外傷性脳損傷の意識障害のある個人に対する低強度集束超音波

外傷性脳損傷 (TBI) は、重要な世界的な健康問題です。 毎年、約 7,000 万人が外傷性脳損傷 (TBI) に苦しむと推定されています。 入院または死亡による深刻な外傷性脳損傷は、年間少なくとも 1,000 万件です。

最近、神経クリティカルケアの進歩により、認知機能と身体機能が回復し、最終的には自立した生活に戻る重症TBI患者の数が増加しています。 しかし、重度の外傷性脳損傷患者の中には、意識を完全に回復できない人もいます。 この状態は、意識障害（DoC）と呼ばれます。 彼らは昏睡状態から回復し、睡眠と覚醒のサイクルを維持しますが、自分自身と周囲の環境に対する意識が低下しています。 これらの状態は、無反応覚醒症候群または最小意識状態と呼ばれます。 これらの状態は、患者がすべての自律性を失い、家族に大きな感情的および経済的負担を与えます。 これらの壊滅的な影響に加えて、これらの状態は介護者の燃え尽き症候群を増加させることが知られています。

以前は、心的外傷後 DoC の患者は「何もすることがない」と考えられていました。 しかし、感覚刺激、理学療法、投薬などの治療法が最近使用され、研究されています。 感覚刺激は、豊かな刺激が神経の可塑性と回復に役立つという考えに基づいています。 感覚刺激に関するほとんどの研究は症例報告であり、無作為対照研究はほとんどありません。 理学療法には、主に可動域、姿勢の変更などが含まれます。 ほぼすべての病院が理学療法を提供していますが、心的外傷後 DoC の患者に有効であると結論付けるには、まだ十分な証拠がありません。 DoC 患者の薬理学的治療に関する研究は、主にドーパミン作動薬に関連しています。これは、ドーパミン作動薬が網様体活性化システムを刺激して、覚醒と注意力を改善できるためです。 その中でも、アマンタジンは、心的外傷後 DoC 患者を対象とした大規模な無作為対照臨床試験を通じて、効果的な治療法であることが証明されています。 ただし、アマンタジンは回復のペースを加速するのに効果的ですが、長期転帰への影響は不明のままであるという制限があります。

意識の科学的理解が深まるにつれて、正中神経刺激、後柱刺激、経頭蓋直流刺激（tDCS）、反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）、脳深部などのニューロモジュレーション技術によって意識を回復するための多くの研究が行われてきました。刺激 (DBS)。 感覚刺激を脳に向けるために正中神経刺激を試みた。 ただし、小規模なランダム化比較試験では効果がないことが示されています。 脊髄の後柱を直接刺激する試みがなされてきた。 ただし、侵襲的な手技であるため、ランダム化比較試験は実施されていません。

過去 10 年間、TBI 後の意識の回復治療として、tDCS、rTMS、DBS などの神経刺激が注目を集めてきました。 二重盲検シャム制御クロスオーバー設計研究で、Thibaut et al。 55 人の DOC 患者における tDCS の有効性を調査しました。 MCS患者のtDCS後に有意な行動変化が観察されましたが、1年後、効果は維持されませんでした. DBS は一般的にパーキンソン病で使用されてきましたが、視床を直接刺激できるため、DoC 患者にも実施されています。 DBS後の意識改善が報告されていますが、エビデンスはまだ十分ではなく、リスクが高すぎて心的外傷後DOCの患者に投与することはできません.

低強度集束超音波 (LIFU) は、既存の神経刺激技術の限界を克服する技術として新たに提案されました。 LIFU の空間分解能はわずか 2 ～ 5 mm で、侵入深度は 10 ～ 15 cm を超えます。 したがって、頭蓋骨を通過して脳深部組織を刺激し、細かく刺激することもできます。

近年は集束型超音波刺激装置を用いた神経組織刺激の研究に力を入れています。 ウサギの運動および視覚神経系の活性化および抑制制御は、集束超音波刺激システムを使用して達成できることが報告されています。 また、麻酔ラットの視床が集束超音波刺激システムで刺激され、麻酔からの回復時間が短縮されたことも報告しました。 MRIを用いた画像誘導ナビゲーションシステムにより、超音波刺激を脳の目標点に高精度で集中させることが可能になりました。 2018 年には、ラットモデル用のウェアラブル FUS ヘッドギアが開発され、集束超音波刺激による脳機能の長期的な変化の影響が報告され、LIFU を使用した神経可塑性の可能性が特定されました。

2016年、モンティら。約 20 日間昏睡状態にあった交通事故患者の意識回復の臨床例を報告した。 患者の視床中心部を LIFU で毎日 5 ～ 10 分間刺激すると、3 日目から意識が回復し、5 日目には歩行が開始されました。 この結果は、視床中央部と意識との関係によって裏付けられています。 さらに、TBI 後 6 年間 MCS を患った患者に DBS を使用した視床中枢刺激が患者の行動反応を調節した場合と同様です。

上記の結果に基づき、本研究の目的は、心的外傷後 DoC 患者における DoC からの回復の治療効果と視床領域での LIFU 刺激の安全性を評価することです。