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| 脊髄損傷 | |
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| 脊髄を圧迫している頸椎（C4）の骨折と脱臼のMRI | |
| 専門 | 脳神経外科 |
| 種類 | 完全、不完全[1] |
| 診断方法 | 症状、医療画像に基づいて[1] |
| 処理 | 脊椎運動制限、静脈内輸液、血管収縮薬[1] |
| 頻度 | 米国では年間約 12,000人[2] |
脊髄損傷（SCI ）は脊髄の損傷であり、脊髄の機能に一時的または永続的な変化を引き起こします。これは、重大な運動、感覚、自律神経機能障害を引き起こす破壊的な神経学的および病理学的状態です。[3]
脊髄損傷の症状には、損傷レベルより下の脊髄が支配する身体部位の筋肉機能、感覚、または自律神経機能の喪失が含まれます。脊髄のどのレベルでも損傷が起こる可能性があり、完全損傷(仙骨下部の感覚と筋肉機能が完全に失われる)または不完全損傷(神経信号の一部が脊髄の損傷領域を越えて仙骨S4-5脊髄節まで伝わる)の場合があります。損傷の場所と重症度によって症状は異なり、しびれから麻痺(便失禁または排尿失禁を含む)まであります。長期的な転帰も、完全回復から永久的な四肢麻痺(四肢麻痺とも呼ばれる)または下半身麻痺まで多岐にわたります。合併症には、筋萎縮、随意運動制御の喪失、痙縮、床ずれ、感染症、呼吸障害などがあります。
ほとんどの場合、損傷は交通事故、銃創、転倒、スポーツ傷害などの身体的外傷によって生じますが、感染症、血流不足、腫瘍などの非外傷性原因によって生じることもあります。損傷の半分以上は頸椎に影響し、15%は胸椎、胸椎と腰椎の境界、腰椎のみに発生します。 [1]診断は通常、症状と医療画像に基づいて行われます。[1]
SCIを予防するための取り組みには、安全装置の使用などの個人的な対策、スポーツや交通の安全規制などの社会的対策、および装置の改善が含まれます。治療は、脊椎のさらなる動きを制限し、適切な血圧を維持することから始まります。[1] コルチコステロイドは有用ではないことが判明しています。[1]その他の介入は、損傷の場所と程度に応じて、床上安静から手術までさまざまです。多くの場合、脊髄損傷は、特に日常生活の活動を妨げる場合は、長期の理学療法と作業療法を必要とします。
米国では、毎年約12,000人が脊髄損傷から生還しています。[2]最も多く影響を受けるのは若い成人男性です。[2]脊髄損傷の治療は20世紀半ば以降大きく進歩しました。潜在的な治療法の研究には、幹細胞移植、低体温療法、組織支持のための人工材料、硬膜外 脊髄刺激法、ウェアラブルロボット外骨格などがあります。[4]
分類
脊髄損傷は外傷性と非外傷性があり、[5]原因に基づいて機械的力、毒性、および血流不足による虚血性の3種類に分類できます。 [6]損傷は一次損傷と二次損傷 に分けられます。一次損傷は元の損傷ですぐに起こる細胞死と、元の損傷によって開始され、さらなる組織損傷を引き起こす生化学的カスケードです。 [7]これらの二次損傷経路には、虚血カスケード、炎症、腫脹、細胞自殺、神経伝達物質の不均衡が含まれます。[7] これらは損傷後数分から数週間にわたって発生する可能性があります。 [ 8]
脊柱の各レベルでは、脊髄の両側から脊髄神経が分岐し、一対の椎骨の間から出て、体の特定の部分を神経支配します。特定の脊髄神経が支配する皮膚の領域は皮膚分節と呼ばれ、1つの脊髄神経が支配する筋肉のグループは筋分節と呼ばれます。脊髄の損傷を受けた部分は、そのレベル以下の脊髄神経に対応します。損傷は、頸椎1～8（C1～C8）、胸椎1～12（T1～T12）、腰椎1～5（L1～L5）[9] 、または仙骨（S1～S5）[10]の場合があります。人の損傷レベルは、完全な感覚と機能が維持される最低レベルと定義されます。[11]下肢麻痺は脊髄損傷（胸椎、腰椎、仙骨の損傷）により脚が麻痺した場合に起こり、四肢麻痺は四肢すべてが麻痺した場合（頸椎損傷）に起こります。[12]
SCI は障害の程度によっても分類されます。米国脊髄損傷協会(ASIA)が発行する国際脊髄損傷神経学的分類基準(ISNCSCI) は、SCI 後の感覚および運動障害を記録するために広く使用されています。 [13]これは、神経学的反応、各皮膚分節でテストされた触覚およびピン刺し感覚、および体の両側の主要な動作を制御する筋肉の強度に基づいています。[14] 筋力は右の表に従って 0～5 のスケールで採点され、感覚は 0～2 のスケールで等級付けされます。0 は感覚なし、1 は感覚の変化または低下、2 は完全な感覚です。[15] 体の両側は独立して等級付けされます。[15]
完全損傷と不完全損傷
「完全」脊髄損傷では、脊髄が切断されているかどうかに関わらず、損傷部位より下の機能はすべて失われます。[10] 「不完全」脊髄損傷では、脊髄の損傷レベルより下の運動機能または感覚機能が保持されます。[19] 不完全と分類されるには、S4 から S5 に支配される領域で感覚または運動がいくらか保持されている必要があります。[20]これには、外肛門括約筋の随意収縮が含まれます。[19]この領域の神経は脊髄の最下部につながっており、身体のこれらの部分で感覚と機能が保持されていることは、脊髄が部分的にしか損傷されていないことを示しています。定義上、不完全損傷には仙骨温存と呼ばれる現象が含まれます。つまり、損傷レベルより下の他のより高位の皮膚分節では感覚がより損なわれる可能性があるにもかかわらず、仙骨皮膚分節ではある程度の感覚が保持されます。[21]仙骨温存は、脊髄内の繊維の層構造により、仙骨脊髄経路が他の脊髄経路ほど損傷後に圧迫されにくいという事実に起因すると考えられている。[21]
放射線学的異常のない脊髄損傷
