傷、および細胞のエネルギー産生方法の変化などがあります。[ 13 ]後期の発作は、てんかん発生の結果であると考えられており、神経ネットワークが再構築されて興奮しやすくなり、発作につながる可能性が高まります。[ 13 ]
医療従事者は、発作が低ナトリウム血症などの患者の生化学的変化によって引き起こされているかどうかを判断することを目指します。[ 2 ]神経学的検査と血清電解質のレベルを測定する検査が行われます。[ 2 ]
外傷後に起こる発作のすべてがPTSであるとは限りません。すでに存在していた発作性疾患が原因である可能性があり、その疾患が外傷の原因となっている可能性さえあります。[ 15 ]また、外傷後発作は、脳震盪の直後に起こる可能性のある脳震盪性痙攣と混同してはなりません。脳震盪性痙攣は実際には発作ではなく、てんかんの予測因子でもありません。[ 16 ]
神経画像診断は治療の指針として用いられる。多くの場合、 PTS患者にはMRIが実施されるが、感度は低いもののアクセスしやすいCTスキャンも使用されることがある。[ 17 ]
TBI の直後には抗けいれん薬が投与されます。これは、外傷後早期に発生するけいれんが低酸素症[ 3 ]、興奮性神経伝達物質の過剰放出、代謝要求の増加、頭蓋内圧の上昇[ 2 ]を介して脳損傷を悪化させる可能性があるためです。けいれんを予防するために使用される薬には、バルプロ酸、フェニトイン、フェノバルビタールなどがあります[ 18 ]。 抗けいれん薬による治療は、TBI 後できるだけ早く開始することが推奨されています[ 8 ] 。 早期けいれんの予防は後期けいれんの予防とは異なります。前者の目的はけいれんによって引き起こされる損傷を防ぐことですが、後者の目的はてんかん発生を防ぐことです[ 3 ] 。 臨床試験からの強力な証拠は、損傷後 1 日以内に投与された抗てんかん薬は、損傷後最初の 1 週間以内のけいれんを予防しますが、それ以降は予防しないことを示唆しています。[ 4 ]例えば、2003年の医学文献のレビューでは、フェニトインは早期のPTSを予防するが、おそらく後期のPTSは予防しないことがわかった。[ 7 ] 小児では、抗けいれん薬は早期および後期のけいれんの両方に効果がない可能性がある。[ 4 ] 理由は不明だが、抗てんかん薬を長期間予防的に使用すると、けいれんのリスクが増加する。[ 1 ] これらの理由から、抗てんかん薬は、即時および早期のけいれんを予防するために、頭部外傷後短期間に広く推奨されているが、後期のけいれんは予防しない。[ 1 ] [ 19 ]てんかんの発症を予防する治療法は広く受け入れられていない。[ 3 ]ただし、後期のけいれんが発生した場合は、より多くのけいれんを抑制するために薬が投与されることがある。[ 18 ]
TBI に起因する発作は治療が難しい場合が多い。[ 13 ]損傷直後に静脈内投与される可能性のある抗てんかん薬には、フェニトイン、バルプロ酸ナトリウム、カルバマゼピン、フェノバルビタールなどがある。[ 2 ] 抗てんかん薬はすべての人のすべての発作を予防するわけではないが、[ 5 ]フェニトインとバルプロ酸ナトリウムは通常、進行中の発作を止める。[ 2 ]
PTSは一般的に予後良好と関連付けられています。[ 14 ] TBI後どのくらいの期間、一般の人々よりも発作のリスクが高いのかは正確にはわかっていませんが、推定では10年から15 年以上とされています。[ 5 ] TBI患者のほとんどでは、3か月後には発作は起こらず、TBI患者の20～25%だけが、受傷後2年以上経過してもPTSを発症します。[ 9 ] しかし、中等度および重度のTBIでは、受傷後 最大5年間、PTSのリスクが依然として高いままです。 [ 4 ]
研究によると、PTS患者の25～40%が寛解すると報告されています。より効果的な抗てんかん薬の開発後に実施された後の研究では、全体的な寛解率が高くなっています。[ 5 ]頭部外傷による発作を起こした人の4分の1では、薬物療法で発作がうまくコントロールされます。 [ 1 ]しかし、一部の患者は、積極的な抗てんかん薬療法にもかかわらず発作を起こします。[ 5 ]外傷後1年以内に頻繁に発作を起こす人は、PTSが寛解する可能性が低くなります。[ 5 ]
