頭部損傷

頭部損傷
その他の名前	頭部外傷
1862年9月17日のアンティータムの戦いで負傷した兵士。
専門	神経病理学、精神医学、神経学
症状	脳または頭蓋骨の損傷
合併症	水頭症、脳浮腫、脳出血、脳卒中、昏睡、神経系障害、麻痺、死亡
種類	脳震盪、脳挫傷、貫通性頭部損傷、頭蓋底骨折、外傷性脳損傷

頭部損傷とは、頭蓋骨または脳に外傷をもたらす損傷のことです。外傷性脳損傷と頭部損傷という用語は、医学文献ではしばしば同じ意味で使用されます。^[1]頭部損傷は非常に広範囲の損傷を網羅しているため、事故、転倒、身体的暴行、交通事故など、頭部損傷を引き起こす原因は多岐にわたります。

米国では毎年170万人が新たに頭部外傷を負い、そのうち約3％が死亡に至っています。成人は、転倒、自動車事故、衝突や物との衝突、暴行などにより、どの年齢層よりも頻繁に頭部外傷を受けています。しかし、子供は、偶発的な転倒や故意（衝突や揺さぶりなど）により頭部外傷を受け、入院することがあります。^[1] 後天性脳損傷（ABI）は、出生後に起こる脳損傷を、外傷、遺伝性疾患、先天性疾患と区別するために使用される用語です。^[2]

骨折の場合、身体の外傷が明らかですが、頭部外傷は目立つ場合もあれば目立たない場合もあります。開放性頭部外傷の場合、頭蓋骨は脳に接触した物体によってひびが入り、骨折します。これにより出血が起こります。その他の明らかな症状は神経学的性質の場合があります。眠くなる、異常な行動をする、意識を失う、嘔吐する、ひどい頭痛がする、瞳孔の大きさが不均衡になる、および/または身体の特定の部分を動かせなくなるなどの症状が現れる場合があります。これらの症状は頭部外傷の発生直後に発生しますが、多くの問題は後年発症する可能性があります。たとえば、アルツハイマー病は、頭部外傷を経験した人に発症する可能性がはるかに高くなります。^[3]

脳細胞の破壊または変性である脳損傷は、頭部外傷を負った人によく見られます。神経毒性は脳損傷のもう 1 つの原因であり、通常は選択的かつ化学的に誘発されたニューロン/脳損傷を指します。

頭部外傷には、脳の損傷と、頭皮や頭蓋骨など頭部の他の部分の損傷の両方が含まれます。頭部外傷は、閉鎖性または開放性の場合があります。閉鎖性（非ミサイル型）頭部外傷では、硬膜は無傷です。頭蓋骨は骨折する可能性がありますが、必ずしもそうとは限りません。穿通性頭部外傷は、物体が頭蓋骨を突き抜けて硬膜を破った場合に起こります。脳損傷は、広範囲にわたって起こるびまん性の場合もあれば、狭い特定の領域に留まる局所性の場合もあります。頭部外傷により頭蓋骨骨折が起こる場合がありますが、これは脳損傷を伴う場合と伴わない場合があります。患者によっては、線状または陥没型の頭蓋骨骨折を起こす場合があります。頭蓋内出血が起こると、頭蓋内の血腫が脳を圧迫する可能性があります。頭蓋内出血の種類には、硬膜下血腫、くも膜下血腫、硬膜外血腫、および実質内血腫があります。このような場合には、血液を排出して圧力を軽減するために 開頭手術が行われます。

脳損傷は衝撃を受けた部位で起こることもありますが、コントルクー効果（頭部への衝撃により脳が頭蓋内で動き、頭部衝撃と反対側の頭蓋内に脳が衝突する）により頭蓋の反対側で起こることもあります。一方、頭蓋の損傷部位と同じ部位に脳が衝突した場合は、クー効果と呼ばれます。衝撃により頭部が動くと、脳が頭蓋内で跳ね返ってさらなる衝撃を受けるか、または脳は（慣性により）比較的静止したままでも、動く頭蓋に衝突するため、損傷が悪化する可能性があります（どちらもコントルクー損傷です）。