レントゲン写真上の異常を伴わない脊髄損傷とは、脊髄損傷はあるものの、レントゲン写真上で脊柱損傷の証拠が認められない場合をいう。[22] 脊柱損傷は、脊椎の骨折または靭帯の不安定性を引き起こす外傷である。脊柱損傷は脊髄損傷と共存したり、脊髄損傷を引き起こしたりすることがあるが、それぞれの損傷は単独で発生することもある。[23]磁気共鳴画像法（MRI）で異常が現れることがあるが、この用語はMRIが一般的に使用される前に作られたものである。[24]
中心脊髄症候群
中心脊髄症候群は、ほとんどの場合、頸髄の損傷によって起こり、腕の筋力低下と、比較的脚の筋力低下が見られないこと、仙骨節が支配する領域の感覚が保たれていることが特徴です。[25]損傷レベルより下の部位では、痛み、温度、軽い触覚、圧力の感覚が失われます。[26] 腕を支配する脊髄路は脊髄の中心に位置しているため、より大きな影響を受けますが、脚を支配する皮質脊髄線維はより外側に位置しているため、影響を受けません。[26]
不完全脊髄損傷症候群の中で最も一般的な中心脊髄症候群は、脊柱管狭窄症のある高齢者の首の過伸展が原因です。若年者では、首の屈曲が原因であることが多いです。[27]最も一般的な原因は転倒と交通事故ですが、他の原因としては脊柱管狭窄症や腫瘍または椎間板 による脊髄の圧迫などがあります。[28]
前脊髄動脈症候群
前脊髄動脈症候群は前脊髄症候群としても知られ、脊髄の前部の損傷または前脊髄動脈からの血液供給の減少により、椎骨の骨折や脱臼、椎間板ヘルニアによって引き起こされることがあります。[26]損傷レベルより下では、運動機能、痛覚、温度感覚が失われますが、触覚と固有受容覚（空間における位置感覚）は損なわれません。[29] [27]これらの違いは、それぞれの機能に関与する脊髄路の相対的な位置によるものです。
ブラウン・セカール症候群
ブラウン・セカール症候群は、脊髄の片側が他側よりもはるかに強く損傷した場合に発生します。[30]脊髄が真に片側切断されることはまれですが、穿通創（銃創やナイフ創など）や椎骨骨折、腫瘍による部分的な損傷はよく見られます。[31]損傷の同側（同じ側）では、運動機能、固有受容覚、振動覚や触覚が失われます。[30]損傷の対側（反対側）では、痛覚や温度感覚が失われます。損傷が錐体交叉より上であれば対側片麻痺、交叉レベルでは両側の完全な運動機能低下、錐体交叉より下であれば同側片麻痺となります。
[28] [30]脊髄視床路は痛覚と温度感覚を司っており、これらの神経路は反対側に渡り脊髄の上を通るため、反対側では感覚が失われます。[32]
後脊髄動脈症候群
後脊髄動脈症候群（PSAS）は、脊髄の背柱のみが影響を受けるもので、通常は慢性脊髄症の症例で見られますが、後脊髄動脈の梗塞でも発生することがあります。[33] このまれな症候群は、損傷レベルより下の固有受容覚と振動覚の喪失を引き起こしますが[27]、運動機能、痛覚、温度感覚、触覚は損なわれません。[34] 通常、後脊髄損傷は外傷ではなく、病気やビタミン欠乏などの損傷によって発生します。[35] 脊髄癆は、梅毒によって引き起こされる脊髄後部の損傷が原因で、触覚と固有受容感覚の喪失を引き起こします。[36]
延髄円錐症候群および馬尾症候群
脊髄円錐症候群は、成人ではT12-L2椎骨付近にある脊髄円錐の末端の損傷である。[ 30 ]この領域には腸、膀胱、一部の性機能を司る脊髄S4-S5節が含まれており、このタイプの損傷ではこれらの機能が損なわれる可能性がある。[30] さらに、感覚やアキレス反射が損なわれる可能性がある。[30]原因には、腫瘍、身体的外傷、虚血などがある。[37]馬尾症候群は、中心椎間板脱出症や椎間板すべり症、硬膜外膿瘍などの感染症、脊椎出血、医療処置や出生異常に起因するものによっても引き起こされる可能性がある。[38]
馬尾症候群（CES）は、脊髄が終わるレベルより下の病変によって起こります。下行神経根は脊髄円錐の下のL2～S5レベルで馬尾として続き[35]、椎間孔から出ます。[39] したがって、損傷を受けるのは神経根であって脊髄そのものではないため、真の脊髄症候群ではありません。しかし、これらの神経は近接しているため、同時にいくつか損傷を受けることがよくあります。[37] CESは単独で発生することもあれば、脊髄円錐症候群と同時に発生することもあります。[39]腰痛、下肢の筋力低下または麻痺、感覚喪失、腸および膀胱の機能障害、反射喪失を引き起こす可能性があります。[39]中心椎間板脱出および歩行異常を伴う両側坐骨神経痛が起こる場合があります。[38]脊髄円錐症候群とは異なり、症状は体の片側だけに現れることが多いです。[37]原因は多くの場合、椎間板の破裂や腫瘍などによる圧迫です。[37] CESで損傷した神経は実際には脊髄から分岐している末梢神経であるため、機能回復の予後は良好です。末梢神経系は中枢神経系よりも治癒能力が高いからです。[39]
兆候と症状
兆候（臨床医が観察）と症状（患者が経験）は、脊椎の損傷部位と損傷の程度によって異なります。
皮膚分節
脊椎の特定の部分を通して神経支配される皮膚の部分は皮膚分節と呼ばれ、脊椎のその部分が損傷すると、関連する領域に痛み、しびれ、または感覚喪失を引き起こす可能性があります。皮膚の影響を受けていた領域にチクチクしたり焼けるような感覚が生じる感覚異常も別の症状です。[40]意識レベルが低下した人は、ある一定のレベルを超える痛みの刺激には反応しますが、それ以下のレベルには反応しません。[41]
筋肉の機能
脊椎の特定の部位を介して神経支配される筋肉群は筋節と呼ばれ、脊髄のその部位が損傷すると、それらの筋肉に関わる運動に問題が生じる可能性があります。筋肉は制御不能に収縮したり（痙縮）、衰弱したり、完全に麻痺したりすることがあります。脊髄ショック、つまり損傷レベル以下の反射を含む神経活動の喪失は、損傷後すぐに発生し、通常は1日以内に治まります。[42]陰茎が 勃起する持続勃起症は、急性脊髄損傷の兆候である可能性があります。[43]
機能喪失の影響を受ける体の部位は、損傷のレベルによって決まります。腸や膀胱の機能不全などの兆候は、どのレベルでも発生する可能性があります。神経性膀胱は、膀胱を空にする能力の低下を伴い、脊髄損傷の一般的な症状です。これにより、膀胱内の圧力が高まり、腎臓に損傷を与える可能性があります。[44]
