80 機能的脳神経外科 Vo1.46 ， No. 1, 2 0 0 7 多電極同時細胞外電位記録法による視床下核電極植込術吉田史章' /宮城靖'，2 / 森岡隆人' /橋口公章 l 森恩' /詠田員治' /佐々木富男 l S i m u l t a n e o u sm u l t i t r a c km i c r o e l e c t o r o d er e c o r d i n gf o rs u b t h a l a m i cn u c l e u ss t i m u l a t i o n Fumiak . iYoshida1/YasushiMiyagil ,2 /TakatoMorioka1/阻miak.i Hashiguchi1 MegumuMori1/Shi吋i Nagata1/TomioSasa k . i1 A b s t r a c t : S i m u l t a n e o u sp a r a l l e lm u l t i t r a c kr n i c r o e l e c t r o d er e c o r d i n g( m u l t i t r a c kMER)p r o v i d e sa ne x c e l l e n te l e c t r o p h y s i o ｭ t i m u l a t or . W eh a v ei n t r o d u c e dm u l t i t r a c k l o g i c a lmappingf o rt h ei m p l a n t a t i o nofs u b t h a l a m i cnucl巴us (STN)s MERi nt h ei m p l a n t a t i o ns u r g e r yo f b i l a t e r a lSTNe l e c t r o d e si n9c a s e so fa d v a n c e dP a r k i n s o n ' sd i s e a s e(PD)w i t h i n t r a c t a b l emotorf l u c t u a t i o n.Threet of o u rp a r a l l e lt r a c k so fm i c r o e l e c t r o d ewereu s e dp e rSTN.E x c e p tc e n t r a l tracks , l a t e r a lt r a c k swerea c c e p t e df o rl e a di m p l a n t a t i o ni nt h r e eo fn i n ep e n e t r a t i o nsont h er i g h tSTN , w h e r e a sone m巴 dial a ndtwop o s t e r i o rt r a c k sofn i n ep e n e t r a t i o n swerea c c e p t e dont h el e f tSTN.Therewasnoh e m o r r h a g i c c o m p l i c a t i o n.M u l t i t r a c kMERa l l o w e du st ou n d e r s t a n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o nofSTN , r e s u l t i n gi nv e r yf a v o r a b l e s u r g i c a lo u t c o m e s . Numbero fm i c r o e l e c t r o d e su s e di ne l e c t r o p h y s i o l o g i c a lmappingo ftarg巴 t s t r u c t u r es h o u l db e c o n s i d e r e db a s e dont h ea l la s p e c t sofc l i n i c a limprovementso rn e u r o l o g i c a lsequelae , b u tn o ts o l e l yonp o t e n t i a lr i s k o fi n t r a c e r e b r a lh e m o r r h a g e . Keyw o r d s : Deepb r a i nstimulation , Multi-track, E l e c t r o p h y s i o l o g i c a lmapping 1 九州大学大学院医学研究院脳神経外科 ( D e p a r t m e n tofNeurosurgery, K y u s h uUniversity, Gra d u a t eS c h o o lo f M e d i c a lS c i e n c e) 干 812-8582 福岡市東区馬出 3-1 - 1 / TEL : 0 9 26 4 2 5 5 2 4/FAX : 0 9 26 4 2 5 5 2 6 2 九州大学デジタルメディシン・イニシアテイブデジタルペイシェント部門 ( D i v is i o no f D i g i t a lPatient, Digi t a lMed . ic i n eInitiative , K y u s h uU n i v e r s i t y ) 機能的脳神経外科 46 (2007) 80-81 I.