頭部外傷後の具体的な問題としては^{[4] [5] [6]}

脳震盪は軽度の外傷性脳損傷（TBI）の一種です。この損傷は頭部への打撃によって起こり、身体的、認知的、感情的な行動に異常をきたす可能性があります。症状には、不器用さ、疲労、混乱、吐き気、かすみ目、頭痛などがあります。^{[7]軽度の脳震盪は}後遺症を伴います。^{[8]重症度はさまざまな}脳震盪等級付けシステムを使用して測定されます。

やや重度の損傷は、順行性健忘と逆行性健忘（損傷の前後の出来事を思い出せない）の両方を伴う。健忘の持続時間は、損傷の重症度と相関する。いずれの場合も、患者は脳震盪後症候群を発症し、これには記憶障害、めまい、疲労感、気分不良、うつ病が含まれる。脳震盪は、小児に最も多く見られる頭部損傷である。^[9]

頭蓋内出血の種類は、大まかに頭蓋内出血と頭蓋外出血に分類されます。この出血は局所的な脳損傷と考えられており、広範囲に広がる損傷を引き起こすのではなく、局所的な箇所で発生します。

脳軸内出血は脳自体の内部での出血、つまり脳出血です。このカテゴリには、脳実質内出血（脳組織内の出血）と脳室内出血（特に未熟児の脳室内の出血）が含まれます。脳軸内出血は脳軸外出血よりも危険で治療が困難です。^[10]

頭蓋内、脳組織の外で起こる出血である脳軸外出血は、次の 3 つのサブタイプに分類されます。

• 硬膜外出血は、硬膜（最も外側の髄膜）と頭蓋骨の間に起こり、外傷によって引き起こされます。動脈の裂傷、最も一般的なものは中髄膜動脈の裂傷が原因である可能性があります。出血は高圧システムから発生し、頭蓋内圧の急激な上昇が致命的となる可能性があるため、これは非常に危険なタイプの傷害です。ただし、これは髄膜出血の中で最もまれなタイプであり、頭部外傷の 1% ～ 3% の症例で見られます。
  • 患者は意識喪失（LOC）を起こし、その後意識清明期が続き、その後突然の悪化（嘔吐、落ち着きのなさ、LOC）が起こります。
  • 頭部CTではレンズ状（凸状）の変形が見られます。
• 硬膜下出血は、硬膜とくも膜の間の硬膜下腔にある橋静脈が裂けることで起こります。
  • 頭部CT検査で三日月形の変形が確認
• くも膜下出血は、実質内出血と同様に、くも膜と軟膜髄膜の間に起こり、外傷または動脈瘤や動静脈奇形の破裂によって起こります。血液は、脳溝や亀裂に沿って層状に脳内に溜まったり、脳槽（ウィリス動脈輪の血管とその分岐点が存在する空間にあるため、鞍上槽が最も多い）を満たしたりします。くも膜下出血の典型的な症状は、突然の激しい頭痛（雷鳴頭痛）の発症です。これは非常に危険な状態となる可能性があり、緊急の脳神経外科的評価、場合によっては緊急介入が必要になります。

脳挫傷は脳組織の打撲です。裂傷とは異なり、挫傷では脳板が破れることはありません。挫傷の大部分は前頭葉と側頭葉に発生します。合併症には脳浮腫やテント切痕ヘルニアなどがあります。治療の目標は頭蓋内圧の上昇を治療することです。予後は不良です。

びまん性軸索損傷（DAI）は、通常、衝撃ではなく加速または減速の運動の結果として発生します。脳の異なる密度の部分が互いに滑り合うと、軸索が引き伸ばされ、損傷します。予後は損傷の程度によって大きく異なります。

頭蓋骨骨折と連続する頭皮裂傷および軟部組織破壊は「複合頭部損傷」を構成し、感染率、神経学的転帰不良、発作遅延、死亡率、入院期間の上昇を引き起こします。^[12]