脊髄損傷部位
頸椎
頸椎（首）レベルの脊髄損傷は、四肢麻痺とも呼ばれる完全または部分的な四肢麻痺を引き起こします。 [25]外傷の特定の場所と重症度に応じて、限られた機能が保持される場合があります。頸部損傷のその他の症状には、心拍数の低下、血圧の低下、体温調節の問題、呼吸機能障害などがあります。[46]損傷が呼吸に関与する筋肉を損傷するほど首の高い位置にある場合、気管内チューブと人工呼吸器の助けなしには呼吸できない場合があります。[10]
腰仙部
脊髄の腰部または仙骨部（腰と骨盤）以上の損傷の影響には、脚と股関節、泌尿生殖器系、肛門の制御の低下が含まれます。レベルL2より下の損傷を受けた人は、股関節屈筋と膝伸筋をまだ使用できる場合があります。[47] 腸と膀胱の機能は仙骨部によって制御されています。損傷後に性機能障害を経験することや、便失禁や尿失禁を含む腸と膀胱の機能障害を経験することはよくあります。[10]
胸部
低レベルの損傷で見られる問題に加えて、胸部（胸の高さ）の脊髄損傷は体幹の筋肉に影響を及ぼす可能性がある。T1からT8のレベルでの損傷は、腹筋の制御不能につながる。体幹の安定性が影響を受ける可能性があり、高レベルの損傷ではさらに影響を受ける。[48]損傷のレベルが低いほど、その影響は広範囲に及ばない。T9からT12の損傷は、体幹と腹筋の制御の部分的な喪失につながる。胸部脊髄損傷は下半身麻痺につながるが、手、腕、首の機能は影響を受けない。[49]
自律神経反射障害
T6レベルより上の損傷で典型的に起こる症状の1つは、血圧が危険なレベルまで上昇し、致命的な脳卒中を引き起こすほど高くなる自律神経反射（AD）です。[9] [50]これは、脳からの抑制信号が損傷部を通過できず、興奮性交感神経系の反応を弱めることができないため、損傷レベルより下の刺激（痛みなど）に対するシステムの過剰反応によって起こります。[6] ADの兆候と症状には、不安、頭痛、吐き気、耳鳴り、かすみ目、皮膚の紅潮、鼻づまりなどがあります。[6] これは、損傷後すぐに起こることもあれば、何年も経ってから起こることもあります。[6]
他の自律神経機能も障害される可能性があります。例えば、体温調節の問題は、T8以上の損傷で主に発生します。[47]
神経性ショック
T6より上の病変から生じる可能性があるもう一つの重篤な合併症は神経性ショックであり、これは血管内の筋緊張を維持する役割を担う交感神経系からの出力が中断されることで起こります。 [6] [50]交感神経の入力がないと、血管は弛緩して拡張します。 [ 6] [50] 神経性ショックは危険な低血圧、低心拍数、四肢の血液うっ滞を呈し、その結果脊髄への血流が不十分になり、脊髄がさらに損傷する可能性があります。[51]
合併症
脊髄損傷の合併症には、肺水腫、呼吸不全、神経性ショック、損傷部位より下の 麻痺などがあります。
筋萎縮
長期的には、筋肉の機能低下により、筋肉の萎縮など、不使用によるさらなる影響が生じる可能性があります。また、動かないことで、特に骨のある部分に褥瘡が発生する可能性があり、圧力を軽減するために、追加のクッションや2時間ごとの寝返り（急性期の場合）などの予防策が必要になります。[52]
長期的には、車椅子の人は圧力を和らげるために定期的に体の位置を変えなければなりません。[53]もう一つの合併症 は痛みで、これには侵害受容性疼痛（潜在的または実際の組織損傷の兆候）や神経障害性疼痛（損傷の影響を受けた神経が、有害な刺激がないにもかかわらず誤った痛みの信号を伝える）が含まれます。 [54] 痙縮、つまり損傷レベルより下の筋肉の制御不能な緊張は、慢性SCIの65～78％に発生します。[ 55]これは、伸張反射に対する筋肉の反応を抑える脳からの入力が不足していることが原因です。[56] これは薬物療法と理学療法で治療できます。[56]痙縮は拘縮（手足を使用しないことで生じる筋肉、腱、または靭帯 の短縮）のリスクを高めます。この問題は、1日に複数回、手足を完全に可動域まで動かすことで防ぐことができます。 [57] [58] [59]骨密度の低下（骨の脱灰）は、筋力の低下や麻痺による入力不足が原因と考えられており、骨折のリスクを高める可能性があります。[60]逆に、軟部組織領域での骨組織の過剰増殖は、あまり理解されていない現象であり、異所性骨化と呼ばれます。[61] これは、おそらく炎症の結果として損傷レベルより下で発生し、27％の人々に臨床的に有意な程度に発生します。[61]
心血管系および呼吸器系の合併症
脊髄損傷のある人は呼吸器系や心血管系の疾患のリスクが特に高いため、病院スタッフはそれらを回避するよう注意しなければなりません。[62]呼吸器疾患（特に肺炎）は脊髄損傷のある人の死亡原因の第1位であり、次いで感染症（通常は褥瘡、尿路感染症、呼吸器感染症）が続きます。[63] 肺炎は息切れ、発熱、不安を伴うことがあります。[25]
深部静脈血栓症
呼吸器系に致命的な脅威となる可能性のあるもう1つの病気は深部静脈血栓症（DVT）で、動かない手足に血栓が形成されます。血栓が剥がれて 肺塞栓症となり、肺に詰まって肺への血液供給が遮断されます。[64] DVTはSCIにおいて特にリスクが高く、特に受傷後10日以内に発症し、急性期医療の現場では13%を超える患者に発生します。[65] 予防策としては、抗凝固薬、圧力ホース、患者の手足を動かすことなどがあります。[65] DVTと肺塞栓症の通常の徴候と症状は、SCIの場合、痛みの知覚や神経系の機能の変化などの影響により、隠れている場合があります。[65]
尿路感染症
尿路感染症（UTI）もリスクのひとつで、通常の症状（痛み、尿意切迫感、頻尿）を示さない可能性があり、痙縮の悪化と関連している可能性がある。[25]長期的にはおそらく最も一般的な合併症であるUTIのリスクは、留置型尿道カテーテルの使用によって高まる。[52]膀胱がいっぱいになったときにSCIが排尿能力を妨げ、自律神経反射障害を引き起こしたり、膀胱に永久的な損傷を与えたりする可能性があるため、カテーテル挿入が必要になることがある。[52]一日を通して定期的に膀胱を空にする間欠カテーテル挿入 の使用により、先進国ではUTIによる腎不全による死亡率は減少したが、発展途上国では依然として深刻な問題である。[60]