はじめにパーキンソン病 ( PD) に対する視床下核刺激療法 ( STN-DBS ) 冠状断を撮像した後，通常の倍量のガドリニウム造影剤を静注して全ての頭蓋内血管構造を強調し，T1 強調画像矢状断を撮橡した. において標的とする STN の範囲を確認する際，微小電極を用いた画像ファイルは 3D 再構成し， CT と M則画像誘導で前交連細胞外電位記録 ( microelectrode recording, MER) による電気生理学 (AC ) と後交連 ( PC) の座標を定めた . STN 仮座標を AC-PC 中点的同定と試験刺激による効果判定が非常に重要である . MER にはから 3mm 後方 (y) ， 1 本の電極を 1 回だけの刺入で記録する single-track MER , 1 本の x 座標の詳細は， T2 強調画像の赤核外側縁を参考にして個別に決電極で繰り返し記録する sequential s i n g l e t r a c kMER，または複数定した . 硬膜・脳表・脳室に伴う血管構造に十分注意して刺入点の平行な微小電極を同時に刺入していく同時多トラック細胞外電 ( 頭蓋穿孔部)を設定し，特に進入経路から半径 3mm 以内に血管位記録 ( simultaneous m u l t it r a c kMER) などの方法があるが，本邦構造が入らないように注意した. 5mm 下方 ( z) ， 1 1 .5~ 1 2mm 外側 (x) とし，では脳内出血に対する恐れから single-track MER または sequential 患者頭部を完全な仰臥位で手術台に固定し，前頭骨上の刺入点 s i n g l e t r a c kMER が根強い. 我々は欧米において主流である simul でパーホールを穿孔した .レクセル・マルチアークに電極把持用 t a n e o u sm u l t i t r a c kMER を導入し視床下核の senson-motor area を短マニピュレータ (Microtargeting driv♂， Medtronic) と電極持入用カ時間で確実に捉え，結果的に非常に良好な成績をあげているのでニューレ ( Array E l e c t r o d eI n s e r t i o nTube申， Medtronic) を設置した . 報告する . この装置により中心電極の他，前後内外側にそれぞれ 2mm ずつ II. 症例離して平行な微小電極を 5 本までマウン卜できるようになるが，進行期 PD 患者 9 例 (男性 4 例，女性 5 例，平均 63 歳) に対して実際に必要な電極数は個々の症例で検討し 3 ~ 4 本を用いた.硬 STN-DBS を施行した . 全例がウェアリング・オフによる日内変動膜切聞はくも膜を切らないように注意し，切開後直ちに脳回上かの強い症例で (平均ヤール重症度オフ3.5 期，オン 2.1 期 ) ， 1 例をら必要数のカニューレを刺入して，バーホールから少量のフイプのぞき両側手術を行った. リン糊を塗布し，脳表を覆うことで脳脊髄液の漏出を予防した . m. 手術手順レントゲン撮影を行い中心電極用のカニューレが正確に仮座標手術前夜から抗 PD 薬の内服を中止し意図的オフ状態で手術をに向かっていることを確認し，カニューレを通して多トラック用行った . 画像誘導用 MRI は，交連問線を含む範囲で T2 強調画像微小電極 ( 3 ~ 4 本/仮IJ ， m i c r o T a r g e t i n gElectrod♂， Medtronic) を脳手術手技 Leadi m p l a n t R ig h t L e f t 「\〈 5 / 7 ヤ L 6 / 9 > ‘ γエ\ C 7 / 9 1~ A /¥ 2 / 4 )( 1~ .-ー R i g h t " ' '、‘ /τ 8 1 L e f t ~ P 2 / 6 C 5 / 8 C 4 / 9 C 5 / 8 A A A 2 / 6 0 / 4 0 / 6 L 0 / 5 F i g.1Re su l tofe 1e ct r o p h y s i o l o g i c a lmappingf o rt h eSTN. a n g e>4m m Numbero ft r a c k st h a ta ct u a l l yi n c l u de dSTNa ct i v i t ywi出 the r en t r a lt ra ck;A , a n t e r i o rt r a c k ;P , p o s t e r i o rt ra ck ;L , l a t e r a lt r a ck;M , (C , c me d i a lt r a c k ).TheSTNa c t i v i t i e sr ang i ngmo r et h a n4m mw e r ed e t e c t e d 4t r a c k sfor 出e r igh tSTNa nd1 .6t r a ck sf o rt h el e f t i na na v er a g eof2. STNp e rp e n e t r a t i o n . F i g. 2 Re su l to f l e a di m p la n ta t i o n. Numbe ro ft r a c k sa c t u a l l yus edf orl e a dimpl a n ta t ion.L a t e r a landp o st e r i o r nf i v eo f t r a c kswer ea c c e p t e df o rl e a dimpl a n t a t i o ne x c e p tc e n t r a ltracks, i h e r e a so n eme d i a la ndtwop o s t e r i o r n i n ep e n e t r a ti onsont h er i g h tSTN , w t r a c k sofe i g h tp e n e t r a t i o n sw e r ea c c e p t edont h el e f tSTN. 内へ挿入した.仮座標の 15 - 20mm 手前から同時多トラック微小かった ( 9 例中 3 例 ) .