脳損傷の重症度を分類するために使用される 3 つのカテゴリは、軽度、中等度、重度です。

軽度の脳損傷の症状には、頭痛、混乱、耳鳴り、疲労、睡眠パターン、気分または行動の変化などがあります。その他の症状には、記憶、集中力、注意力または思考力の低下などがあります。精神的疲労は一般的な衰弱体験であり、患者は元の（軽度の）事故と関連付けない場合があります。ナルコレプシーと睡眠障害は、よく誤診されます。^{[引用が必要]}

認知症状には、混乱、攻撃性、異常行動、ろれつが回らないこと、昏睡やその他の意識障害などがある。身体症状には、治らない、または悪化する頭痛、嘔吐や吐き気、けいれんや発作、異常な散瞳、睡眠から目覚められないこと、四肢の脱力、協調運動障害などがある。重度の脳損傷の場合、神経認知障害、妄想（多くの場合、具体的には一主題妄想）、言語または運動障害、知的障害など、永久的な障害が残る可能性が高い。性格が変化することもある。最も重篤な症例では、昏睡や植物人間状態に陥ることもある。^[13]

子供に見られる症状としては、食習慣の変化、持続的なイライラや悲しみ、注意力の変化、睡眠習慣の乱れ、おもちゃへの興味の喪失などがあります。^[13]

症状の現れ方は外傷によって異なります。頭部外傷の患者の中には安定する人もいますが、悪化する人もいます。患者は神経学的欠損を伴うことも伴わないこともあります。脳震盪の患者は数秒から数分の意識消失の後に通常の覚醒状態になることがあります。視覚障害や平衡障害も起こる可能性があります。頭部外傷の一般的な症状には、昏睡、混乱、眠気、人格変化、発作、吐き気、嘔吐、頭痛、意識清明期（患者は意識があるように見えても後に悪化する）などがあります。^[14]

頭蓋骨骨折の症状には以下のものがあります:

• 脳脊髄液の漏れ（鼻、口、耳からの透明な液体の排出）は、頭蓋底骨折と脳を囲む鞘の裂傷を強く示しており、二次的な脳感染症につながる可能性があります。
• 頭部または顔面の目に見える変形または陥没。例えば、陥没した目は上顎骨折を示している可能性がある。
• 目が動かなかったり、片側に偏向している場合は、顔面骨の骨折により目の筋肉に神経が圧迫されていることが考えられます。
• 頭皮や顔の傷や打撲。
• 頭蓋底骨折は頭蓋底で起こり、バトル徴候、乳様突起上の皮下出血、鼓室出血、脳脊髄液の 鼻漏および耳漏を伴います。

脳損傷は生命を脅かす可能性があるため、目立った兆候や訴えがなく、一見軽微な損傷を負った人でも、綿密な観察が必要です。後になって重篤な症状を呈する可能性があります。軽度の外傷を負って病院から退院した患者の介護者は、症状の悪化を確認するために、その後 12 ～ 24 時間の間に患者を数回起こすように指示されることがよくあります。

グラスゴー・コーマ・スケール（GCS）は意識不明の程度を測定するツールであり、外傷の重症度を判断するのに役立つツールです。小児グラスゴー・コーマ・スケールは幼児に使用されます。広く使用されているPECARN小児頭部外傷/外傷アルゴリズムは、外傷のメカニズム/場所、患者の年齢、GCSスコアなど、患者に関する複数の要因を考慮して、臨床現場で医師が画像診断のリスクと利点を比較検討するのに役立ちます。^[15]

脳損傷の症状は損傷部位によっても左右されるため、障害は脳の損傷部位に特有のものとなります。損傷の大きさは重症度、回復、理解力と相関関係にあります。^[16]脳損傷は、重症度が大きく異なる 障害や身体障害を引き起こすことがよくあります。

研究によると、脳の損傷と言語、発話、およびカテゴリ特有の障害との間には相関関係がある。ウェルニッケ失語症は失名詞、無意識のうちに言葉を作ること（新語）、理解の問題と関連している。ウェルニッケ失語症の症状は、上側頭回の後部の損傷によって引き起こされる。^{[17] [18]}