臨床的うつ病
脊髄損傷を受けた人の24～45%がうつ病を患っており、自殺率は残りの人口の6倍にも達すると推定されています。[66]自殺のリスクは、損傷後の最初の5年間で最も高くなります。[67]脊髄損傷を受けた若者では、自殺が主な死亡原因となっています。[68]うつ病は、セルフケアを怠ると発生しやすい尿路感染症や褥瘡などの他の合併症のリスク増加と関連しています。[68]
原因
脊髄損傷は、ほとんどの場合、物理的外傷によって引き起こされます。[22]関与する力には、過屈曲（頭部の前方への動き）、過伸展（後方への動き）、側方ストレス（横方向の動き）、回転（頭部のねじれ）、圧迫（脊柱の軸に沿った頭部から下方への力、または骨盤から上方への力）、または牽引（椎骨の引き離し）などがあります。[69]外傷性SCIは、挫傷、圧迫、または伸展損傷を引き起こす可能性があります。[5]これは、多くの種類の椎骨骨折の主なリスクです。[70]既存の無症候性の先天異常は、そうでなければ軽微な外傷によって、片麻痺などの重大な神経学的欠損を引き起こす可能性があります。 [71]
米国では、自動車事故がSCIの最も一般的な原因であり、2番目に転倒・転落、銃創などの暴力、スポーツによる負傷が続いている。[72]アジアの別の研究では、SCIの最も一般的な原因は、屋根からの転落（9.75％）、電柱からの転落（7.31％）、木からの転落（7.31％）など、さまざまな場所からの転倒（31.70％）であることがわかりました。一方、道路交通事故は19.51％、銃器による負傷（12.19％）、足を滑らせた（7.31％）、スポーツによる負傷（4.87％）を占めています。負傷の結果、26.82％[73]一部の国では、転倒・転落がより一般的であり、SCIの主な原因として自動車事故を上回っています。[74]暴力関連のSCIの発生率は、場所と時間に大きく依存します。[74]スポーツ関連のSCIのうち、浅瀬への飛び込みが最も一般的な原因です。冬季スポーツや水上スポーツによる負傷が原因として増加している一方で、サッカーやトランポリンによる負傷は減少している。[75] 首つりは、自殺未遂で起こるように、頸椎を損傷する可能性がある。[76]軍事紛争も別の原因であり、軍事紛争が発生するとSCIの発生率が上昇する。[77] SCIの別の潜在的な原因は、脊柱への注射など、不適切に行われた医療処置によって引き起こされる医原性損傷である。 [78]
SCIは外傷性以外の原因による場合もあります。外傷性以外の病変はSCI全体の30～80%を占めます。[79]この割合は地域によって異なり、外傷予防の取り組みによって左右されます。[80]先進国では、発展途上国よりも変性疾患や腫瘍によるSCIの割合が高くなっています。[81] 先進国では、外傷性以外のSCIの最も一般的な原因は変性疾患であり、次いで腫瘍です。多くの発展途上国では、主な原因はHIVや結核などの感染症です。 [82] SCIは、椎間板疾患や脊髄血管疾患で発生することがあります。[83]脊髄を覆う保護膜の内外で自然出血が発生したり、椎間板ヘルニアが発生したりすることがあります。[12]損傷は、動静脈奇形などの血管の機能不全、または血栓が血管内に詰まって脊髄への血液供給を遮断した場合にも発生する。[84]全身血圧が低下すると脊髄への血流が減少し、脊髄の障害を受けたレベルで血液を供給する領域で感覚や随意運動の喪失を引き起こす可能性がある。[85]脊髄を圧迫する先天性疾患や腫瘍もSCIを引き起こす可能性があり、脊椎症や虚血もSCIを引き起こす可能性がある。[5] 多発性硬化症は、結核、帯状疱疹または単純ヘルペス、髄膜炎、脊髄炎、梅毒などの感染症や炎症性疾患と同様に、脊髄を損傷する可能性がある疾患である。 [ 12 ]
防止
車両関連の脊髄損傷は、薬物やアルコールの影響下での運転、わき見運転、居眠り運転を減らす社会的および個人的な努力などの対策によって予防できます。[86] その他の取り組みには、道路の安全性（危険表示や照明の追加など）と車両の安全性の向上があり、どちらも事故を防ぐための日常的なメンテナンスやアンチロックブレーキなどです。[86]ヘッドレスト、エアバッグ、シートベルト、チャイルドシートなど、衝突の被害を軽減するアプローチもあります。 [ 86] 転倒は、浴槽やシャワーに滑り止め素材や手すり、階段の手すり、窓に子供用ゲートや安全ゲートを設置するなど、環境を変更することで予防できます。[87]銃関連の負傷は、紛争解決トレーニング、銃の安全教育キャンペーン、安全性を向上させるトリガーロックなどの銃の技術変更 によって予防できます。 [87]スポーツ傷害は、安全性を高めるためにスポーツのルールや用具を変更したり、深さの分からない水に飛び込んだり、サッカーで頭からタックルしたりする ような危険な行為を減らすための教育キャンペーンを実施したりすることで予防することができます。 [88]
診断
X線検査（左）はより入手しやすいが、MRI（右）では確認できる椎間板ヘルニアなどの詳細を見逃す可能性がある。[89]
外傷性または非外傷性の背景における患者の症状から脊髄損傷の疑いが判断されます。特徴としては、あらゆるレベルでの麻痺、感覚喪失、またはその両方が挙げられます。その他の症状としては失禁などがあります。[90]
X 線、CTスキャン、またはMRI を使用した放射線学的評価により、脊柱の損傷の有無と場所を判断できます。[10] X 線は一般的に利用可能であり[89]、脊柱の不安定性やずれを検出できますが、非常に詳細な画像が得られず、脊髄の損傷や、脊柱の損傷を伴わない靭帯や椎間板のずれを見逃す可能性があります。 [10]そのため、X 線所見が正常であっても、痛みや SCI の症状により SCI が疑われる場合は、CT または MRI スキャンが使用されます。[89] CT は X 線よりも詳細な情報を提供しますが、患者はより多くの放射線にさらされます。[91]また、それでも脊髄や靭帯の画像は得られません。MRI は体の構造を最も詳細に示します。[10]そのため、SCI で神経学的欠損が見られる人や不安定な脊柱損傷があると考えられる人には、MRI が標準検査となります。[92]
