頭蓋内圧亢進症・術中頭蓋内圧管理

 

概略

現在(第43〜56回)までに脳神経外科領域手術の出題は15例。そのうちオーソドックスな開頭術は11例(STA-MCA、CEA、経蝶形骨洞下垂体腫瘍摘出術は除く)です。さらにそのうち頭蓋内圧亢進症状・状態を呈しているのは6例です。脳外科の手術が出た時点で、頭蓋内圧亢進症については念頭に置いておかなければいけませんね(普段の臨床でも当然考えているとは思いますが・・)

それではこの頭蓋内圧関連でどのようなことが問われているかというと以下の4つです。問題文では脳圧と書かれている場合がありますが、記事内では頭蓋内圧で統一します。

1. 頭蓋内圧の規定因子(46-1)
2. 頭蓋内圧の評価(44-6)
3. 頭蓋内圧亢進症患者の麻酔の注意点 (脳外科の麻酔法に関してはほぼ毎回聞かれているが、特に聞かれたのは51-1-1、50-6-2)
4. 術中頭蓋内圧管理・調節方法(43-2、44-6、49-1-2、50-6-2、52-1-1、54-3-2、54-5-1)

それでは順を追って見ていきましょう!

まず基礎知識として、頭蓋内圧(ICP)とはその名の通り頭蓋内の圧のことです。この頭蓋の中にはみなさんご存知の通り脳実質(約80%)。脳脊髄液(約10%)、血液(約10%)が含まれています(この容量の割合は教科書ごとに5%程度のずれがありますが・・)。
これらは固く柔軟性のかけらもない頭蓋骨によって作られた閉鎖腔に存在しているため脳出血などにより血腫が形成されたり、これらの上記のいずれかの容積が増加することでICPは上昇します。主な原因としては腫瘍、血腫、浮腫、水頭症などです。正常値は覚えてください。5〜15mmHg程度です。ガイドラインにもよりますが、20mmHgを超えると治療が必要とされており、私たちが手術室で出会う患者さんたちはICPがすでに上昇しているか、もしくはごく近い将来に急上昇が予想される人たちです。ちなみに頭蓋内圧亢進状態とは、20mmHg以上が5分以上継続した状態と定義されています(Brain Trauma Foundation BTF、SCCMによるEmergency Neurological Life Support ENLSによる)。ICPが上昇し続け、60mmHgを超えるような高圧になると全脳虚血になると言われています(脳灌流圧=平均動脈圧ー頭蓋内圧のため)
閉鎖腔に存在するとは言え、若干は代償機構が存在するため血腫などによる容積増加が軽度の場合にはICPはあまり上昇しません。しかし、代償機構の限界を超えると逆上がり練習機(今もあるのかな)のように急激にICPは増加します。
改めて後述しますが、頭蓋内圧が亢進している患者に対する治療は上記の要素を取り除くために行われ、血腫除去や脳腫瘍摘出術、外減圧、利尿薬投与(マンニトールなど)、脳脊髄液ドレナージなどが行われます。
ひどい脳出血などでICPが著明に増加している場合の典型的なバイタルサインとして高血圧、徐脈、不規則呼吸があり、Cushingの3徴候と呼ばれます。

頭蓋内圧の規定因子

以上より、頭蓋内圧を規定する要素は脳実質、脳脊髄液、血液のそれぞれの圧ということになります。ちなみに脳灌流圧は平均動脈圧から頭蓋内圧を引いたもので表されます。

頭蓋内圧亢進状態の評価・症状

主観的な症状の訴えと客観的な評価(身体所見・画像)に分けて考えていきましょう。
まずは症状ですが、これは想像が難しくないと思います。頭の中がパンパンになればいかにも頭は痛くなりそうですし、頭痛で吐き気も出そうですし(私も偏頭痛持ちでたまに気持ち悪くなります)、ひどくなると意識障害も出て、痙攣も起こし、最終的には(脳ヘルニアを起こし)昏睡、呼吸停止にもなりそうです。補足としては複視(外転神経麻痺)、うっ血乳頭、眼窩周囲の皮下出血くらいでしょうか。
客観的な評価のうちバイタルサインとしては、高血圧、徐脈、呼吸抑制があり、これらはCushingの3徴候と呼ばれています。ひどい脳出血患者などではこのバイタルで運ばれてきて脳外科の先生が「早く早く!」と手術室スタッフを急かしていることがありますね。こういう患者さんは開けたら開けたで急激に血圧が下がったりして困りますが。
客観的な評価のうちCT画像ではどうでしょうか。脳出血や広汎な脳梗塞による脳浮腫では正中が健側に偏位していますね(midline shift)。他には脳室・脳溝の圧排、脳溝消失などが見られます。あまり評価したことはないんですけど・・・
というわけで頭蓋内圧の評価・症状は?と聞かれた場合には以上を整理して答えればいいと思います。なおICPのモニタリングをしたい場合には脳室内モニターを留置します(脳室内、脳実質、硬膜下)