PTSがPTEの発症確率を高めるかどうかは不明である。[ 13 ]早期PTSは必ずしもてんかん性ではないが、PTEのリスクが高いことと関連している。[ 20 ]しかし、PTSはてんかんの発症が必ず起こることを示すものではなく、[ 21 ] PTE発症の要因としてPTSを損傷の重症度から分離することは困難である。[ 13 ]早期発作のない患者の約3%が後期PTEを発症する。早期PTSのある患者ではこの数は25%であり、PTE発症の他の危険因子を除外すると、その差は大きくなる。[ 21 ] 損傷直後に起こる発作は、再発発作のリスクを高めるものではないと一般的に考えられているが、少なくとも1つの研究からの証拠は、即時発作と早期発作の両方が後期発作の危険因子である可能性があることを示唆している。[ 5 ] 小児では、早期発作はPTEの予測因子としては低いかもしれない。早期発作を起こした成人の3分の1がPTEを発症するのに対し、早期PTSを起こした小児で後期発作を起こす割合は5分の1未満であり、10分の1程度にまで低下する可能性がある。[ 12 ] 後期発作の発生率は、同様の損傷を受けた成人の約半分である。[ 12 ]
研究によると、PTSの発生率は調査対象集団によって大きく異なり、4.4%と低い場合もあれば、53%と高い場合もあることがわかっています。[ 5 ]入院したTBI患者のうち、5～7%がPTSを発症しています。[ 4 ] PTSは外傷性脳損傷の約3.1%で発生しますが、損傷の重症度によって発生の可能性が左右されます。[ 9 ]
人が早期発作と後期発作を起こすかどうかの最も重要な要因は、脳の損傷の程度です。[ 2 ] より重度の脳損傷は、事件後より長い期間にわたってPTSを発症するリスクも高めます。[ 4 ] ある研究では、軽度の外傷性脳損傷（頭蓋骨骨折がなく、外傷後健忘（略称PTA）または意識喪失（略称LOC）が30分未満と定義） では、損傷後5年以内に発作が起こる確率は0.5% 、中等度の損傷（頭蓋骨骨折、または30分から24時間続くPTAまたはLOC）では1.2%、重度の損傷（脳挫傷、頭蓋内血腫、または24時間を超えるLOCまたはPTA）では10.0%であることがわかりました。[ 23 ]別の研究では、TBI後5年後の発作リスクは、軽度（PTAまたは30分未満の意識消失と定義）で1.5% 、中等度（30分から1日の間続く意識消失）で2.9%、重度TBI（脳挫傷、硬膜下血腫、または1日を超える意識消失、右図）で17.2%であることがわかった。[ 2 ] [ 11 ]
即時発作の発生率は1～4％、早期発作の発生率は4～25％、後期発作の発生率は9～42％である。[ 2 ]
年齢はPTSのリスクに影響します。年齢が上がるにつれて、早期発作と後期発作のリスクは低下します。ある研究では、早期PTSは7歳以下の子供の30.8%、8歳から16歳の子供の20%、負傷時に16歳以上の人の8.4%で発生したことがわかりました（右のグラフ）。[ 5 ] [ 22 ]早期発作は、脳損傷を受けた子供では成人の2倍の頻度で発生します。[ 5 ] ある研究では、軽微な脳損傷（意識消失なし、PTAなし、陥没頭蓋骨骨折なし、出血なし）のある5歳未満の子供は17%の確率で早期発作を起こしましたが、 5歳以上の人ではわずか2%でした。[ 5 ]また、5歳未満の子供は、成人よりも負傷後1時間以内に発作を起こす頻度が高くなります。[ 11 ] ある研究では、早期発作の発生率は1歳未満の乳児で最も高く、周産期損傷 を受けた乳児で特に高いことがわかった。[ 14 ]しかし、成人は小児よりも晩期発作のリスクが高い。[ 24 ] 65歳以上の人は、外傷後にPTSを発症するリスクも高く、PTSのリスクは若い人よりも2.5倍高い。[ 25 ]
人がPTSを発症する可能性は、怪我や本人に関わる要因によって左右されます。PTSの最大の危険因子は、怪我の後、長期間意識レベルが変化していること、局所病変を伴う重度の怪我、および骨折です。 [ 8 ] PTSの最大の危険因子は貫通性頭部外傷であり、15年以内に35～50%の確率で発作を起こします 。[ 2 ]怪我の後、頭蓋骨内に金属片が残っている場合、早期および後期PTSの両方のリスクが増加する可能性があります。[ 5 ]怪我の前にアルコールを乱用していた頭部外傷生存者も、発作を起こすリスクが高くなります。 [ 4 ]
発作の発生は、同様の怪我を負った人々の間でも大きく異なります。[ 5 ]遺伝がPTSのリスクに関与しているかどうかは不明です。[ 11 ] PTS患者は家族に発作のある人がいる可能性が高く、PTSに遺伝的役割があることを示唆するかどうかという問題に関して、研究結果は矛盾しています。[ 11 ]ほとんどの研究では、家族にてんかんがあってもPTSのリスクは有意に増加しないことがわかっています。[ 5 ] ApoE-ε4アレルを持つ人は、後期PTSのリスクも高くなる可能性があります。[ 1 ]
後期PTSのリスクには、水頭症、脳の側頭葉への血流低下[ 1 ] 、脳挫傷、硬膜下血腫[ 5 ]、硬膜の断裂、局所神経学的欠損[ 9 ]などがある。 外傷後24時間以上続くPTAは、早期PTSと後期PTSの両方のリスク因子である[ 1 ] 。後期外傷後発作を1回経験した人の最大86%が、2年以内に再び発作を起こす[ 5 ] 。