ブローカ領域の損傷は、通常、機能語の省略（失文症）、発音の変化、失読症、書字障害、理解と発音の問題などの症状を引き起こします。ブローカ失語症は、脳の後下前頭回の損傷を示唆しています。^[19]

しかしながら、脳の領域の損傷に伴う機能障害は、必ずしも損傷を受けた領域が障害を受けた認知プロセスに完全に関与していることを意味するわけではない。例えば、純粋失読症では、左視野と右視野と言語野（ブローカ野とウェルニッケ野）の接続の両方を損傷する損傷によって、読む能力が破壊される。しかし、これは純粋失読症の人が会話を理解できないことを意味するのではなく、単に機能する視覚皮質と言語野の間に接続がないということであり、純粋失読症の人は意味を理解していなくても、書いたり話したり、さらには文字を書き写したりすることができるという事実によって実証されている。^[20]紡錘状回の損傷は、顔やその他の複雑な物体を互いに区別できない相貌失認につながることが多い。 ^{[21] [医学的引用が必要] [22]}扁桃体の損傷は、その領域が損傷されていない場合、恐怖に反応して後頭葉と紡錘状視覚領域で見られる活性化の増強を排除する。扁桃体の損傷は、扁桃体から離れた領域での感情刺激に対する活性化の機能パターンを変化させる。^[23]

視覚皮質の他の病変は、損傷の場所によって異なる影響を及ぼします。たとえば、V1の病変は、病変の大きさと鳥骨溝に対する位置に応じて、脳のさまざまな領域で失明を引き起こす可能性があります。^[24] V4の病変は色覚異常を引き起こし、^[25] MT/V5の両側の病変は動きを知覚する能力の喪失を引き起こす可能性があります。^[26]頭頂葉の病変は、失認（複雑な物体、匂い、または形状を認識できない）または無形統合（体の反対側の知覚の喪失） を引き起こす可能性があります。

頭部外傷は、さまざまな原因によって引き起こされる可能性があります。これらの原因はすべて、頭部外傷を分類するために使用される2つのカテゴリに分けることができます。衝撃（打撃）によって発生するものと、揺さぶりによって発生するものです。^[27]衝撃による頭部外傷の一般的な原因は、自動車交通事故、家庭および職場での事故、転倒、暴行、およびスポーツ関連の事故です。揺さぶりによる頭部外傷は、乳児および小児に最もよく見られます。^[28]

米国CDCによると、外傷性脳損傷（頭部外傷のより具体的な別の用語）の32％は転倒、10％は暴行、16.5％は何かにぶつかったりぶつかったりすること、17％は自動車事故、21％はその他/原因不明の原因による。さらに、外傷の発生率が最も高いのは、0～14歳の小児と65歳以上の成人である。^[29]脳損傷を含む脳損傷は、有毒化学物質への曝露、酸素不足、腫瘍、感染症、脳卒中によっても引き起こされる可能性がある。^[30]広範囲にわたる脳損傷の原因としては、出生時の低酸素症、長期の低酸素症（酸素不足）、催奇形性物質（アルコールを含む）による中毒、感染症、神経疾患などが考えられる。脳腫瘍は頭蓋内圧を上昇させ、脳損傷を引き起こす可能性がある。

頭部外傷の診断にはいくつかの方法があります。医療専門家は患者に外傷に関する質問だけでなく、外傷が機能にどのような影響を与えているかを判断するのに役立つ質問もします。これに加えて、聴覚、視覚、バランス、反射神経も外傷の重症度の指標として評価される場合があります。^[29]中等度または重度の頭部外傷を負ったすべての人に対して、直ちに頭部の非造影CT検査を行う必要があります。CTは、医師が手術なしで頭の中を見て、脳に内出血や腫れがあるかどうかを判断できる画像診断技術です。^[31] コンピューター断層撮影（CT）は、その正確性、信頼性、安全性、および幅広い利用可能性により、頭部外傷の診断方法として選択されています。微小循環の変化、自己調節障害、脳浮腫、および軸索損傷は、頭部外傷が発生するとすぐに始まり、臨床的、生化学的、および放射線学的変化として現れます。^[32] MRIは、脳に異常な成長や腫瘍があるかどうか、あるいは患者が脳卒中を起こしたかどうかを判断するために実施されることもあります。^[33]

