脳深部刺激(DBS)とは — 定義・仕組み・適応疾患と効果・副作用の解説
脳深部刺激(DBS)の定義・仕組み・適応疾患・効果と副作用を専門医の視点でわかりやすく解説。治療のメリット・リスクを詳述。
脳深部刺激(DBS)とは、医師が患者の脳内に矯正用の電気信号を伝えるワイヤーを挿入する手術である。脳の外に設置された電子機器は、患者の脳の特定の部分に信号を送ることができます。DBSは多くの病気の治療に使われます。DBSは、疼痛障害、パーキンソン病、大うつ病、強迫性障害、トゥレット症候群などの治療に用いられています。米国食品医薬品局(FDA)は、1997年に震え、2002年にパーキンソン病、1999年にトゥレット症候群、2003年にジストニアの治療法としてDBSを承認しました。DBSはほとんどの患者さんに有効ですが、重篤な合併症や副作用が生じることもあります。
仕組み(どのように効くか)
DBSは、脳内の特定の深部核(例:〈視床の特定核〉、〈線条体や淡蒼球の一部〉、〈視床下核(STN)や内側淡蒼球(GPi)など〉)に電極を植え込み、電気的に刺激を与えることで過剰または異常な神経活動を調節します。刺激は神経回路の同期や発火頻度を変えることで症状を軽減すると考えられています。
- 装置構成:脳内電極(リード)、頭部から胸部へ通す延長リード、胸部などに埋め込むパルス発生器(IPG)。
- 刺激パラメータ:振幅(電流/電圧)、パルス幅、周波数を外部から調整して最適化します。
- 可逆性:薬物療法や一部の切除手術と違い、刺激の調整や停止が可能で可逆的です。
主な適応疾患と期待される効果
- パーキンソン病:振戦(震え)、筋固縮、運動緩慢などの運動症状の改善。特に薬剤による副作用(ジスキネジア)やオン・オフ現象が問題となる患者で有効。
- 本態性振戦(震え):手の震えなどを大幅に軽減することが多い。
- ジストニア:持続する筋収縮や異常姿勢の改善。
- 強迫性障害(OCD)や治療抵抗性うつ病:一部の難治例で効果が報告され、適応や保険適用は国や地域で異なる(研究段階も含む)。
- トゥレット症候群:重度のチックの軽減が期待できる場合がある。
効果の程度は個人差が大きく、すべての症状が完全に治るわけではありません。多くの場合、薬物療法との併用や術後のプログラミング調整が必要です。
手術の流れと術前評価
- 術前精査:神経科・脳神経外科・精神科・神経心理学的検査、MRI/CTなどでターゲット部位や血管解剖を確認します。
- 適応判定:全身状態、出血リスク、精神症状の安定性などを評価。治療方針は多職種チームで決定します。
- 手術方法:覚醒下に定位装置やフレームを用いて電極を正確に挿入する方法、麻酔下でイメージガイド下に行う方法などがあります。
- 術中検査:一部は術中に刺激テストや神経機能評価を行い、最終的な電極位置を決定します。
- 術後管理:感染予防、創部管理、術後イメージで出血など合併症をチェックします。数週間後にIPGを植込み、プログラミングを開始することもあります。
合併症・副作用(注意点)
DBSは安全性が高い治療ですが、次のような合併症や副作用が起こり得ます。
- 出血(脳出血):電極挿入時に出血が起きると、脳梗塞や脳出血により重篤な神経症状が残ることがあります。発生頻度は低いが重大。
- 感染:創部や機器周囲の感染により、機器摘出が必要になる場合があります。
- 機器トラブル:リード断裂、接触不良、IPG故障など。再手術で調整・交換することがあります。
- 神経精神症状:一部の患者で気分の変動、混乱、抑うつ、衝動性の増加などがみられることがあります。
- 局所的副作用:しびれ感、構音障害、めまい、歩行障害など。多くはプログラムの調整で軽快します。
- MRIや機器制限:植込み式機器はMRI条件に制限がある場合があるため、術前・術後の検査計画で確認が必要です。
- 電池切れ:IPGの電池寿命により交換が必要。充電式IPGを選択することもあります。
術後の調整と長期フォロー
- プログラミング:術後に外来で刺激パラメータを段階的に設定し、効果と副作用のバランスを取ります。最適化には数回〜数か月かかることがあります。
- 薬物調整:DBSによって薬の量を減らせることがありますが、完全に中止できないこともあります。
- 定期検査:機器点検、電池残量確認、神経機能評価を定期的に行います。
- 緊急時対応:急に症状が悪化したり、発熱や創部の発赤がある場合は速やかに受診が必要です。
適応の判断と禁忌
- 一般に、薬物療法でコントロールが難しい運動症状や重度の機能障害がある場合に検討されます。
- 重度の認知障害や治療に協力できない精神状態、出血リスクが非常に高い血液疾患などは慎重に評価され、禁忌となる場合があります。
まとめ(患者・家族へのポイント)
- DBSは多くの難治性神経疾患で有用な治療法であり、症状の改善や生活の質向上が期待できます。
- しかし、効果には個人差があり、手術リスクや術後の継続的な管理(プログラミング、電池交換など)が必要です。
- 治療を検討する際は、専門医による十分な説明と多職種での評価を受け、期待できる効果とリスクを理解した上で意思決定してください。
アプリケーション
パーキンソン病