– 症状1(症状):頭痛、悪心嘔吐、意識障害、痙攣、昏睡、呼吸停止
– 症状2(身体所見):高血圧、徐脈、呼吸不全、うっ血乳頭、複視、眼窩周囲の皮下出血
– 画像:正中の健側への偏位、脳室圧排、脳溝消失、脳ヘルニア(末期)

術中頭蓋内圧管理・調節方法

以上の流れから、頭蓋内圧を上昇させない脳に優しい麻酔を心がけましょう笑。頭蓋内圧は上記の3因子、脳実質(細胞成分、体液成分)、脳脊髄液、血液のどれかが増加すれば上昇します。
もちろん細かな内容についてはICP上昇の原因疾患や、他の合併症との絡みなどもあるので、ここで説明するのはあくまで基本的なものとして捉えてください。

このうち麻酔導入時に直接関わるものとしては、挿管刺激や浅麻酔による交感神経刺激により血圧が上昇して脳血流量(脳血液量)が増加することが挙げられます。あとはその脳血流量を増加させる麻酔薬を使用しないことですね。
なのでフェンタニルやレミフェンタニルを用いて十分な鎮痛のもとで挿管操作やヘッドピン固定を行います。また脳血流量を増加させるとされている揮発性吸入麻酔薬、ケタミン、亜酸化窒素を用いず、プロポフォールを使用します。揮発性吸入麻酔薬を使用しない麻酔薬にあげたものの、一般的に使用されるデスフルラン、セボフルラン、イソフルラン(下火かな)は、通常使用する濃度ではあまり考慮する必要がないと考えられています(脳血管を拡張させる作用も持つが、脳代謝を抑制することによる脳血管収縮作用も持っているため相殺される)。もちろん高濃度で用いればICPが上昇するようですが、レミフェンタニル麻酔が全盛の昨今そのような高濃度が必要とされることはまずないため、吸入麻酔薬を用いても問題はないと考えられます。
全身状態や合併症、アレルギーの有無や気道確保困難が予想されるかにもよりますが、緊急であればレミフェンタニル(あるいはフェンタニル)、プロポフォール、ロクロニウムを用いた迅速導入、予定症例では急速導入というのが無難な解答かなと思います。

頭蓋内圧亢進患者の麻酔の注意点(維持)

上記のように試験的には吸入麻酔薬を推す理由はないので、プロポフォール、レミフェンタニル(+フェンタニル)による全静脈麻酔(TIVA)の一択でいい気もしますが・・・(^◇^;)
血圧が上昇すれば、脳梗塞や脳出血などの障害部位では脳血流の自動調節能が破綻しているため、脳血流が増加しICPが上昇するおそれがあります。低血圧になれば通常の患者であれば耐えられる血圧でも脳虚血を起こす恐れがあるため、血圧の維持には注意が必要です。

術中頭蓋内圧管理・調節方法

この問いは頻出です。前述した通り、脳のコンパートメントは脳実質、脳脊髄液、血液からなるため、頭蓋内圧を下げるためにはそれぞれの圧を下げることを考えます。
脳実質を縮小する方法としては、脳浮腫を取る、あるいはICP上昇の原因となっている血腫や腫瘍の除去・摘出があります。脳浮腫を取るためにマンニトールの投与により血清浸透圧を高く維持したり、フロセミドなどの利尿薬を投与します。最近ではマンニトールに変わって高張食塩水の投与も行われています(ただ優劣に関する報告は小規模で少ないようです LiSA 2013 2月 p153)。
脳脊髄液を減少させるには脳室ドレーンや脳室穿刺吸引などが行われます(ただし急激なICPの低下は出血や部位によっては脳ヘルニアを起こすことがあるため注意する)。手術開始前に行われることもありますね。麻酔科が行う脳脊髄液ドレナージとしては、胸部大動脈置換術時などの脊髄虚血の予防目的に行うものがありますね。これに関してはまた別の機会に取り上げます。
血管容量を少なくするために、静脈還流を増加させる、脳血管を収縮させる、の2つの方法があります。前者は頭部を30度程度挙上させます。静脈還流を阻害する原因として頸部の過度の屈曲や、胸腔内圧の上昇(過剰な換気圧、バッキング、過剰なPEEP)などがあるためこれらを避けます。脳血管を収縮させるために過換気にすることが多いですが、脳血流が減少するため虚血のリスクがあるのと(特に障害部位)、効果時間に限度(数時間)があるためむやみに行う必要はありません。あくまで一時しのぎです。補足として、低酸素血症(特にPaO2 50〜60mmHg以下)では著明に脳血流量が増加するため是正が必要です。
聞かれ方としては、術中に脳圧を下げる方法は?という感じなので、麻酔科が行うものとしては、

1. (必要に応じて)軽度過換気(PaCO2 30〜35mmHg程度)。低酸素血症があれば是正。
2. (術野的に問題なければ)頭部挙上
3. 胸腔内圧を下げる(換気圧やPEEPの調整)
4. マンニトール(あるいは高張食塩水)、フロセミドの投与。
 他に、と聞かれれば
5. 血腫除去、腫瘍摘出、外減圧や脳脊髄液ドレナージを答えれば良いと思います。

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