グラスゴー・コーマ・スケール(GCS) は、脳損傷の重症度を評価するために最も広く使用されているスコアリング システムです。この方法は、特定の特性に対する客観的な観察に基づいて脳損傷の重症度を判断します。この方法は、眼球開眼、言語反応、運動反応の 3 つの特性に基づいており、以下のように評価されます。

グラスゴー・コーマ・スケールに基づいて、重症度は次のように分類されます。

• 重度の脳損傷スコア3～8、
• 中等度の脳損傷は9～12点、
• 軽度の脳損傷は13～15点です。

脳損傷の程度の診断と評価に役立つ画像診断技術はいくつかあります。

• コンピュータ断層撮影（CT）スキャン
• 磁気共鳴画像法（MRI）
• 拡散テンソル画像法（DTI）と磁気共鳴分光法（MRS）
• 陽電子放出断層撮影（PET）
• 単一光子放出断層撮影（SPECT）

CT スキャンと MRI は、広く使用されている最も効果的な 2 つの技術です。CT スキャンでは、脳出血、頭蓋骨の骨折、頭蓋内圧の上昇につながる脳内の体液蓄積がわかります。MRI は、より小さな損傷、脳内の損傷、拡散性軸索損傷、脳幹、後頭蓋窩、側頭下および前頭下領域の損傷をより正確に検出できます。ただし、ペースメーカー、金属インプラント、または体内にその他の金属がある患者は、MRI を受けることができません。通常、他の画像技術は、コストや入手のしやすさの問題から、臨床現場では使用されません。

頭部損傷のほとんどは良性であり、アセトアミノフェンなどの鎮痛剤以外の治療は必要ありません。イブプロフェンなどの非ステロイド性鎮痛剤は、出血を悪化させる可能性があるため使用しないでください。軽微な脳損傷でもリスクが高いため、頭蓋内出血などの合併症の可能性を注意深く監視してください。外傷により脳が重度に損傷している場合は、脳神経外科的評価が役立つ場合があります。治療には頭蓋内圧の上昇のコントロールが含まれる場合があります。これには、鎮静、麻痺薬、脳脊髄液の迂回が含まれます。第 2 選択の代替手段には、減圧開頭術 (Jagannathan らは、小児患者で純 65% の良好な転帰率を発見しました)、バルビツール酸昏睡、高張食塩水、および低体温があります。これらの方法はすべて潜在的な利点がありますが、明白な利点を示したランダム化研究はありません。

臨床医は、患者にさらなる画像検査が必要か、それとも観察のみが必要かを判断するために、カナダCT頭部ルールやニューオーリンズ/チャリティ頭部損傷/外傷ルールなどの臨床意思決定支援ルールを参照することがよくあります。このようなルールは通常、この分野での有害事象のリスクを考慮して正確性を確保するために、大規模な患者コホートを持つ複数の研究グループによって詳細に研究されています。^[34]

脳損傷医学には、脳損傷の治療における専門知識を示す専門分​​野の認定制度がある。^{[35] [36]}

予後、つまり疾患の進行の可能性は、脳損傷の性質、場所、原因によって異なります（外傷性脳損傷、局所性およびびまん性脳損傷、原発性および二次性脳損傷を参照）。

合併症のない軽度の頭部外傷を負った小児の場合、その後 1 年間に頭蓋内出血を起こすリスクは 100 万人に 2 例とまれです。^[37]場合によっては、数分から数時間続く一時的な神経障害が発生することがあります。外傷後の安定した患者では、悪性の外傷後脳腫脹が予期せず発生することがあり、外傷後発作も同様に発生することがあります。神経欠損のある小児の回復はさまざまです。神経欠損のある小児で毎日改善する小児は回復する可能性が高くなりますが、数ヶ月間植物状態が続く小児は改善する可能性が低くなります。神経欠損のない患者のほとんどは完全に回復します。しかし、1 時間以上意識不明になる頭部外傷を負った人は、後年アルツハイマー病を発症するリスクが 2 倍になります。^[38]