左記録ではこのような傾向はなく， STN 電極による細胞外電位記録を行った . STN のニューロン発火が最ニューロンの勾方向の分布が個人個人によって異なることに加も広範囲であったトラックや kinesthetic neuron を認めたトラックえ，個々の手術器械 ( アーク，マニピユレータ，電極との間隙なを選びリードに交換し，最終的にレントゲン撮影によりリードのど) 特有な“くせ"の影響ではないかと考えられた 5) 深さを確認した . 双極刺激を用いて筋固縮の改善を，また刺激強同時多トラック記録 ( simultaneous m u l t i t r a c kMER) の利点としリード植込み後は CT でて， 1)1 回の刺入で STN ニューロンの電気生理学的立体的分布が頭蓋内出血がないことを確認した後に，全身麻酔下で体内型パル把握できる， 2)STN の立体構造を考慮しながら最も刺激に適した度を上げ副作用がないことを確認した . ス発生装置を植込んだ . トラックを選択できる， 3 ) リードへの入れ替え時に他の電極を残 N. 結果しておくことで操作に伴う脳移動が予防できるなどが挙げられる . 1 7 側のうち 8 側で 3 トラック，他の 9 側で 4 トラックの電極を脳内出血の頻度については sequential s i n g l etrack と比較して差はな同時に用いた . 1 回の記録で 4mm 以上の STN を記録できたのはいという報告があるが 2) ，トラック数と脳内出血発生率の関係に平均 2 トラック ( 右で 2.4トラック，左で1. 6 トラック)であったついては今のところ prospective study がなく，結論が出ていない . ( F i g .1). STN ニューロンの発火や背景活動が最も広く記録でき，いずれの場合も出血性合併症の予防には，脳血管に細心の注意を実際にリード留置に用いられたトラックは，右手術の 7 領IJ 中 4 側払った手術経路の計画が必要である . 重要なのは，脳出血回避ので中心トラック， 3 側で外側トラックであった.また，左の 7 償IJ 中ためだけにトラック数を制限し不十分な MER 結果に妥協するこ 4 領IJ で中心トラック， 1 償~に内側トラック， 2 側に後方トラックがとではなく， MER の危険性と DBS の長期的治療効果を総合的に選ばれた (Fig.2) . 見据えて，確実な手術を行うことである . 頭蓋内出血は 1 例もなかった . 全例でリード挿入時より筋固縮の減少を認め， 2 ボルト以下の刺激電圧で筋固縮は完全に消失した. 4 ボルトまでの刺激電圧でしびれ筋硬直や構音障害などの刺激副作用は 1 例もなかった. 謝辞本研究の一部は JSTERATO 合原複雑数理モデルプロジェクトとの共同研究で行われた. 文献 V. 考察 DBS において刺激範囲の上下方向 (z 座標 ) への調整はリード上の陰極設定をかえることで比較的容易である . 本研究の一部はすでに脳神経外科速報誌に発表した 5) したがってリード留置の際により慎重にすべきは，調整が困難な xy 座標である. STN の構造を立体的に把握し，至適刺激部位とされている背外側部を推定するには， single-track のみでは困難である . したがって sequential single-track または simultaneous multi-track により xy 平面での STN ニユーロン分布の情報を得ることが重要である . 我々の 9 例の経験では，右記録では，中心トラックの他に外側トラックにも広範囲な STN ニューロン活動を認められることが多 1) Be . a n iBPe ta l :Bilater乱1 subthal副首cs也n叫ation f o rP a r k i ns on' sd i s e a s e b yu s i n gt h r e e d i r n e n s i on a ls t e r e o t a c t i cm a g n e t i cresonan回 m宅ing a n d electrophysiologi田1 9uidan田. JNeuros山富 92: 615-625 , 2αぬ 2) Br e i tSe ta l :P r e t a r g e t i n gf o rt h ei m p l a n t a t iono fs t i r nu l a t i one 1 e c ｭ min toωO 出白e su 帥 l t r o d e s凶 r問白s叩。叩 e na 叩 nce i m a g i n ga nd刊 v，e 印 n甘凶lC叫。gr四叩 a phy. N euros u r g e r y58 [ONS 臼 S up 卯 p11斗]:0 コ NS 与-8 幻 3-0NS ふ-95 ， 2∞6. 3) CunyEe ta l :La ckofa g r e eme n tbetw e e nd i r e c tm a g n e t i cr e s o n a n c e ima g i n ga nds t a t is t ic a lde t e rmina t iono fas u b t ha l a mi ct a r g e t :t he r o l eo fe l e c t r o p h y s i o l o g i c a lg u i d a n c e .JN e u r o s ur g9 7 :591-597 , 2002 ft hes u b t h a la m i cn u c l e us 4) HamelW e ta l :De epbrain 山nulation o 1 e ct r o dec o n t a c t s . J i nP a r k i ns on' sd is e a s e:e v a l u a t i o no fa c t i v ee N e u r o lN e u r o s u r gP s y c h i a t r y74・ 1036-1046 ， 2003. 5) 吉田史章他:同時多トラック微小電極記録法による視床下核刺激電極植込み術.脳神経外科速報 1 6 ・ 929-933 ， 2 006