長年、科学者たちは、患者の頭蓋骨に穴を開けることなく脳内の圧力を測定する方法を探し続けてきました。これは依然として脳内圧を測定する最も信頼できる方法ですが、侵襲的で費用がかかり、感染や出血のリスクを伴います。
脳内圧の評価は、特定の脳神経外科的疾患を診断する上で重要な要素です。これには、脳腫瘍、頭蓋変形、外傷性脳損傷、感染症が含まれます。
数年前、眼の上に超音波プローブを当てる超音波画像技術が、静的画像を用いてこの圧力を把握する非侵襲的な方法として導入されました。これにより脳神経外科医は、脳内圧のほとんどの症例を評価できるようになりましたが、静的超音波画像ではすべての症例を捉えられるわけではありません。
近く発表される私たちの研究は、現在の静的画像法を発展させたものです。私たちの手法は、眼の奥を写した短い動画を解析して脳内圧を判定するものです。既存の手法より迅速で、より正確になる可能性があります。
アフリカにおける神経疾患を持つ小児に関する統計は限られていますが、水頭症の小児の数は非常に多いと考えられています。水頭症は、液体の圧力が高まって脳を圧迫し、頭蓋骨を拡大させる状態です。治療しなければ死に至る可能性があります。
したがって、脳への圧力を推定する信頼できる手法は、非常に高い精度が求められます。
音波を用いて脳を見る
眼は、眼球の奥に位置する視神経によって脳と直接つながっています。視神経は、網膜が捉えた視覚情報を脳へ伝えます。視神経鞘は風船のような形状の構造です。脳内の圧力が高まると、脳からの液体がこの鞘に沿って押し出されます。風船に空気が入るように、この鞘は押し広げられます。
したがって、視神経の経路を利用すると、非侵襲的な画像診断技術によって脳から重要な情報を得ることができます。超音波画像技術の近年の進歩により、頭蓋内の圧力上昇を評価するための非常に魅力的なツールになりました。脳神経外科において超音波が特に魅力的なのは、放射線を用いず、持ち運びができ、広く利用可能で、比較的安価だからです。
この手法の仕組みは、超音波プローブを閉じた眼の上に当てることで、脳と連結している奥の視神経構造を観察できるというものです。
現在使われている 手法 は、視神経鞘の静止画を1枚撮影することを伴います。その後、鞘の幅が他の臨床的指標や画像指標と比較され、脳内圧が上昇していたと推定されます。
新しい手法の仕組み
Llewelyn Padayachy が、脳内圧を測定するための改良された眼部超音波技術について説明します。
私たちの研究は、現在の静的画像法といくつかの点で異なります。脳内圧の上昇を示すために鞘の直径の変化を測定することに加え、私たちは、患者の脈拍の結果として鞘がどのように動くかを解析する動的手法を開発しました。この動きは頭蓋内圧と比較され、顕著な一貫性が示されました。
初期研究として、多数の小児を対象に超音波測定を行いました。これまで小児に対して超音波手法を用いた研究では、直接測定された脳内圧との比較は行われていませんでした。小児の神経疾患の診断は、症状がしばしば非常に微妙であるため、極めて困難なことで知られています。
また、現在の「静的画像診断」手法にも、精度の限界につながるいくつかの欠点があることを特定しました。この限界は、他の多くの 研究で述べられています。
静的手法では必要な画像をすべて撮影するのに2〜3分かかりますが、私たちの手法では、情報の記録に要する時間を約30秒まで大幅に短縮できる可能性があります。
また、これは多数の患者を対象に行われた同種の研究として初めてのものであり、有意な結果が得られました。
特定の神経疾患を診断するために脳内圧を非侵襲的に測定する手法は、近年大きな注目を集めています。これには、 脳 への血流と、 耳内圧の測定が含まれます。しかし、これらの研究の多くは、一貫性を欠く 精度のために限界がありました。
より 利用しやすくする
私たちの目標は、手法の精度を高め、簡便性を向上させることです。これにより、この改良手法を用いた頭蓋内圧の評価を、一次医療のレベルで実施できるようになることを期待しています。
これにより、特定の神経疾患に関連する脳内圧の上昇の診断が早まるでしょう。
神経疾患を持つ平均的な小児が適切な施設へ紹介されるまでに、本来よりもはるかに時間がかかっている南アフリカのような資源の限られた環境では、早期診断を可能にする正確なツールは大きな違いをもたらすでしょう。
脳神経外科の観点からは、脳内圧の上昇をより早期に診断することは、基礎にある神経疾患の有用な指標となるでしょう。
この簡素でありながら効果的な手法は、特定の神経疾患の診断方法を変える可能性を秘めています。しかし、より重要かもしれないのは、これがデイホスピタルや診療所など、一次医療施設のレベルでも実施できる可能性があることです。
本記事は The Conversationとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムによる見解の支持を意味するものではありません。
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著者：Llewellyn Padayachy は、University of Capetown の小児脳神経外科医です。
画像：脳の断面図の展示の前を歩く女性。REUTERS/Brian Snyder.