頭部の損傷は、首の損傷と関連している可能性があります。背中や首の打撲、首の痛み、腕に広がる痛みは、頸椎損傷の兆候であり、頸椎カラーやロングボードの使用による脊椎固定が適切です。神経学的検査が正常であれば、安心できます。頭痛が悪化したり、発作が起こったり、片側の力が弱くなったり、嘔吐が続いたりする 場合は、再評価が必要です。

頭部 CT スキャンの過剰使用により頭蓋内出血の検査結果が陰性となり、患者が不必要に放射線にさらされ、入院期間と診察費用が増加するのを防ぐため、頭部損傷のある患者をスキャンするかどうかを臨床医が判断するのに役立つ複数の臨床意思決定支援ルールが開発されました。これらのルールには、カナダ頭部 CT ルール、PECARN 頭部損傷/外傷アルゴリズム、ニューオーリンズ/チャリティ頭部損傷/外傷ルールなどがあり、いずれも簡単に入手できる情報と非侵襲的な手法を使用して臨床医がこれらの決定を下すのに役立ちます。

脳損傷の結果を予測するのは非常に困難です。予後の可能性を判断するには、多くの検査と専門家が必要です。軽度の脳損傷でも、衰弱させる副作用が出ることがあります。衰弱させる影響は重度の脳損傷だけではありません。脳損傷の副作用は、損傷の場所と損傷に対する体の反応によって異なります。軽度の脳震盪でも、解決しない長期的な影響が出ることがあります。

人間の行動と脳損傷を理解する基礎は、フィニアス・ゲージの症例とポール・ブローカの有名な症例研究に由来する。フィニアス・ゲージの頭部損傷に関する最初の症例研究は、歴史上最も驚くべき脳損傷の 1 つである。1848 年、フィニアス・ゲージは新しい鉄道路線の敷設作業をしていたとき、突っ張り棒が爆発して前頭葉を直撃した。ゲージは知的障害はなかったが、損傷後の行動障害を典型的に示していた。これらの障害には、散発的、無礼、極度に下品、他の作業員をまったく尊重しない、などがある。ゲージは 1860 年 2 月に発作を起こし始め、わずか 4 か月後の 1860 年 5 月 21 日に死亡した。^[39]

10年後、ポール・ブローカは前頭葉損傷による言語障害を呈する2人の患者を診察した。ブローカの最初の患者は発話ができなかった。ブローカはこれを言語の局在化に取り組む機会と考えた。ブローカが解剖で前頭葉損傷を確認したのは、正式には「タン」と呼ばれていたルボルニュが亡くなるまで待たなければならなかった。2人目の患者も同様の言語障害を呈しており、言語の局在化に関する彼の研究結果を裏付けるものとなった。両症例の結果は、言語と左大脳半球の関係を証明する重要なものとなった。影響を受けた領域は今日ブローカの領域およびブローカ失語症として知られている。^[40]

数年後、ドイツの神経科学者カール・ウェルニッケが脳卒中患者の診察を行った。患者は言語障害も聴覚障害もなかったが、いくつかの脳障害を抱えていた。これらの障害には、話しかけられたことや書かれた言葉を理解する能力の欠如などが含まれていた。ウェルニッケは患者の死後、検死を行い、左側頭葉に病変があることを発見した。この領域はウェルニッケ領域として知られるようになった。ウェルニッケは後にウェルニッケ領域とブローカ領域の関係を仮説として立て、これは事実であることが証明された。^[41]

頭部外傷は多くの国で死亡原因の第1位となっている。^[42]

• 脳損傷（ジャーナル）
• Cochrane Injuries Group: 外傷の予防、治療、リハビリテーションに関する系統的レビュー
• 頭部外傷の応急処置アドバイス 2011-05-19 にWayback Machineでアーカイブ化英国赤十字社より