障害の程度を判断するための神経学的評価は、治療の初期段階で最初に繰り返し行われ、これにより改善または悪化の速度が決定され、治療と予後が決定されます。[93] [94]上記のASIA障害スケールは、損傷のレベルと重症度を判断するために使用されます。[10]
管理
病院前治療
脊髄損傷が疑われる場合の管理の第一段階は、基本的な生命維持とさらなる損傷の防止、すなわち気道、呼吸、循環を維持し、脊椎のさらなる動きを制限することに重点が置かれます。[24]
脊椎運動制限
救急現場では、SCIを引き起こすほどの強い力を受けた人のほとんどは、脊柱が不安定であるかのように扱われ、脊髄の損傷を防ぐために脊椎の動きが制限されます。 [95]頭部、首、骨盤の損傷や骨折、脊椎付近の貫通外傷、高所からの落下は、病院で除外されるまで、脊柱の不安定性と関連していると見なされます。[10]高速車両衝突、頭部または首のスポーツ傷害、ダイビング傷害は、SCIの高いリスクを示す他のメカニズムです。[96]頭部外傷と脊椎外傷は頻繁に共存するため、頭部外傷の結果、意識不明または意識レベルが低下した人は、脊椎の動きが制限されます。 [97]
デバイス
硬い頚椎カラーを首に装着し、頭を両側からブロックで支え、背板に縛り付ける。[95] 救出装置は、人がまだ車内や他の狭い空間にいる場合に、脊椎を過度に動かさずに移動させるために使用される[98]。頚椎カラーの使用は、穿通性外傷のある人の死亡率を高めることが示されており、このグループでは通常推奨されない。[99]
現代の外傷治療には、頸椎の洗浄と呼ばれるステップが含まれており、患者が完全に意識があり、薬物やアルコールの影響を受けておらず、神経学的欠損がなく、首の中央に痛みがなく、首の痛みを邪魔するような他の痛みを伴う損傷がない場合に、脊髄損傷を除外します。[35]これらがすべてない場合、脊椎の動きを制限する必要はありません。[98]
不安定な脊柱損傷を動かすと、脊髄が損傷する可能性がある。[100]脊髄損傷の3～25%は、最初の外傷時ではなく、治療中または搬送中に発生する。[24]これは、特に多重外傷または重度の外傷の場合、損傷自体の性質による部分もあるが、脊椎の動きが適切に制限されなかったことが原因の場合もある。脊髄損傷は体の保温能力を損なう可能性があるため、保温ブランケットが必要になる場合がある。[97]
早期の病院治療
病院での初期治療は、病院前と同様に、適切な気道、呼吸、心血管機能、および脊椎運動制限を確保することを目的としています。[101]脊髄損傷の有無を判断するための脊椎の画像検査は、他の生命を脅かす損傷を安定させるために緊急手術が必要な場合には、待つ必要があるかもしれません。[102] 急性脊髄損傷、特に頸髄損傷は集中治療室での治療に値します。 [101]脊髄損傷の人は、神経外科医による神経学的評価と治療を繰り返す必要があります。[103]脊椎ボードの使用による合併症を防ぐため、できるだけ早く患者を脊椎ボードから外すべきです。 [104]
血圧
受傷後数日以内に収縮期血圧が90mmHgを下回ると、脊髄への血液供給が減少し、さらなる損傷につながる可能性がある。[51]そのため、血圧を維持することが重要であり、静脈内輸液や血管収縮薬を使用する必要がある。[105]使用される血管収縮薬には、フェニレフリン、ドーパミン、ノルエピネフリンなどがある。[1]受傷後7日間は平均動脈血圧を測定し、85～90mmHgに維持する。[106]
クォン博士が主導した CAMPER 試験と、それに続く UCSF TRACK-SCI グループ (Dhall) の研究では、脊髄灌流圧 (SCPP) の目標が MAP の目標よりも神経学的回復に密接に関連していることが示されています。一部の施設では、これらの SCPP の目標と腰椎髄液ドレーンの配置を標準治療として採用しています。[107]失血によるショックの治療法は神経性ショックの治療法とは異なり、後者のタイプの患者に悪影響を及ぼす可能性があるため、患者がショック状態にある理由を特定する必要があります。[105]ただし、両方の原因が同時に存在する可能性もあります。[1]治療のもう 1 つの重要な側面は、血流中の酸素不足を予防することです。血流中の酸素不足は脊髄から酸素を奪う可能性があります。[108]頸部または高胸部の損傷を受けた人は、心拍数が危険なほど遅くなることがあり、心拍数を上げる治療にはアトロピンが含まれる場合があります。[1]
ステロイド治療
ステロイド薬メチルプレドニゾロンは、脊髄損傷患者の腫れや二次損傷を抑える目的で研究されてきた。[109]長期的な利点はないようであり、この薬は胃腸出血や感染症などのリスクを伴うため、2018年時点では使用は推奨されていない。 [1] [109]外傷性脳損傷への使用も推奨されていない。[104]
手術
例えば、脊髄への過剰な圧力を軽減したり、脊椎を安定させたり、椎骨を適切な位置に戻したりするために、手術が必要になることがあります。 [106] 不安定性や圧迫を伴う症例では、手術を行わないと症状の悪化につながる可能性があります。[106]骨片、血液、靭帯や椎間板からの物質、[110]または穿通性損傷による残留物など、何かが脊髄を圧迫している場合にも手術が必要です。[89]手術の理想的なタイミングについてはまだ議論されていますが、研究では、より早い外科的介入（損傷から12時間以内）がより良い結果につながることがわかっています。[111]この種の手術は、UCSFのBurkeらによって造られた「超早期」手術と呼ばれることがよくあります。患者が他の多くの損傷を抱えているため、これほど早期に手術を受けることができない場合もあります。[106]手術は潜在的な合併症（感染症など）があるため議論の的となっているため、明らかに手術が必要ない場合（臍帯が圧迫されている場合など）には、医師は患者の状態や手術のリスクと利点についての自身の考えに基づいて手術を行うかどうか決定しなければならない。[112]最近の大規模研究では、早期手術（12～24時間以内）を受けた患者は、生命を脅かす合併症の発生率が著しく低く、入院や集中治療に費やす時間が短いことがわかっている。[113] [114]
