脳損傷

外傷・血管・低酸素など様々な原因で脳組織の構造と機能が破壊された状態と、その診断・治療・リハビリテーションを扱う医学分野

脳損傷

概要

脳損傷(뇌손상)は、外傷、血管閉塞、低酸素症、感染、毒性物質への曝露など様々な原因によって脳組織の構造的・機能的統合性が破壊された状態を総称する。損傷の部位と範囲に応じて意識障害、運動・感覚麻痺、認知および言語機能の低下、性格変化など極めて異質な神経学的欠損が現れ、重症の場合は死亡や永久的障害につながる。世界的に外傷性脳損傷だけでも毎年数千万件が発生すると推定されており、青壮年層の死亡と障害を引き起こす代表的な原因の一つに挙げられる。

主要な内容

定義と分類

脳損傷は大きく外傷性脳損傷(TBI)と非外傷性脳損傷に分けられる。外傷性脳損傷は外部からの物理的衝撃によって発生し、衝撃が加わった瞬間に生じる一次性損傷と、その後数時間から数日の間に進行する二次性損傷に区別される。非外傷性の原因としては、虚血性・出血性脳卒中、心停止後の低酸素性虚血性脳症、髄膜炎と脳炎、脳腫瘍、代謝性疾患、アルコールおよび重金属中毒などがある。損傷範囲によって、局所性(脳挫傷、硬膜下血腫、脳内出血など)とびまん性(びまん性軸索損傷など)にも分類される。重症度はグラスゴー昏睡尺度(GCS)を基準に、軽度(13~15点)、中等度(9~12点)、重度(3~8点)と評価するのが一般的である。

主な原因

外傷性脳損傷の最も多い原因は交通事故と転倒であり、そのほかにスポーツ中の衝突、産業災害、暴力などがある。年齢層によって原因が異なり、乳幼児と高齢者では転倒が、青壮年層では交通事故と暴力が主をなす。非外傷性の原因としては、高血圧性脳出血、動脈瘤破裂、脳梗塞、心停止による全脳虚血、低血糖などの代謝異常、感染性疾患が代表的である。

病態生理

一次性損傷は衝撃や虚血が発生した瞬間の機械的・血管的破壊であり、軸索切断、脳挫傷、血腫形成などが起こる。続く二次性損傷は細胞レベルの連鎖反応として進行する。神経伝達物質であるグルタミン酸が過剰に放出されて興奮毒性を引き起こし、細胞内へのカルシウム流入が増加するにつれてタンパク質分解酵素とフリーラジカルが活性化され、細胞死が促進される。また血液脳関門が破壊されることで脳浮腫と炎症反応が悪化し、頭蓋内圧が上昇して脳灌流が低下する悪循環が形成される。ミトコンドリア機能障害と神経炎症は損傷後数か月から数年まで続くことがある。

症状

症状は損傷部位と程度によって非常に多様である。軽微な場合は頭痛、めまい、悪心、一時的な記憶の空白で済むこともあるが、重症では意識消失と昏睡、片麻痺、失語症、視野欠損、痙攣が現れる。前頭葉の損傷は衝動性と性格変化を、側頭葉の損傷は記憶障害と感情調節の困難を引き起こす。軽度外傷性脳損傷後であっても、集中力低下、睡眠障害、不安、抑うつ、疲労が数か月間持続する脳震盪後症候群がしばしば観察される。

診断

初期評価では意識水準と瞳孔反射を含む神経学的検査、GCS測定が核心である。画像検査としては急性出血と骨折を確認するCTが優先して用いられ、微細な軸索損傷や慢性変化を評価する際にはMRIと拡散テンソル画像(DTI)が活用される。近年では脳波検査とともに血中バイオマーカー(GFAP、NfL、UCH-L1など)が早期診断と予後予測の指標として注目されている。

治療

急性期治療の目標は二次性損傷を最小限に抑えることである。気道確保、血圧と酸素飽和度の維持、頭蓋内圧のモニタリングと調節が基本であり、必要に応じて開頭術と血腫除去術を施行する。脳浮腫の調節のために浸透圧療法、鎮静および低体温療法が用いられ、痙攣予防のための抗痙攣薬投与が行われる。慢性期には理学療法、作業療法、言語療法、認知リハビリテーション、心理療法を含む多職種リハビリテーションが核心であり、社会復帰と職業リハビリテーションまでの長期的な計画が必要である。

合併症と予後

代表的な合併症として、外傷後てんかん、認知機能低下、うつ病と不安障害、睡眠障害、内分泌機能異常がある。反復的な脳損傷は慢性外傷性脳症(CTE)と神経変性疾患のリスクを高めると報告されている。予後は損傷の重症度、年齢、基礎疾患、リハビリテーションへのアクセスに大きく左右される。

最新動向

2024~2025年には血中バイオマーカーが臨床現場に急速に導入され、CTなしでも頭蓋内病変を選別し、軽度脳損傷患者の帰宅判断を助ける補助ツールとして定着しつつある。人工知能を活用した画像読影と予後予測モデルが開発され、救急外来と集中治療室に適用されており、DTIと機能的MRIを組み合わせた精密診断も広がっている。治療面では、神経炎症調節薬、幹細胞およびエクソソームに基づく再生治療、デジタル認知リハビリテーション治療薬が臨床試験段階にあり、脳-コンピュータインターフェース(BCI)を用いて重度麻痺患者の意思疎通と運動機能を回復させようとする試みが活発である。スポーツ界では脳震盪プロトコルが強化され、即時交代と段階的復帰が義務化され、産業現場と交通分野ではヘルメット、シートベルト、衝突緩和設計など予防中心の政策が拡大している。遠隔医療基盤のリハビリテーションプログラムも増える傾向にある。

関連トピック

  • [[外傷性脳損傷]]
  • [[脳卒中]]
  • [[脳震盪]]
  • [[神経リハビリテーション]]
  • [[頭蓋内圧]]
  • [[認知症]]