パーキンソン病は、振戦、低運動量、硬直、姿勢の不安定さを特徴とする神経症候群です。DBSはパーキンソン病を治すものではありませんが、症状を軽減し、患者さんの生活を改善することができます。DBSは、薬物療法で症状をコントロールできない患者さんにのみ使用されます。
DBSは、2002年に米国食品医薬品局からパーキンソン病の治療法として承認されました。DBSは大規模な手術のリスクを伴い、合併症の発生率は手術チームの経験に関連しています。主な合併症としては、出血(1~2%)、感染症(3~5%)などが挙げられます。
大うつ病
脳深部刺激は、大うつ病(MDD)の治療に少数の患者で使用されています。しかし、大うつ病の治療のためにDBSを行った患者はほとんどいないため、DBSを行うための脳内の良いターゲットを見つけるのは困難です。
大うつ病性障害と強迫性障害(OCD)に対するDBSの研究では、強迫性障害が9人、MDDが7人、両方が1人の計23人の患者を対象としました。その結果、「約半数の患者が劇的な改善を示した」こと、「副作用や合併症が少なかった」ことがわかりました。
治療抵抗性うつ病に対するDBSは、抗うつ剤と同等の効果が期待できますが、副作用や合併症に注意する必要があります。MDDに対するDBSの一般的な副作用は、感染症、頭痛、気分の悪さ、自殺願望などです。
トゥレット症候群
1999年には、遺伝性の神経疾患であるトゥレット症候群に対してDBSが承認されました。脳深部刺激療法は、重度のトゥレット症候群の患者に対して、薬物療法で効果が得られない場合に行われます。多くの患者はDBS後に症状が軽減されます。一部の患者さんでは、DBSを脳の片側だけに行います。脳の片側だけに刺激を加えることで、症状が軽減され、患者さんの副作用も少なくなります。
刺激を与える場所は、脳の中で2つあります。刺激を入れる場所は、視床と淡蒼球の間にあります。DBSのターゲットとしては視床が一般的ですが、どちらのターゲットでも症状の軽減が期待できます。DBSによるトゥレット症候群の治療に最適なターゲットはまだ定義されていません。
その他の医療用途
アルツハイマー病
2012年には、DBSを受けた6人のアルツハイマー病患者さんにおいて、認知症の発症や記憶喪失の進行を遅らせることができるという文献が発表されました。
外傷・昏睡
2007年8月、米国の科学者が、頭部の損傷により6年間昏睡状態にあった38歳の男性にDBSを使用しました。その結果、患者は目を覚まし、目を開け、話しかけると頭を回転させることができました。さらにDBSを行ったところ、患者は物の名前を言えるようになり、手も使えるようになりました。また、液体を飲み、口から食べ物を食べることもできるようになりました。DBSは一部の頭部外傷患者には有効ですが、重度の頭部外傷や昏睡状態のすべての患者に有効とは限りません。
OCD
DBSは強迫性障害(OCD)の治療に使用されています。強迫性障害に対するDBSの使用は、あらゆる疾患に対するDBSの使用の中で最も成功したものの一つです。なぜ強迫性障害にDBSが有効なのかは分かっていません。
起こりうる合併症・副作用
DBSは一部の患者さんには有効ですが、他の患者さんには副作用や合併症があります。患者は、無気力、幻覚、ギャンブル依存、性欲亢進、認知障害、うつ病などの副作用を経験することがある。しかし、これらは一時的なものであり、刺激装置の正しい配置とキャリブレーションに関連しています。副作用の中には、時間が経つと消えてしまうものもあります。
手術中に脳が少し動くことがあるので、電極がずれてしまう可能性があります。そうなると、性格が変わってしまうなど、さらに合併症を引き起こす可能性があります。電極の移動は、CTスキャンで簡単に見つけることができます。また、脳内出血などの手術の合併症が起こることもあります。
稀なケースですが、重度のトゥレット症候群の患者さんに、非常に重い副作用と合併症が発生しました。この患者さんは、自分の意思とは関係なく筋肉が収縮してしまう「オピソトナス」を発症しました。この患者はその後、他の感染症により死亡しました。
質問と回答
Q: 脳深部刺激療法(DBS)とは何ですか?
A: DBSとは、医師が患者の脳内に矯正用の電気信号を送るワイヤーを設置し、脳外の電子機器が患者の脳の特定の部分に信号を送ることを可能にする外科的処置です。
Q: DBSが使用される疾患にはどのようなものがありますか?
A: DBSは、疼痛障害、パーキンソン病、大うつ病性障害、強迫性障害、トゥレット症候群の治療に使用されています。
Q: DBSが振戦の治療法として承認されたのはいつですか?
A: 1997年に米国食品医薬品局(FDA)がDBSを振戦の治療法として承認しました。
Q: DBSがパーキンソン病の治療薬として承認されたのはいつですか?
A: DBSは2002年にパーキンソン病の治療薬として承認されました。
Q: トゥレット症候群の治療としてDBSが承認されたのはいつですか?
A: 1999年にトゥレット症候群の治療薬として承認されました。
Q: DBSがジストニア治療薬として承認されたのはいつですか?
A: DBSは2003年にジストニアの治療法として承認されました。
Q: DBSに合併症や副作用はありますか?
A: はい、DBSはほとんどの患者さんに有効ですが、重大な合併症や副作用がある場合があります。
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