しかし、より保守的なアプローチが選択される場合には、安静、頸椎カラー、運動制限装置、およびオプションで牽引が使用されます。[115] 外科医は、脱臼した椎骨を元の位置に戻すことで脊髄への圧力を取り除くために脊椎を牽引することを選択する場合があります。しかし、椎間板ヘルニアがあると、この技術では圧力を軽減できない場合があります。[116] ガードナーウェルズトングは、骨折や脱臼を整復し、影響を受けた領域の動きを減らすために脊椎牽引を行うために使用されるツールの1つです。[117]
リハビリテーション
脊髄損傷患者は、専門の脊椎ユニットまたは集中治療室での長期治療を必要とすることが多い。[118] リハビリテーションのプロセスは、通常、急性期ケアの環境から始まる。通常、入院期間は8〜12週間続き、その後、外来リハビリテーション期間が3〜12か月続き、その後、毎年医学的および機能的評価が続く。[9] 理学療法士、作業療法士、レクリエーション療法士、看護師、ソーシャルワーカー、心理学者、およびその他の医療専門家は、理学療法士[10]の調整の下でチームとして働き、患者と一緒に目標を決定し、患者の状態に適した退院計画を立てます。
急性期には、理学療法士は患者の呼吸状態、間接的な合併症（褥瘡など）の予防、可動域の維持、利用可能な筋肉の活動性の維持に重点を置きます。[119]
呼吸を妨げるほどの重傷を負った人の場合、回復のこの段階では気道クリアランスに重点が置かれます。[120]呼吸筋が弱ると効果的な咳ができず、肺の中に分泌物が蓄積します。[121] SCI患者は全肺気量と一回換気量が 減少しているため、[122]理学療法士は健康な人には教えられない補助呼吸法（例えば、頂端呼吸、舌咽呼吸）を患者に教えます。気道クリアランスのための理学療法治療には、用手的打診や振動、体位ドレナージ、[120]呼吸筋トレーニング、および補助咳嗽法が含まれます。 [121]患者は、咳を誘発し軽い分泌物を除去するために前かがみになることで腹腔内圧を高めるように指導されます。 [ 121 ]四肢咳嗽法は仰向けに寝た状態で行われ、セラピストは咳のリズムに合わせて腹部に圧力を加え、呼気の流れを最大化し、分泌物を移動させます。[121]腹部の手動圧迫は呼気流量を増加させ、咳を改善するために使用される別の技術です。[120]呼吸機能障害を管理するために使用される他の技術には、呼吸筋ペーシング、腹部の締め付けバンドの使用、人工呼吸器補助発声、機械的人工呼吸などがあります。[121]
日常生活、レクリエーション活動、雇用の面で達成される機能的回復と自立の程度は、損傷のレベルと重症度によって左右される。[123]機能的自立度尺度（FIM）は、脊髄損傷やその他の重篤な病気や損傷後のリハビリテーション過程を通じて患者の機能を評価することを目的とした評価ツールである。[124] リハビリテーション中の患者の進歩と自立度を追跡することができる。[124] SCI患者は、日常生活の活動 をこなし、自立して機能するために、特殊な装置を使用したり、環境を変更したりする必要があるかもしれない。弱い関節は、短下肢装具（AFO）や膝・短下肢装具（KAFO）などの装置で安定させることができるが、歩くのにはまだ多大な労力が必要になるかもしれない。[125]活動を増やすと回復の可能性が高まる。[126]
胸椎下部以下の麻痺レベルの治療では、中期（発症後2～26週）から装具を用いた治療を開始することが有望である。 [127] [128] [129]完全対麻痺（ASIA A）の患者の場合、これはT12からS5の間の病変の高さに当てはまる。不完全対麻痺（ASIA BD）の患者の場合、装具はT12を超える病変の高さにも適している。ただし、どちらの場合も、装具による構築を正確に計画するために、詳細な筋機能検査を実施する必要がある。[130]
予後
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脊髄損傷は、最善の治療を施しても、少なくとも何らかの治癒不可能な障害を残すのが一般的です。予後の最良の予測因子は、ASIA障害スケールで測定される損傷のレベルと完全性です。 [131]損傷後72時間で行われる初回評価時の神経学的スコアは、どの程度の機能が回復するかを最もよく予測します。[79] ASIAスコアがA（完全損傷）の人のほとんどは、機能的な運動回復が見られませんが、改善は見られます。[131] [132]不完全損傷の患者のほとんどは、少なくとも何らかの機能を回復します。[132]歩行能力の回復の可能性は、初回診察で判明したAISグレードごとに高まります。例えば、ASIA Dスコアでは、Cスコアよりも歩行の可能性が高いです。[79]不完全損傷の症状は多様であり、結果を正確に予測することは困難です。 T5椎骨の軽度で不完全な損傷を負った人は、同じ箇所に重度の完全損傷を負った人よりも、脚を使える可能性がはるかに高くなります。不完全なSCI症候群のうち、ブラウン・セカール症候群と中心脊髄症候群は回復の予後が最も良く、前脊髄症候群は最も予後が悪いです。[29]
非外傷性脊髄損傷の患者は、完全損傷や褥瘡、深部静脈血栓症などの合併症を発症する可能性が低く、入院期間が短いことが分かっています。[12]入院時の機能検査のスコアは外傷性脊髄損傷の患者よりも良好でしたが、退院時に検査すると、外傷性脊髄損傷の患者のスコアが改善し、両グループの結果は同じでした。[12]完全損傷の程度とレベルに加えて、年齢と併発する健康問題が、脊髄損傷の人が自立して生活し、歩行できる程度に影響します。[9] ただし、一般的に、L3以下の損傷の患者は機能的に歩行でき、T10以下は装具を付けて家の中を歩き回ることができ、C7以下は自立して生活できる可能性があります。[9]新しい治療法により、脊髄損傷患者の転帰が改善される可能性が高まっていますが、そのほとんどは実験段階/トランスレーショナル段階にあります。[4]
ある部位の運動機能回復の重要な予測因子の一つは、その部位の感覚、特に痛覚の存在である。[39]運動機能回復のほとんどは受傷後1年以内に起こるが、緩やかな改善が何年も続くこともある。一方、感覚の回復はより限られている。[133] 回復は通常、最初の6か月間が最も速い。[134]反射が抑制される 脊髄ショックは受傷直後に起こり、3か月以内に大部分が解消するが、その後15年間は徐々に解消し続ける。[135]
脊髄損傷後の性機能障害は一般的です。勃起不全、射精能力の喪失、膣の潤滑不足、感覚の低下、オーガズム能力の低下などの問題が発生する可能性があります。[55] それにもかかわらず、多くの人々は満足のいく性生活を送ることができるように性行為を適応させる方法を学んでいます。[136]
より良い治療の選択肢により平均寿命は延びていますが、負傷していない人々ほど長くはありません。負傷の程度が高いほど、また負傷が完全であるほど、平均寿命の短縮は大きくなります。[84]負傷後1年以内の死亡率は非常に高くなります。[84]
疫学
1995年から1999年までの米国における負傷時の年齢の内訳。[137]
0～15歳（3.0%）
16～30歳（42.1%）
31～45歳（28.1%）
46～60歳（15.1%）
61～75歳（8.5%）
76歳以上（3.2%）
1995年以降、脊髄損傷の新規症例数は、年間100万人あたり10.4人から83人の範囲である。[106]この幅広い数値は、地域によって損傷の報告の有無や報告方法が異なることが一因であると考えられる。[106]北米では、毎年100万人あたり約39人が外傷性脊髄損傷を負っており、西ヨーロッパでは100万人あたり16人である。[138] [139] 米国では、脊髄損傷の発生率は100万人あたり年間約40件、つまり年間約12,000件と推定されている。[140]中国では、発生率は年間約60,000件である。[141]
脊髄損傷を患う人の推定数は、世界で100万人あたり236人から4187人である。[106]推定値は、データの収集方法や数値を推定するために使用される技術の違いにより、大きく異なる。[142]アジアからの情報はほとんどなく、アフリカと南米からの情報はそれ以上に少ない。[106]西ヨーロッパでは推定有病率は100万人あたり300人、北米では100万人あたり853人である。[139]イランでは100万人あたり440人、アイスランドでは100万人あたり526人、オーストラリアでは100万人あたり681人と推定されている。[142]米国では、脊髄損傷を患う人の数は225,000人から296,000人で、[143]さまざまな研究で有病率は100万人あたり525人から906人と推定されている。[142]
SCIは鈍的外傷の全症例の約2％にみられます。[100]胸椎損傷を引き起こすのに十分な力を受けた人は、他の損傷も受けるリスクが高くなります。[102] SCI症例の44％では、他の重傷も同時に負っています。SCI患者の14％は、頭部外傷または顔面外傷も患っています。[22]その他の一般的な関連損傷には、胸部外傷、腹部外傷、骨盤骨折、長骨骨折などがあります。[94]
外傷性脊髄損傷の5件中4件は男性によるものです。[25]これらの損傷のほとんどは30歳未満の男性に発生します。[10] 損傷時の平均年齢は、1970年代の約29歳から41歳へと徐々に増加しています。[25]パキスタンでは、脊髄損傷は、20～30歳の年齢層では女性よりも男性の方が多く（92.68％）、年齢の中央値は40歳ですが、12～70歳の人も脊髄損傷を患っています。[73]損傷率は子供で最も低く、10代後半から20代前半で最も高く、その後年齢層が高くなるにつれて徐々に低下しますが、高齢者では率が上昇する可能性があります。[144]スウェーデンでは、SCIの全症例の50～70％が30歳未満で発生し、25％が50歳以上で発生しています。 [74] SCIの発生率は15～20歳で最も高くなっていますが、[145] 15歳未満のSCIの発生率は3％未満です。 [146] 新生児SCIは、逆子出産や鉗子による負傷などにより、60,000件の出産に1件の割合で発生します。[147] 3歳以下の負傷では男女比の差は小さくなり、女児の負傷者数は男児と同数か、場合によってはそれ以上になります。[148]小児の負傷のもう1つの原因は、 揺さぶられっ子症候群などの児童虐待です。[147]子供の場合、SCIの最も一般的な原因（56％）は自動車事故です。[149]青年期の負傷者数が多いのは、主に交通事故やスポーツによる負傷によるものです。[150] 65歳以上の人の場合、転倒が外傷性SCIの最も一般的な原因です。[5]高齢者や重度の関節炎を患っている人は、脊柱の欠陥のためにSCIのリスクが高くなります。[151]非外傷性SCIでは、性差は小さく、発症の平均年齢は高く、不完全な損傷がより一般的です。[79]
歴史
脊髄損傷は、数千年にわたって壊滅的な被害をもたらすことが知られており、この損傷に関する最初の記述である紀元前2500年の古代エジプトのエドウィン・スミス・パピルスには、「治療してはならない」と記されている。[152]紀元前 1800年に遡るヒンズー教の文献にもSCIについて触れられており、脊柱をまっすぐにするための牽引技術について説明されている。[152]紀元前5世紀生まれの ギリシャの医師ヒポクラテスは、著書「ヒポクラテス全集」の中でSCIについて説明し、脱臼した椎骨をまっすぐにするための牽引装置を発明した。[153]しかし、紀元前30年生まれのアウルス・コルネリウス・ケルススが、頸椎損傷が急死につながることに気付いて初めて、脊髄自体がこの症状に関係していることが示された。[152]紀元後2世紀にギリシャの医師ガレノスはサルで実験を行い、脊髄を水平に切ると、切断面より下の感覚と運動がすべて失われると報告した。 [ 154] 7世紀のギリシャの医師、エギナのパウロは、骨片を除去することによる骨折した椎骨の治療のための外科手術技術と、脊椎への圧力を軽減するための手術について記述しました。[152 ]中世ヨーロッパで は医学の進歩はほとんど見られず、ルネサンスになって初めて、レオナルド・ダ・ヴィンチとアンドレアス・ヴェサリウスによる人体解剖図に脊椎と神経が正確に描かれました。[154]
1762年、外科医のアンドレ・ルイスが患者の腰椎から弾丸を取り除き、患者の脚が動くようになりました。[154] 1829年、外科医のギルピン・スミスが椎弓切除術を成功させ、患者の感覚が改善しました。[155] しかし、SCIは治療不可能であるという考えは、20世紀初頭まで支配的でした。[156] 1934年には、受傷後2年間の死亡率は80％を超え、主に尿路感染症と褥瘡が原因でした。 [157]褥瘡は、継続的な寝たきりの結果ではなく、SCIに固有のものであると考えられていました。[158]画像診断、外科手術、医療、リハビリテーション医学の進歩がSCIケアの大幅な改善に貢献したのは、20世紀後半になってからでした。 [ 156] 20世紀半ば以降、脊髄損傷患者に対するより迅速でより良い初期治療と安定化に重点が置かれたことにより、完全損傷と比較した不完全損傷の相対的発生率は改善している。[159]専門的に患者を病院に搬送する救急医療サービス の創設は、1970年代以降の転帰改善の一因とされている。 [160] 治療の改善に伴い、SCI患者の平均余命は延びており、1940年以降、生存期間は約2000％改善している。[161] 2015/2016年には、イングランドの9つの脊髄損傷センターの患者の23％が、必要な機器の費用を誰が支払うべきかについての紛争により退院が遅れた。[162]
研究の方向性
科学者たちは脊髄損傷の治療のための様々な方法を研究している。治療研究は神経保護と神経再生という2つの主な領域に焦点を当てている。[77]前者は損傷後数分から数週間以内に二次損傷によって生じる害を防ぐことを目指し、後者は脊髄の壊れた回路を再接続して機能を回復させることを目的とする。[77]神経保護薬は炎症、フリーラジカル による損傷、興奮毒性（過剰なグルタミン酸シグナル伝達による神経損傷）、アポトーシス（細胞自殺）などの二次損傷の影響を標的とする。[77]このような経路を標的とするいくつかの潜在的神経保護薬がヒト臨床試験で研究されている。[77]
幹細胞移植はSCI研究の重要な手段である。その目的は、失われた脊髄細胞を置き換え、軸索を再生させることで壊れた神経回路の再接続を可能にし、成長に好ましい環境を組織内に作り出すことである。[77] SCI研究の重要な手段は幹細胞の研究であり、幹細胞はSCI後に失われた細胞も含め、他の種類の細胞に分化することができる。 [77] SCIで使用するために研究されている細胞の種類には、胚性幹細胞、 神経幹細胞、間葉系幹細胞、嗅覚鞘細胞、シュワン細胞、活性化マクロファージ、および人工多能性幹細胞がある。[163]何百もの幹細胞研究がヒトで行われており、有望ではあるものの決定的な結果は出ていない。[150] 2016年に 進行中の第2相試験では、90日後に4人中2人の被験者がすでに2段階の運動機能の改善を示し、 6～12ヶ月以内に5人中2人の患者が2段階の改善を示すというエンドポイントをすでに達成したことを示すデータ[164]が発表された。6ヶ月間のデータは2017年1月に発表される予定であった。[165]
もう一つのアプローチは組織工学であり、生体材料を使用して損傷した組織の足場を作り、再構築するものである。[77]研究されている 生体材料には、コラーゲンやアガロースなどの天然物質と、ポリマーやニトロセルロースなどの合成物質がある。[77]これらは、ハイドロゲルとナノファイバーの2つのカテゴリに分類される。[77]これらの材料は、組織に遺伝子治療を送達するための媒体としても使用できる。[77]
麻痺した人が歩けるようにし、ある程度の歩行能力がある人のリハビリを支援するために研究されている方法の1つは、着用可能な電動ロボット外骨格の使用です。[166]モーター付きの関節を備えたこの装置は、脚に装着され、移動や歩行のための動力源を供給します。[166] このような装置はすでにいくつか販売されていますが、より便利にする方法については現在も調査が進められています。[166]
運動機能障害に対する硬膜外脊髄刺激装置の予備研究では、ある程度の改善が示されており[167]、場合によっては損傷を回避してある程度歩行が可能になることも示されている[168] [169] 。
2014年、ダレク・フィディカは、切断された脊髄の隙間を埋めるために足首から神経移植を行い、脊髄細胞を刺激するために嗅覚鞘細胞（OEC）を使用するという先駆的な脊椎手術を受けた。この手術はポーランドで、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン神経学研究所の神経再生学科長であるジェフ・レイズマン教授とその研究チームの協力を得て行われた。OECは患者の脳内の嗅球から採取され、研究室で培養された後、損傷した脊髄組織の上下に注入された。[170] [171]
脊髄損傷の技術的治療には多くの進歩があり、脳と脊髄の間に「デジタルブリッジ」を提供するインプラントの使用もその一つである。2023年5月にネイチャー誌に掲載された研究で、スイスの研究者らは、12年間腰から下が麻痺していた40歳の男性が、歩行器の助けのみで立ち上がったり、歩いたり、急な坂を上ったりすることを可能にしたインプラントについて説明した。インプラントが挿入されてから1年以上経った今でも、彼はこれらの能力を維持しており、インプラントの電源を切っても松葉杖で歩いていた。[172]
参照
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外部リンク
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